Verhitting en verkoeling met 'n hittepomp - Deel 2

Tydens die verhittingsiklus word hitte uit buitelug geneem en binnenshuis "gepomp".

• Eerstens gaan die vloeibare koelmiddel deur die uitbreidingstoestel en verander na 'n laedruk vloeistof/dampmengsel. Dit gaan dan na die buitespoel, wat dien as die verdamperspoel. Die vloeibare koelmiddel absorbeer hitte uit die buitelug en kook, en word 'n lae-temperatuur damp.
• Hierdie damp gaan deur die omkeerklep na die akkumulator, wat enige oorblywende vloeistof opvang voordat die damp die kompressor binnegaan. Die damp word dan saamgepers, wat die volume daarvan verminder en veroorsaak dat dit verhit word.
• Uiteindelik stuur die omkeerklep die gas, wat nou warm is, na die binnenshuise spoel, wat die kondensor is. Die hitte van die warm gas word na die binnenshuise lug oorgedra, wat veroorsaak dat die koelmiddel in 'n vloeistof kondenseer. Hierdie vloeistof keer terug na die uitbreidingstoestel en die siklus word herhaal. Die binnenshuise spoel is geleë in die kanaalwerk, naby die oond.

Die hittepomp se vermoë om hitte van die buitelug na die huis oor te dra hang af van die buitetemperatuur. Soos hierdie temperatuur daal, daal die hittepomp se vermoë om hitte te absorbeer ook. Vir baie lugbron-hittepompinstallasies beteken dit dat daar 'n temperatuur (genoem die termiese balanspunt) is wanneer die hittepomp se verwarmingskapasiteit gelyk is aan die hitteverlies van die huis. Onder hierdie buite-omgewingstemperatuur kan die hittepomp slegs 'n deel van die hitte verskaf wat benodig word om die leefruimte gemaklik te hou, en aanvullende hitte word benodig.

Dit is belangrik om daarop te let dat die oorgrote meerderheid lugbron-hittepompe 'n minimum bedryfstemperatuur het, waaronder hulle nie kan werk nie. Vir nuwer modelle kan dit wissel van -15°C tot -25°C. Onder hierdie temperatuur moet 'n aanvullende stelsel gebruik word om verwarming aan die gebou te verskaf.

Die Verkoelingskringloop

Die siklus wat hierbo beskryf word, word omgekeer om die huis gedurende die somer af te koel. Die eenheid haal hitte uit die binnelug en verwerp dit buite.

• Soos in die verhittingsiklus, gaan die vloeibare koelmiddel deur die uitbreidingstoestel en verander na 'n laedruk vloeistof/dampmengsel. Dit gaan dan na die binnenshuise spoel, wat dien as die verdamper. Die vloeibare koelmiddel absorbeer hitte uit die binnenshuise lug en kook, en word 'n lae-temperatuur damp.
• Hierdie damp gaan deur die omkeerklep na die akkumulator, wat enige oorblywende vloeistof opvang, en dan na die kompressor. Die damp word dan saamgepers, wat die volume daarvan verminder en veroorsaak dat dit verhit word.
• Uiteindelik gaan die gas, wat nou warm is, deur die omkeerklep na die buitespoel, wat as die kondensor dien. Die hitte van die warm gas word na die buitelug oorgedra, wat veroorsaak dat die koelmiddel in 'n vloeistof kondenseer. Hierdie vloeistof keer terug na die uitbreidingstoestel, en die siklus word herhaal.

Tydens die verkoelingsiklus ontvochtig die hittepomp ook die binnenshuise lug. Vog in die lug wat oor die binnenshuise spoel beweeg, kondenseer op die spoel se oppervlak en word in 'n pan aan die onderkant van die spoel versamel. ’n Kondensaatdrein verbind hierdie pan met die huisdrein.

Die Ontdooi-siklus

As die buitetemperatuur tot naby of onder vriespunt daal wanneer die hittepomp in die verhittingsmodus werk, sal vog in die lug wat oor die buitespoel beweeg kondenseer en daarop vries. Die hoeveelheid ryp wat opbou hang af van die buitetemperatuur en die hoeveelheid vog in die lug.

Hierdie rypopbou verminder die doeltreffendheid van die spoel deur sy vermoë om hitte na die koelmiddel oor te dra, te verminder. Op 'n stadium moet die ryp verwyder word. Om dit te doen, skakel die hittepomp na ontdooimodus. Die mees algemene benadering is:

• Eerstens skakel die omkeerklep die toestel na die verkoelingsmodus. Dit stuur warm gas na die buitespoel om die ryp te smelt. Terselfdertyd word die buitewaaier, wat gewoonlik koue lug oor die spoel blaas, afgeskakel om die hoeveelheid hitte wat nodig is om die ryp te laat smelt, te verminder.
• Terwyl dit gebeur, verkoel die hittepomp die lug in die kanaalwerk. Die verwarmingstelsel sal gewoonlik hierdie lug warm maak aangesien dit deur die huis versprei word.

Een van twee metodes word gebruik om te bepaal wanneer die eenheid in ontdooimodus gaan:

• Vraag-ryp-kontroles monitor lugvloei, koelmiddeldruk, lug- of spoeltemperatuur en drukverskil oor die buitespoel om rypophoping op te spoor.
• Tyd-temperatuur-ontdooiing word begin en beëindig deur 'n voorafbepaalde interval-timer of 'n temperatuursensor wat op die buitespoel geleë is. Die siklus kan elke 30, 60 of 90 minute begin word, afhangende van die klimaat en die ontwerp van die stelsel.

Onnodige ontdooi-siklusse verminder die seisoenale werkverrigting van die hittepomp. As gevolg hiervan is die vraag-vriesmetode oor die algemeen meer doeltreffend aangesien dit die ontdooisiklus net begin wanneer dit nodig is.

Aanvullende hittebronne

Aangesien lugbron-hittepompe 'n minimum buite-bedryfstemperatuur (tussen -15°C tot -25°C) en verminderde verhittingskapasiteit by baie koue temperature het, is dit belangrik om 'n aanvullende verwarmingsbron vir lugbron-hittepompbedrywighede te oorweeg. Bykomende verwarming kan ook nodig wees wanneer die hittepomp besig is om te ontdooi. Verskillende opsies is beskikbaar:

• Alles elektries: In hierdie opset word hittepompbedrywighede aangevul met elektriese weerstandselemente wat in die kanaalwerk of met elektriese plintjies geleë is. Hierdie weerstandselemente is minder doeltreffend as die hittepomp, maar hul vermoë om verwarming te verskaf is onafhanklik van buitetemperatuur.
• Hibriede stelsel: In 'n hibriede stelsel gebruik die lugbron hittepomp 'n aanvullende stelsel soos 'n oond of ketel. Hierdie opsie kan in nuwe installasies gebruik word, en is ook 'n goeie opsie waar 'n hittepomp by 'n bestaande stelsel gevoeg word, byvoorbeeld wanneer 'n hittepomp geïnstalleer word as 'n plaasvervanger vir 'n sentrale lugversorger.

Sien die laaste afdeling van hierdie boekie, Verwante Toerusting, vir meer inligting oor stelsels wat aanvullende verwarmingsbronne gebruik. Daar kan jy besprekings vind van opsies vir hoe om jou stelsel te programmeer om oor te skakel tussen hittepompgebruik en aanvullende hittebrongebruik.

Energiedoeltreffendheidoorwegings

Om begrip van hierdie afdeling te ondersteun, verwys na die vroeëre afdeling genaamd 'n Inleiding tot hittepompdoeltreffendheid vir 'n verduideliking van wat HSPF's en SEER's verteenwoordig.

In Kanada skryf energiedoeltreffendheidregulasies 'n minimum seisoenale doeltreffendheid in verhitting en verkoeling voor wat bereik moet word vir die produk om in die Kanadese mark verkoop te word. Benewens hierdie regulasies kan jou provinsie of gebied strenger vereistes hê.

Minimum prestasie vir Kanada as geheel, en tipiese reekse vir markbeskikbare produkte, word hieronder opgesom vir verhitting en verkoeling. Dit is belangrik om ook te kyk of enige bykomende regulasies in plek is in jou streek voordat jy jou stelsel kies.

Verkoeling seisoenale prestasie, SEER:

• Minimum SEER (Kanada): 14
• Reeks, SEER in markbeskikbare produkte: 14 tot 42

Verhitting seisoenale prestasie, HSPF

• Minimum HSPF (Kanada): 7.1 (vir Streek V)
• Reeks, HSPF in markbeskikbare produkte: 7.1 tot 13.2 (vir streek V)

Let wel: HSPF-faktore word verskaf vir AHRI Klimaatsone V, wat 'n soortgelyke klimaat as Ottawa het. Werklike seisoenale doeltreffendheid kan verskil na gelang van jou streek. 'n Nuwe prestasiestandaard wat daarop gemik is om die prestasie van hierdie stelsels in Kanadese streke beter te verteenwoordig, is tans onder ontwikkeling.

Die werklike SEER- of HSPF-waardes hang af van 'n verskeidenheid faktore wat hoofsaaklik verband hou met hittepompontwerp. Huidige werkverrigting het aansienlik ontwikkel oor die afgelope 15 jaar, aangedryf deur nuwe ontwikkelings in kompressortegnologie, hitteruilerontwerp en verbeterde koelmiddelvloei en beheer.

Enkelspoed en veranderlike spoed hittepompe

Van besondere belang wanneer doeltreffendheid oorweeg word, is die rol van nuwe kompressorontwerpe in die verbetering van seisoenale werkverrigting. Tipies word eenhede wat teen die minimum voorgeskrewe SEER en HSPF werk, gekenmerk deur enkelspoed-hittepompe. Veranderlike spoed lugbron-hittepompe is nou beskikbaar wat ontwerp is om die kapasiteit van die stelsel te verander om beter te pas by die verwarming/verkoelingsvraag van die huis op 'n gegewe oomblik. Dit help om te alle tye piekdoeltreffendheid te handhaaf, insluitend tydens milder toestande wanneer daar laer aanvraag na die stelsel is.

Meer onlangs is lugbron-hittepompe wat beter aangepas is om in die koue Kanadese klimaat te werk, aan die mark bekendgestel. Hierdie stelsels, wat dikwels koue klimaat hittepompe genoem word, kombineer kompressors met veranderlike kapasiteit met verbeterde hitteruilerontwerpe en -kontroles om verhittingskapasiteit by kouer lugtemperature te maksimeer, terwyl hoë doeltreffendheid tydens milder toestande gehandhaaf word. Hierdie tipe stelsels het tipies hoër SEER- en HSPF-waardes, met sommige stelsels wat SEER's tot 42 bereik, en HSPF's wat 13 nader.

Sertifisering, standaarde en graderingskale

Die Canadian Standards Association (CSA) verifieer tans alle hittepompe vir elektriese veiligheid. ’n Werkverrigtingstandaard spesifiseer toetse en toetstoestande waarby hittepompverhittings- en verkoelingskapasiteite en doeltreffendheid bepaal word. Die prestasietoetsstandaarde vir lugbron-hittepompe is CSA C656, wat (vanaf 2014) geharmoniseer is met ANSI/AHRI 210/240-2008, Prestasiegradering van Unitary Air-Conditioning & Air-Source Heat Pump Equipment. Dit vervang ook CAN/CSA-C273.3-M91, Prestasiestandaard vir Split-System Sentrale Lugversorgers en Hittepompe.

Grootteoorwegings

Om die gepaste grootte van jou hittepompstelsel te hê, is dit belangrik om die verhitting- en verkoelingsbehoeftes vir jou huis te verstaan. Dit word aanbeveel dat 'n verwarming en verkoeling professionele behou word om die vereiste berekeninge te onderneem. Verhitting en verkoeling vragte moet bepaal word deur die gebruik van 'n erkende grootte metode soos CSA F280-12, "Bepaling van die vereiste kapasiteit van residensiële ruimte Verhitting en Verkoeling Toestelle."

Die grootte van jou hittepompstelsel moet gedoen word volgens jou klimaat, verwarming en verkoeling van gebouladings, en die doelwitte van jou installasie (bv. maksimering van verwarmingsenergiebesparings teenoor die verplasing van 'n bestaande stelsel gedurende sekere tydperke van die jaar). Om met hierdie proses te help, het NRCan 'n Lugbron-hittepompgrootte- en seleksiegids ontwikkel. Hierdie gids, saam met 'n bykomende sagteware-instrument, is bedoel vir energie-adviseurs en meganiese ontwerpers, en is vrylik beskikbaar om leiding te gee oor toepaslike grootte.

As 'n hittepomp ondermaat is, sal jy agterkom dat die aanvullende verwarmingstelsel meer gereeld gebruik sal word. Alhoewel 'n ondermaat stelsel steeds doeltreffend sal werk, sal jy dalk nie die verwagte energiebesparings kry nie as gevolg van 'n hoë gebruik van 'n aanvullende verwarmingstelsel.

Net so, as 'n hittepomp te groot is, kan die verlangde energiebesparing moontlik nie gerealiseer word nie as gevolg van ondoeltreffende werking tydens milder toestande. Terwyl die aanvullende verhittingstelsel minder gereeld werk, onder warmer omgewingstoestande, produseer die hittepomp te veel hitte en die eenheid siklusse aan en af ​​wat lei tot ongemak, slytasie aan die hittepomp en bystand elektriese kragverbruik. Dit is dus belangrik om 'n goeie begrip te hê van jou verwarmingslading en wat die hittepomp se werkingseienskappe is om optimale energiebesparings te behaal.

Ander seleksiekriteria

Afgesien van grootte, moet verskeie bykomende prestasiefaktore in ag geneem word:

• HSPF: Kies 'n eenheid met so 'n hoë HSPF as wat prakties is. Vir eenhede met vergelykbare HSPF-graderings, kontroleer hul bestendige-toestand-graderings by –8.3°C, die lae temperatuurgradering. Die eenheid met die hoër waarde sal die mees doeltreffende een in die meeste streke van Kanada wees.
• Ontdooi: Kies 'n eenheid met vraag-ontdooi beheer. Dit verminder ontdooiingsiklusse, wat die energieverbruik van aanvullende en hittepomp verminder.
• Klankgradering: Klank word gemeet in eenhede genoem desibels (dB). Hoe laer die waarde, hoe laer is die klankkrag wat deur die buite-eenheid vrygestel word. Hoe hoër die desibelvlak, hoe harder die geraas. Die meeste hittepompe het 'n klankgradering van 76 dB of laer.

Installasie-oorwegings

Lugbron-hittepompe moet deur 'n gekwalifiseerde kontrakteur geïnstalleer word. Raadpleeg 'n plaaslike verhittings- en verkoelingskundige om u toerusting te bepaal, te installeer en in stand te hou om doeltreffende en betroubare bedrywighede te verseker. As jy 'n hittepomp wil implementeer om jou sentrale oond te vervang of aan te vul, moet jy bewus wees dat hittepompe gewoonlik teen hoër lugvloei werk as oondstelsels. Afhangende van die grootte van jou nuwe hittepomp, kan sommige wysigings aan jou kanaalwerk nodig wees om ekstra geraas en waaierenergieverbruik te vermy. Jou kontrakteur sal vir jou leiding kan gee oor jou spesifieke saak.

Die koste van die installering van 'n lugbron-hittepomp hang af van die tipe stelsel, jou ontwerpdoelwitte en enige bestaande verwarmingstoerusting en kanaalwerk in jou huis. In sommige gevalle kan addisionele wysigings aan die kanaalwerk of elektriese dienste nodig wees om jou nuwe hittepompinstallasie te ondersteun.

Operasie-oorwegings

Jy moet op verskeie belangrike dinge let wanneer jy jou hittepomp gebruik:

• Optimaliseer hittepomp en aanvullende stelsel stelpunte. As jy 'n elektriese aanvullende stelsel het (bv. plintborde of weerstandselemente in buise), maak seker dat jy 'n laer temperatuurstelpunt vir jou aanvullende stelsel gebruik. Dit sal help om die hoeveelheid verwarming wat die hittepomp aan jou huis verskaf, te maksimeer, wat jou energieverbruik en nutsrekeninge verlaag. 'n Stelpunt van 2°C tot 3°C ​​onder die hittepompverhittingstemperatuur-setpunt word aanbeveel. Raadpleeg jou installasiekontrakteur oor die optimale stelpunt vir jou stelsel.
• Stel op vir 'n doeltreffende ontdooiing. Jy kan energieverbruik verminder deur jou stelsel op te stel om die binnenshuise waaier af te skakel tydens ontdooiingsiklusse. Dit kan deur jou installeerder uitgevoer word. Dit is egter belangrik om daarop te let dat ontdooiing 'n bietjie langer kan neem met hierdie opstelling.
• Minimaliseer temperatuurterugslae. Hittepompe het 'n stadiger reaksie as oondstelsels, so hulle reageer moeiliker op diep temperatuurterugslae. Gematigde terugslae van nie meer as 2°C moet gebruik word nie of 'n "slim" termostaat wat die stelsel vroeg aanskakel, in afwagting van 'n herstel van terugslag, moet gebruik word. Raadpleeg weereens jou installasiekontrakteur oor die optimale terugslagtemperatuur vir jou stelsel.
• Optimaliseer jou lugvloeirigting. As jy 'n muurgemonteerde binnenshuise eenheid het, oorweeg dit om die lugvloeirigting aan te pas om jou gerief te maksimeer. Die meeste vervaardigers beveel aan om lugvloei afwaarts te rig wanneer dit verhit word, en na die insittendes wanneer dit verkoel word.
• Optimaliseer waaierinstellings. Maak ook seker dat u waaierinstellings aanpas om gemak te maksimeer. Om die hitte wat deur die hittepomp gelewer word te maksimeer, word dit aanbeveel om die waaierspoed op hoog of 'Outo' te stel. Onder verkoeling, om ook ontvochtiging te verbeter, word die 'lae' waaierspoed aanbeveel.

Onderhoudsoorwegings

Behoorlike instandhouding is van kritieke belang om te verseker dat jou hittepomp doeltreffend, betroubaar en 'n lang dienslewe werk. Jy moet 'n gekwalifiseerde kontrakteur laat jaarliks ​​instandhouding aan jou eenheid doen om te verseker dat alles in 'n goeie werkende toestand is.

Afgesien van jaarlikse instandhouding, is daar 'n paar eenvoudige dinge wat jy kan doen om betroubare en doeltreffende werksaamhede te verseker. Maak seker dat jy jou lugfilter elke 3 maande verander of skoonmaak, aangesien verstopte filters lugvloei sal verminder en die doeltreffendheid van jou stelsel sal verminder. Maak ook seker dat vents en lugregisters in jou huis nie deur meubels of matte geblokkeer word nie, aangesien onvoldoende lugvloei na of van jou eenheid toerusting se lewensduur kan verkort en doeltreffendheid van die stelsel kan verminder.

Bedryfskoste

Die energiebesparing deur die installering van 'n hittepomp kan help om jou maandelikse energierekeninge te verminder. Om 'n vermindering in jou energierekeninge te behaal, hang grootliks af van die prys van elektrisiteit in verhouding tot ander brandstowwe soos aardgas of verhittingsolie, en, in retrofit-toepassings, watter tipe stelsel vervang word.

Hittepompe kom in die algemeen teen 'n hoër koste in vergelyking met ander stelsels soos oonde of elektriese plintborde as gevolg van die aantal komponente in die stelsel. In sommige streke en gevalle kan hierdie bykomende koste in 'n relatief kort tydperk verhaal word deur die nutskostebesparings. In ander streke kan wisselende nutstariewe egter hierdie tydperk verleng. Dit is belangrik om saam met jou kontrakteur of energieadviseur te werk om ’n skatting te kry van die ekonomie van hittepompe in jou area, en die potensiële besparings wat jy kan behaal.

Lewensverwagting en waarborge

Lugbron-hittepompe het 'n lewensduur van tussen 15 en 20 jaar. Die kompressor is die kritieke komponent van die stelsel.

Die meeste hittepompe word gedek deur 'n eenjaarwaarborg op onderdele en arbeid, en 'n bykomende waarborg van vyf tot tien jaar op die kompressor (slegs vir onderdele). Waarborge verskil egter tussen vervaardigers, so kyk na die fynskrif.

Opmerking:

Sommige van die artikels is van die internet af geneem. As daar enige oortreding is, kontak ons ​​asseblief om dit uit te vee. As jy interessant is in hittepompprodukte, kontak asseblief die OSB-hittepompmaatskappy, ons is jou beste keuse.