O principio de funcionamento das bombas de calor en climas fríos
A bomba de calor de fonte de aire é o tipo máis común de tecnoloxía de bomba de calor.Estes sistemas utilizan o aire ambiente do exterior do edificio como fonte de calor ou radiador.
A bomba de calor funciona en modo refrixeración usando o mesmo proceso que o aire acondicionado.Pero no modo de calefacción, o sistema usa aire externo para quentar o refrixerante.A bomba de calor comprime o refrixerante para producir gas máis quente.A enerxía térmica móvese dentro do edificio e é liberada a través de unidades interiores (ou a través de sistemas de canalizacións, dependendo da estrutura do sistema).
Unha bomba de calor nun clima frío manterache quente durante todo o inverno.
Cando o refrixerante é significativamente inferior á temperatura exterior, a bomba de calor proporciona unha calefacción fiable.En climas suaves, as bombas de calor en climas fríos poden funcionar cunha eficiencia de ata o 400%, é dicir, xeran catro veces a enerxía consumida.
Por suposto, canto máis frío sexa o tempo, máis difícil é que a bomba de calor funcione para proporcionar calor.Por baixo dun determinado limiar de temperatura, a eficiencia do sistema diminuirá.Pero isto non significa que as bombas de calor non sexan adecuadas para temperaturas por debaixo do punto de conxelación.
As bombas de calor para clima frío (tamén coñecidas como bombas de calor de baixa temperatura ambiente) teñen características innovadoras que lles permiten funcionar de forma eficiente a temperaturas inferiores a -30 graos.Estas funcións inclúen:
Refrixerante para climas fríos
Todas as bombas de calor de fonte de aire conteñen refrixerante, un composto que é moito máis frío que o aire exterior.As bombas de calor en climas fríos normalmente usan refrixerantes con puntos de ebulición máis baixos que os refrixerantes tradicionais.Estes refrixerantes poden seguir fluíndo polo sistema a baixas temperaturas ambiente e absorber máis calor do aire frío.
Deseño de compresores
Na última década, os fabricantes realizaron melloras nos compresores para reducir a enerxía necesaria para o seu funcionamento e mellorar a durabilidade.As bombas de calor en climas fríos normalmente usan compresores variables que poden axustar a súa velocidade en tempo real.Os compresores tradicionais de velocidade constante están activados ou desactivados, o que non sempre é eficaz.
Os compresores variables poden funcionar a unha porcentaxe baixa da súa velocidade máxima en tempo suave e despois cambiar a velocidades máis altas a temperaturas extremas.Estes inversores non usan nin todos nin ningún método, senón que extraen unha cantidade adecuada de enerxía para manter o espazo interior a unha temperatura confortable.
Outras optimizacións de enxeñaría
Aínda que todas as bombas de calor usan o mesmo proceso básico para transferir enerxía, varias melloras de enxeñería poden mellorar a eficiencia deste proceso.As bombas de calor de clima frío poden utilizar un fluxo de aire ambiente reducido, aumentar a capacidade do compresor e mellorar a configuración dos ciclos de compresión.Cando o tamaño do sistema é axeitado para a súa aplicación, este tipo de melloras poden reducir moito os custos enerxéticos, incluso no frío inverno do Nordeste, onde as bombas de calor están case sempre en funcionamento.
Comparación entre as bombas de calor e os sistemas de calefacción tradicionais en climas fríos
A eficiencia da calefacción da bomba de calor mídese polo Heating Season Performance Factor (HSPF), que divide a potencia de calefacción total durante a estación de calefacción (medida en unidades térmicas británicas ou BTU) polo consumo total de enerxía durante ese período de tempo (medido en quilovatios). horas).Canto maior sexa o HSPF, mellor será a eficiencia.
As bombas de calor en climas fríos poden proporcionar HSPF de 10 ou máis, é dicir, transmiten moita máis enerxía da que consomen.Durante os meses de verán, a bomba de calor pasa ao modo de refrixeración e funciona de forma eficiente (ou máis eficiente) como a nova unidade de aire acondicionado.
As bombas de calor de alto HSPF poden soportar o clima frío.As bombas de calor en climas fríos aínda poden proporcionar calor fiable a temperaturas inferiores a -20 ° F, e moitos modelos son 100 % eficientes a temperaturas por debaixo do punto de conxelación.Debido ao feito de que as bombas de calor consomen menos electricidade en climas suaves, os seus custos de funcionamento son moito máis baixos en comparación cos sistemas tradicionais como os fornos de combustión e as caldeiras.Para os propietarios de edificios, isto supón un aforro significativo ao longo do tempo.
Isto débese a que os sistemas de aire forzado como os fornos de gas natural deben xerar calor, en lugar de transferila dun lugar a outro.Un forno novo de alta eficiencia pode acadar unha taxa de utilización de combustible do 98 %, pero incluso os sistemas de bomba de calor ineficientes poden acadar unha eficiencia do 225 % ou superior.
Hora de publicación: 17-Abr-2023