Levegőforrású hőszivattyúk hideg időben

A levegős hőszivattyúk fő korlátja a teljesítmény jelentős csökkenése, amikor a külső hőmérséklet eléri a fagypontot.

A hőszivattyúk hatékony megoldások a helyiségek fűtésére és légkondicionálására, különösen változó hűtőközeg-áramlású rendszerekben. Hűtési üzemmódban a leghatékonyabb légkondicionáló rendszerekhez is illeszkednek, és versenyre kelhetnek a tüzelésű fűtés alacsony költségével, miközben csak elektromosságot használnak. A hagyományos ellenállásfűtéshez képest a hőszivattyú 40-80 százalékos megtakarítást ér el, az adott modelltől és működési feltételektől függően.

Míg a levegős hőszivattyúk közvetlenül a külső levegővel cserélik ki a hőt, a talajhőszivattyúk kihasználják a stabil föld alatti hőmérsékletet a magasabb hatásfok elérése érdekében. Tekintettel a földi rendszer magas árára és bonyolult telepítésére, a levegős hőszivattyúk a legelterjedtebb megoldás.

A levegős hőszivattyúk fő korlátja a teljesítmény jelentős csökkenése, amikor a külső hőmérséklet eléri a fagypontot. A tervezőmérnököknek figyelembe kell venniük a helyi időjárás hatását a hőszivattyú meghatározásakor, és gondoskodniuk kell arról, hogy a rendszer megfelelő intézkedésekkel legyen felszerelve a várható legalacsonyabb hőmérséklethez.

Hogyan hat az extrém hideg a levegős hőszivattyúkra?

Fagyponti hőmérsékletű levegős hőszivattyú használatakor a fő kihívás a jég felhalmozódásának szabályozása a kültéri hőcserélőkön. Mivel az egység hőt von el a már hideg kültéri levegőből, a nedvesség könnyen összegyűlhet és megfagyhat a tekercseinek felületén.

Bár a hőszivattyú leolvasztási ciklusa megolvaszthatja a jeget a kültéri hőcserélőkön, az egység nem tud helyiségfűtést biztosítani, amíg a ciklus tart. A külső hőmérséklet csökkenésével a hőszivattyúnak gyakrabban kell belépnie a leolvasztási ciklusba, hogy kompenzálja a jégképződést, és ez korlátozza a beltéri helyiségekbe szállított hőt.

Mivel a talajhőszivattyúk nem cserélik ki a hőt a kültéri levegővel, a fagyos hőmérséklet viszonylag nem befolyásolja őket. Ezek azonban olyan ásatásokat igényelnek, amelyeket nehéz lehet elvégezni a meglévő épületek alatt, különösen a zsúfolt városi területeken.

Levegőforrású hőszivattyúk megadása hideg időjáráshoz

Fagyponti hőmérsékletű levegős hőszivattyúk esetén két fő módja van a leolvasztási ciklusok során fellépő fűtési veszteség kompenzálására:

Tartalék fűtési rendszer, jellemzően gázégő vagy elektromos ellenállásfűtés hozzáadása.
Hőszivattyú megadása beépített fagyfelhalmozódás elleni intézkedésekkel.
A levegős hőszivattyúk tartalék fűtési rendszerei egyszerű megoldást jelentenek, de általában növelik a rendszer fenntartási költségeit. A tervezési szempontok a megadott kiegészítő fűtés típusától függően változnak:

Az elektromos ellenállásfűtés ugyanazzal az energiaforrással működik, mint a hőszivattyú. Azonban egy adott fűtési terheléshez több áramot vesz fel, ami megnövekedett huzalozási kapacitást igényel. A rendszer általános hatásfoka is csökken, mivel az ellenállásfűtés sokkal kevésbé hatékony, mint a hőszivattyús működés.
A gázégő sokkal alacsonyabb működési költséget ér el, mint az ellenállásfűtés. Ehhez azonban gáz- és kipufogórendszerre van szükség, ami megnöveli a telepítés költségeit.
Ha egy hőszivattyús rendszer tartalék fűtést használ, ajánlott gyakorlat a termosztát mérsékelt hőmérsékletre állítása. Ez minimalizálja a leolvasztási ciklus gyakoriságát és a tartalék fűtési rendszer működési idejét, csökkentve a teljes energiafogyasztást.

Hőszivattyúk beépített intézkedésekkel a hideg ellen

A vezető gyártók levegős hőszivattyúi jellemzően akár -4°F külső hőmérsékletre is használhatók. Ha azonban az egységeket hideg időjárási intézkedésekkel javítják, működési tartományuk -10°F vagy akár -20°F alá is terjedhet. Íme néhány általános tervezési jellemző, amelyet a hőszivattyú-gyártók használnak a leolvasztási ciklus hatásainak mérséklésére:

Egyes gyártók hőakkumulátorokat tartalmaznak, amelyek továbbra is képesek hőt szolgáltatni, amikor a hőszivattyú belép a leolvasztási ciklusba.
Vannak olyan hőszivattyús konfigurációk is, ahol az egyik forró hűtőközeg-vezeték a kültéri egységen keresztül kering, hogy megakadályozza a fagyást. A leolvasztási ciklus csak akkor aktiválódik, ha ez a fűtőhatás nem elegendő.
Ha egy hőszivattyús rendszer több kültéri egységet használ, akkor ezek programozhatók úgy, hogy a leolvasztási ciklusba egymás után lépjenek be, és ne egyszerre. Így a rendszer soha nem veszíti el teljes fűtőteljesítményét a leolvasztás miatt.
A kültéri egységek házzal is felszerelhetők, amely megvédi az egységet a közvetlen hóeséstől. Így az egységnek csak a közvetlenül a tekercseken képződő jéggel kell bánnia.
Bár ezek az intézkedések nem szüntetik meg teljesen a leolvasztási ciklust, csökkenthetik a fűtési teljesítményre gyakorolt ​​hatását. A legjobb eredmény elérése érdekében a levegős hőszivattyús rendszerrel az első javasolt lépés a helyi időjárás felmérése. Így eleve megfelelő rendszert lehet megadni; ami egyszerűbb és olcsóbb, mint egy nem megfelelő telepítés frissítése.

Kiegészítő intézkedések a hőszivattyúk hatékonyságának növelésére

Az energiahatékony hőszivattyús rendszer csökkenti a fűtési és hűtési költségeket. Magát az épületet azonban úgy is meg lehet tervezni, hogy nyáron minimálisra csökkentse a hűtési, télen pedig a fűtési igényeket. A megfelelő szigeteléssel és légtömörséggel rendelkező épületburok minimálisra csökkenti a fűtési és hűtési igényt egy rossz szigetelésű és sok légszivárgású épülethez képest.

A szellőztetés szabályozása szintén hozzájárul a fűtési és hűtési hatékonysághoz azáltal, hogy a légáramlást az épület igényeihez igazítja. Ha a szellőztető rendszerek folyamatosan teljes légáramlással működnek, akkor nagyobb a kondicionálandó levegőmennyiség. Másrészt, ha a szellőzést a foglaltság szerint állítják be, akkor a kondicionálandó teljes levegőmennyiség kisebb.

Az épületekben beépíthető fűtési és hűtési konfigurációk széles skálája létezik. A legalacsonyabb fenntartási költség azonban akkor érhető el, ha a telepítést az épület igényei szerint optimalizálják.

Michael Tobias cikke
Hivatkozás: Tobias, M. (nd). Kérjük, engedélyezze a cookie-kat. StackPath. https://www.contractormag.com/green/article/20883974/airsource-heat-pumps-in-cold-weather.
Ha problémamentesen szeretné megoldani a hőszivattyús termékek alacsony teljesítményű, alacsony környezeti hőmérsékletű problémáit, örömmel mutatjuk be EVI levegős hőszivattyúinkat! A normál -7 és 43 fok között érvényes környezeti hőmérséklet helyett a legalacsonyabb -25 Celsius fokig képesek működni. További információért forduljon hozzánk bizalommal!