گرمایش و سرمایش با پمپ حرارتی - قسمت 4

در چرخه گرمایش، آب زیرزمینی، مخلوط ضد یخ یا مبرد (که از طریق سیستم لوله کشی زیرزمینی گردش کرده و گرما را از خاک گرفته است) به واحد پمپ حرارتی داخل خانه بازگردانده می شود. در سیستم های مخلوط آب زیرزمینی یا ضد یخ، سپس از مبدل حرارتی اولیه پر از مبرد عبور می کند. در سیستم های DX، مبرد مستقیماً بدون مبدل حرارتی وارد کمپرسور می شود.

گرما به مبرد منتقل می شود، که می جوشد و تبدیل به بخاری با دمای پایین می شود. در یک سیستم باز، آب زیرزمینی سپس به بیرون پمپاژ می شود و به یک حوضچه یا پایین چاه تخلیه می شود. در یک سیستم حلقه بسته، مخلوط ضد یخ یا مبرد دوباره به سیستم لوله کشی زیرزمینی پمپ می شود تا دوباره گرم شود.

شیر معکوس، بخار مبرد را به سمت کمپرسور هدایت می کند. سپس بخار فشرده می شود که حجم آن را کاهش می دهد و باعث گرم شدن آن می شود.

در نهایت، شیر معکوس گاز را که اکنون داغ است به سیم پیچ کندانسور هدایت می کند، جایی که گرمای خود را به هوا یا سیستم هیدرونیک می دهد تا خانه را گرم کند. مبرد پس از قطع گرمای خود، از دستگاه انبساط عبور می کند، جایی که دما و فشار آن قبل از بازگشت به اولین مبدل حرارتی یا به زمین در یک سیستم DX برای شروع دوباره چرخه، بیشتر کاهش می یابد.

چرخه خنک کننده

چرخه "خنک کننده فعال" اساساً برعکس چرخه گرمایش است. جهت جریان مبرد توسط شیر معکوس تغییر می کند. مبرد گرما را از هوای خانه گرفته و مستقیماً در سیستم های DX یا به آب زیرزمینی یا مخلوط ضد یخ منتقل می کند. سپس گرما به بیرون پمپ می شود، به داخل یک بدنه آبی یا چاه برگشتی (در یک سیستم باز) یا به لوله های زیرزمینی (در یک سیستم حلقه بسته). مقداری از این گرمای اضافی را می توان برای پیش گرم کردن آب گرم خانگی استفاده کرد.

برخلاف پمپ های حرارتی منبع هوا، سیستم های منبع زمینی نیازی به چرخه یخ زدایی ندارند. دمای زیر زمین بسیار پایدارتر از دمای هوا است و خود واحد پمپ حرارتی در داخل آن قرار دارد. بنابراین، مشکلات یخبندان بوجود نمی آیند.

بخش هایی از سیستم

سیستم های پمپ حرارتی منبع زمینی دارای سه جزء اصلی هستند: خود واحد پمپ حرارتی، محیط تبادل حرارت مایع (سیستم باز یا حلقه بسته)، و سیستم توزیع (اعم از هوا یا هیدرونیک) که انرژی حرارتی حاصل از گرما را توزیع می کند. پمپ به ساختمان

پمپ های حرارتی منبع زمینی به روش های مختلفی طراحی می شوند. برای سیستم های مبتنی بر هوا، واحدهای مستقل دمنده، کمپرسور، مبدل حرارتی و کویل کندانسور را در یک کابینت ترکیب می کنند. سیستم های اسپلیت به کویل اجازه می دهد تا به یک کوره با هوای اجباری اضافه شود و از دمنده و کوره موجود استفاده شود. برای سیستم های هیدرونیک، مبدل های حرارتی منبع و سینک و کمپرسور در یک کابینت قرار دارند.

ملاحظات بهره وری انرژی

همانند پمپ‌های حرارتی منبع هوا، سیستم‌های پمپ حرارتی منبع زمینی در طیف وسیعی از راندمان‌های مختلف در دسترس هستند. برای توضیح آنچه که COP و EER نشان می دهند، به بخش قبلی به نام مقدمه ای بر کارایی پمپ حرارتی مراجعه کنید. محدوده COP و EER برای واحدهای موجود در بازار در زیر ارائه شده است.

کاربردهای آب زیرزمینی یا حلقه باز

گرمایش

• حداقل COP گرمایش: 3.6
• محدوده، گرمایش COP در محصولات موجود در بازار: 3.8 تا 5.0

خنک کننده

• حداقل EER: 16.2
• محدوده، EER در محصولات موجود در بازار: 19.1 تا 27.5

برنامه های حلقه بسته

گرمایش

• حداقل COP گرمایش: 3.1
• محدوده، گرمایش COP در محصولات موجود در بازار: 3.2 تا 4.2

خنک کننده

• حداقل EER: 13.4
• محدوده، EER در محصولات موجود در بازار: 14.6 تا 20.4

حداقل کارایی برای هر نوع در سطح فدرال و همچنین در برخی حوزه های قضایی استانی تنظیم می شود. بهبود چشمگیری در بهره وری سیستم های منبع زمینی وجود دارد. همان پیشرفت‌ها در کمپرسورها، موتورها و کنترل‌هایی که برای تولیدکنندگان پمپ‌های حرارتی منبع هوا در دسترس است، منجر به سطوح بالاتری از راندمان برای سیستم‌های منبع زمینی می‌شود.

سیستم‌های پایین‌تر معمولاً از کمپرسورهای دو مرحله‌ای، مبدل‌های حرارتی مبرد به هوا با اندازه نسبتاً استاندارد و مبدل‌های حرارتی مبرد به آب با سطح پیشرفته استفاده می‌کنند. واحدهای در محدوده راندمان بالا تمایل دارند از کمپرسورهای با سرعت چندگانه یا متغیر، فن‌های داخلی با سرعت متغیر یا هر دو استفاده کنند. توضیح پمپ های حرارتی تک سرعته و دور متغیر را در قسمت پمپ حرارتی منبع هوا پیدا کنید.

گواهینامه ها، استانداردها و مقیاس های رتبه بندی

انجمن استانداردهای کانادا (CSA) در حال حاضر تمام پمپ های حرارتی را برای ایمنی الکتریکی تأیید می کند. یک استاندارد عملکرد تست ها و شرایط آزمایشی را مشخص می کند که در آن ظرفیت ها و کارایی گرمایش و سرمایش پمپ حرارتی تعیین می شود. استانداردهای تست عملکرد برای سیستم های منبع زمینی CSA C13256 (برای سیستم های حلقه ثانویه) و CSA C748 (برای سیستم های DX) است.

ملاحظات اندازه گیری

مهم است که مبدل حرارتی زمین به خوبی با ظرفیت پمپ حرارتی مطابقت داشته باشد. سیستم‌هایی که متعادل نیستند و نمی‌توانند انرژی استخراج‌شده از حفره را دوباره پر کنند، به مرور زمان عملکرد بدتری خواهند داشت تا زمانی که پمپ حرارتی دیگر نتواند گرما را استخراج کند.

همانند سیستم‌های پمپ حرارتی منبع هوا، معمولاً ایده خوبی نیست که یک سیستم منبع زمینی را برای تامین تمام گرمای مورد نیاز یک خانه اندازه‌گیری کنید. برای مقرون به صرفه بودن، سیستم باید به طور کلی اندازه ای داشته باشد تا اکثر انرژی گرمایشی مورد نیاز سالانه خانوار را پوشش دهد. اوج بار گرمایش گاه به گاه در شرایط آب و هوایی شدید را می توان با یک سیستم گرمایش تکمیلی تامین کرد.

اکنون سیستم ها با فن ها و کمپرسورهای سرعت متغیر در دسترس هستند. این نوع سیستم می تواند تمام بارهای سرمایشی و بیشتر بارهای گرمایشی را با سرعت کم پاسخ دهد و سرعت بالا فقط برای بارهای گرمایشی بالا مورد نیاز است. توضیح پمپ های حرارتی تک سرعته و دور متغیر را در قسمت پمپ حرارتی منبع هوا پیدا کنید.

اندازه های مختلفی از سیستم ها متناسب با آب و هوای کانادا در دسترس هستند. واحدهای مسکونی دارای اندازه نامی (خنک کننده حلقه بسته) از 1.8 کیلو وات تا 21.1 کیلووات (6000 تا 72000 Btu/h) هستند و شامل گزینه های آب گرم خانگی (DHW) می باشند.

ملاحظات طراحی

برخلاف پمپ های حرارتی منبع هوا، پمپ های حرارتی منبع زمینی به مبدل حرارتی زمینی برای جمع آوری و دفع گرما در زیر زمین نیاز دارند.

سیستم های حلقه باز

یک سیستم باز از آب زیرزمینی یک چاه معمولی به عنوان منبع گرما استفاده می کند. آب زیرزمینی به یک مبدل حرارتی پمپ می شود، جایی که انرژی حرارتی استخراج می شود و به عنوان منبعی برای پمپ حرارتی استفاده می شود. سپس آب زیرزمینی خروجی از مبدل حرارتی مجدداً به آبخوان تزریق می شود.

راه دیگر رهاسازی آب مصرفی از طریق چاه دفعی است که چاه دومی است که آب را به زمین برمی گرداند. یک چاه دفع باید ظرفیت کافی برای دفع تمام آب عبوری از پمپ حرارتی را داشته باشد و باید توسط یک حفاری چاه ماهر نصب شود. اگر یک چاه اضافی موجود دارید، پیمانکار پمپ حرارتی شما باید حفاری چاه داشته باشد که اطمینان حاصل کند که برای استفاده به عنوان چاه دفع مناسب است. صرف نظر از رویکرد مورد استفاده، سیستم باید به گونه ای طراحی شود که از هرگونه آسیب زیست محیطی جلوگیری کند. پمپ حرارتی به سادگی آب را حذف می کند یا به آن گرما اضافه می کند. هیچ آلاینده ای اضافه نمی شود تنها تغییر در آب برگشتی به محیط، افزایش یا کاهش جزئی دما است. مهم است که با مقامات محلی بررسی کنید تا قوانین یا قوانین مربوط به سیستم های حلقه باز در منطقه خود را درک کنید.

اندازه واحد پمپ حرارتی و مشخصات سازنده میزان آب مورد نیاز برای یک سیستم باز را تعیین می کند. نیاز آب برای یک مدل خاص از پمپ حرارتی معمولاً بر حسب لیتر در ثانیه (L/s) بیان می شود و در مشخصات آن واحد ذکر شده است. یک پمپ حرارتی با ظرفیت 10 کیلووات (34000 Btu/h) در حین کار از 0.45 تا 0.75 L/s استفاده می کند.

ترکیب چاه و پمپ شما باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا علاوه بر نیاز آب خانگی، آب مورد نیاز پمپ حرارتی را نیز تامین کند. ممکن است لازم باشد مخزن فشار خود را بزرگ کنید یا لوله کشی خود را برای تامین آب کافی به پمپ حرارتی تغییر دهید.

کیفیت پایین آب می تواند مشکلات جدی در سیستم های باز ایجاد کند. شما نباید از آب چشمه، حوض، رودخانه یا دریاچه به عنوان منبعی برای سیستم پمپ حرارتی خود استفاده کنید. ذرات و سایر مواد می توانند سیستم پمپ حرارتی را مسدود کرده و در مدت زمان کوتاهی از کار بیفتند. همچنین باید قبل از نصب پمپ حرارتی آب خود را از نظر اسیدیته، سختی و میزان آهن آزمایش کنید. پیمانکار یا سازنده تجهیزات شما می تواند به شما بگوید که چه سطحی از کیفیت آب قابل قبول است و در چه شرایطی ممکن است به مواد ویژه مبدل حرارتی نیاز باشد.

نصب یک سیستم باز اغلب تابع قوانین منطقه بندی محلی یا الزامات مجوز است. برای تعیین اینکه آیا محدودیت در منطقه شما اعمال می شود، با مقامات محلی مشورت کنید.

سیستم های حلقه بسته

یک سیستم حلقه بسته، با استفاده از یک حلقه پیوسته از لوله پلاستیکی مدفون، گرما را از خود زمین می گیرد. در مورد سیستم های DX از لوله مسی استفاده می شود. لوله به پمپ حرارتی داخلی متصل می شود تا یک حلقه زیرزمینی مهر و موم شده را تشکیل دهد که از طریق آن محلول ضد یخ یا مبرد به گردش در می آید. در حالی که یک سیستم باز آب را از یک چاه تخلیه می کند، یک سیستم حلقه بسته محلول ضد یخ را در لوله تحت فشار به گردش در می آورد.

لوله در یکی از سه نوع ترتیب قرار می گیرد:

• عمودی: چیدمان حلقه بسته عمودی یک انتخاب مناسب برای اکثر خانه های حومه شهر است، جایی که فضای زیادی محدود است. لوله‌ها بسته به شرایط خاک و اندازه سیستم، در سوراخ‌هایی با قطر 150 میلی‌متر (6 اینچ)، تا عمق 45 تا 150 متر (150 تا 500 فوت) وارد می‌شوند. حلقه های U شکل لوله در سوراخ ها وارد می شود. سیستم های DX می توانند سوراخ هایی با قطر کمتر داشته باشند که می تواند هزینه های حفاری را کاهش دهد.
• مورب (زاویه دار): آرایش حلقه بسته مورب (زاویه دار) شبیه آرایش حلقه بسته عمودی است. با این حال گمانه ها زاویه دار هستند. این نوع چیدمان در جایی استفاده می شود که فضا بسیار محدود است و دسترسی به یک نقطه ورودی محدود می شود.
• افقی: چیدمان افقی در مناطق روستایی که دارایی‌های بزرگ‌تر هستند، بیشتر دیده می‌شود. لوله در ترانشه هایی به عمق 1.0 تا 1.8 متر (3 تا 6 فوت) بسته به تعداد لوله های یک ترانشه قرار می گیرد. به طور کلی، 120 تا 180 متر (400 تا 600 فوت) لوله به ازای هر تن ظرفیت پمپ حرارتی مورد نیاز است. برای مثال، یک خانه 185 متر مربعی (2000 فوت مربع) با عایق کاری خوب معمولاً به یک سیستم سه تنی نیاز دارد که به 360 تا 540 متر (1200 تا 1800 فوت) لوله نیاز دارد.
  رایج ترین طرح مبدل حرارتی افقی دو لوله است که در کنار هم در یک ترانشه قرار می گیرند. سایر طرح های حلقه افقی در هر ترانشه از چهار یا شش لوله استفاده می کنند، اگر مساحت زمین محدود باشد. طرح دیگری که گاهی اوقات در جایی که مساحت محدود است مورد استفاده قرار می گیرد "مارپیچ" است - که شکل آن را توصیف می کند.

صرف نظر از ترتیبی که انتخاب می‌کنید، تمام لوله‌ها برای سیستم‌های محلول ضد یخ باید حداقل از پلی اتیلن سری 100 یا پلی بوتیلن با اتصالات حرارتی ذوب شده (برخلاف اتصالات خاردار، گیره‌ها یا اتصالات چسب‌دار) باشند تا از اتصالات بدون نشتی برای طول عمر دستگاه اطمینان حاصل شود. لوله کشی اگر این لوله ها به درستی نصب شوند، بین 25 تا 75 سال عمر می کنند. آنها تحت تأثیر مواد شیمیایی موجود در خاک قرار نمی گیرند و خاصیت رسانایی گرمایی خوبی دارند. محلول ضد یخ باید برای مقامات محلی محیط زیست قابل قبول باشد. سیستم های DX از لوله های مسی درجه تبرید استفاده می کنند.

تا زمانی که گمانه‌ها و ترانشه‌های عمودی به‌درستی پر شده و فشرده شده باشند (محکم بسته‌بندی شوند)، نه حلقه‌های عمودی و نه افقی تأثیر نامطلوبی بر چشم‌انداز ندارند.

در تاسیسات حلقه افقی از ترانشه هایی با عرض 150 تا 600 میلی متر (6 تا 24 اینچ) استفاده می شود. با این کار نواحی خالی باقی می‌ماند که می‌توان آن‌ها را با بذر علف یا چمن بازیابی کرد. حلقه های عمودی به فضای کمی نیاز دارند و باعث آسیب کمتری به چمن می شوند.

مهم است که حلقه های افقی و عمودی توسط یک پیمانکار واجد شرایط نصب شود. لوله‌های پلاستیکی باید به صورت حرارتی ذوب شوند و برای اطمینان از انتقال حرارت خوب، باید تماس زمین به لوله خوبی وجود داشته باشد، مانند آنچه که با تزریق گمانه‌ها با ترمی حاصل می‌شود. مورد دوم به ویژه برای سیستم های مبدل حرارتی عمودی مهم است. نصب نادرست ممکن است منجر به عملکرد ضعیف پمپ حرارتی شود.

ملاحظات نصب

همانند سیستم های پمپ حرارتی منبع هوا، پمپ های حرارتی منبع زمینی نیز باید توسط پیمانکاران واجد شرایط طراحی و نصب شوند. با یک پیمانکار پمپ حرارتی محلی برای طراحی، نصب و سرویس تجهیزات خود برای اطمینان از عملکرد کارآمد و قابل اطمینان مشورت کنید. همچنین مطمئن شوید که تمام دستورالعمل های سازنده به دقت دنبال می شود. همه تاسیسات باید الزامات CSA C448 Series 16 را برآورده کنند، یک استاندارد نصب که توسط انجمن استانداردهای کانادا تنظیم شده است.

کل هزینه نصب شده سیستم های منبع زمینی با توجه به شرایط خاص سایت متفاوت است. هزینه های نصب بسته به نوع کلکتور زمین و مشخصات تجهیزات متفاوت است. هزینه افزایشی چنین سیستمی را می توان از طریق صرفه جویی در هزینه انرژی در یک دوره حداقل 5 ساله بازیابی کرد. دوره بازپرداخت به عوامل مختلفی مانند شرایط خاک، بارهای گرمایش و سرمایش، پیچیدگی مقاوم‌سازی HVAC، نرخ بهره‌برداری محلی، و منبع سوخت گرمایشی که جایگزین می‌شود، بستگی دارد. برای ارزیابی مزایای سرمایه گذاری در سیستم منبع زمینی، با شرکت برق خود تماس بگیرید. گاهی اوقات یک طرح یا مشوق تامین مالی کم هزینه برای تاسیسات تایید شده ارائه می شود. این مهم است که با پیمانکار یا مشاور انرژی خود کار کنید تا تخمینی از اقتصاد پمپ های حرارتی در منطقه خود و صرفه جویی های بالقوه ای که می توانید بدست آورید به دست آورید.

ملاحظات عملیات

هنگام کار با پمپ حرارتی باید به چند نکته مهم توجه کنید:

• نقطه تنظیم پمپ حرارتی و سیستم تکمیلی را بهینه کنید. اگر یک سیستم مکمل الکتریکی دارید (به عنوان مثال، قرنیز یا عناصر مقاومتی در کانال)، مطمئن شوید که از نقطه تنظیم دمای پایین تری برای سیستم مکمل خود استفاده کنید. این کمک می کند تا میزان گرمایشی که پمپ حرارتی برای خانه شما فراهم می کند به حداکثر رسانده و مصرف انرژی و قبوض آب و برق را کاهش دهد. نقطه تنظیم 2 تا 3 درجه سانتی گراد زیر نقطه تنظیم دمای گرمایش پمپ حرارتی توصیه می شود. در مورد نقطه تنظیم بهینه برای سیستم خود با پیمانکار نصب خود مشورت کنید.
• کاهش دما را به حداقل برسانید. پمپ‌های حرارتی نسبت به سیستم‌های کوره‌ای واکنش کندتری دارند، بنابراین به سختی به عقب‌نشینی‌های دمایی عمیق پاسخ می‌دهند. باید از عقب‌نشینی‌های تعدیل‌شده بیش از 2 درجه سانتی‌گراد استفاده کرد یا باید از یک ترموستات «هوشمند» استفاده کرد که سیستم را به‌منظور بهبودی از عقب‌نشینی زود روشن می‌کند. مجدداً، با پیمانکار نصب خود در مورد دمای بازگشت بهینه برای سیستم خود مشورت کنید.

ملاحظات تعمیر و نگهداری

برای اطمینان از کارآمد و قابل اعتماد بودن سیستم شما، باید یک پیمانکار واجد شرایط نگهداری سالانه را یک بار در سال انجام دهید.

اگر سیستم توزیع مبتنی بر هوا دارید، می‌توانید با تعویض یا تمیز کردن فیلتر هر 3 ماه یکبار، از عملیات کارآمدتر پشتیبانی کنید. همچنین باید اطمینان حاصل کنید که دریچه‌های هوا و دستگاه‌های تهویه مطبوع شما توسط مبلمان، فرش یا سایر مواردی که مانع جریان هوا می‌شوند مسدود نشده باشند.

هزینه های عملیاتی

به دلیل صرفه جویی در سوخت، هزینه های عملیاتی یک سیستم منبع زمینی معمولاً به طور قابل توجهی کمتر از سایر سیستم های گرمایشی است. نصابان واجد شرایط پمپ حرارتی باید بتوانند اطلاعاتی در مورد میزان برق مصرفی یک سیستم منبع زمینی خاص به شما بدهند.

صرفه جویی نسبی به این بستگی دارد که آیا شما در حال حاضر از برق، نفت یا گاز طبیعی استفاده می کنید و به هزینه های نسبی منابع مختلف انرژی در منطقه شما بستگی دارد. با راه اندازی یک پمپ حرارتی، گاز یا نفت کمتری مصرف خواهید کرد، اما برق بیشتری مصرف خواهید کرد. اگر در منطقه ای زندگی می کنید که برق گران است، هزینه های عملیاتی شما ممکن است بالاتر باشد.

امید به زندگی و گارانتی

عمر پمپ های حرارتی زمینی معمولاً بین 20 تا 25 سال است. این مقدار بیشتر از پمپ های حرارتی منبع هوا است زیرا کمپرسور استرس حرارتی و مکانیکی کمتری دارد و از محیط محافظت می شود. طول عمر حلقه زمین به 75 سال نزدیک می شود.

اکثر واحدهای پمپ حرارتی منبع زمینی تحت ضمانت یک ساله قطعات و نیروی کار هستند و برخی از تولیدکنندگان برنامه های گارانتی طولانی مدت ارائه می دهند. با این حال، ضمانت‌ها بین سازنده‌ها متفاوت است، بنابراین حتماً چاپ دقیق را بررسی کنید.

تجهیزات مرتبط

ارتقاء خدمات برق

به طور کلی، هنگام نصب یک پمپ حرارتی افزودنی منبع هوا، نیازی به ارتقاء سرویس الکتریکی نیست. با این حال، سن سرویس و بار الکتریکی کل خانه ممکن است نیاز به ارتقا را داشته باشد.

یک سرویس الکتریکی 200 آمپر معمولاً برای نصب یک پمپ حرارتی تمام الکتریکی منبع هوا یا یک پمپ حرارتی منبع زمینی مورد نیاز است. اگر از سیستم گرمایش مبتنی بر گاز طبیعی یا نفت کوره استفاده می کنید، ممکن است لازم باشد تابلوی برق خود را ارتقا دهید.

سیستم های گرمایشی تکمیلی

سیستم های پمپ حرارتی منبع هوا

پمپ های حرارتی منبع هوا دارای حداقل دمای کار در فضای باز هستند و ممکن است بخشی از توانایی خود را برای گرم کردن در دماهای بسیار سرد از دست بدهند. به همین دلیل، اکثر تاسیسات منبع هوا به یک منبع گرمایش مکمل برای حفظ دمای داخل در طی سردترین روزها نیاز دارند. هنگامی که پمپ حرارتی در حال یخ زدایی است، ممکن است به گرمایش اضافی نیز نیاز باشد.

اکثر سیستم های منبع هوا در یکی از سه درجه حرارت خاموش می شوند که می تواند توسط پیمانکار نصب شما تنظیم شود:

• نقطه تعادل حرارتی: دمایی است که در زیر آن پمپ حرارتی ظرفیت کافی برای تامین نیازهای گرمایشی ساختمان را ندارد.
• نقطه تعادل اقتصادی: دمایی که کمتر از آن نسبت برق به سوخت مکمل (مثلاً گاز طبیعی) به این معنی است که استفاده از سیستم تکمیلی مقرون به صرفه تر است.
• Cut-Off Temperature: حداقل دمای کارکرد پمپ حرارتی.

اکثر سیستم های تکمیلی را می توان به دو دسته طبقه بندی کرد:

• سیستم های هیبریدی: در یک سیستم هیبریدی، پمپ حرارتی منبع هوا از یک سیستم تکمیلی مانند کوره یا دیگ استفاده می کند. این گزینه را می توان در تاسیسات جدید استفاده کرد و همچنین در مواردی که پمپ حرارتی به سیستم موجود اضافه می شود، گزینه خوبی است، به عنوان مثال، هنگامی که یک پمپ حرارتی به عنوان جایگزینی برای تهویه مطبوع مرکزی نصب می شود.
  این نوع سیستم ها از تعویض بین پمپ حرارتی و عملیات تکمیلی با توجه به نقطه تعادل حرارتی یا اقتصادی پشتیبانی می کنند.
  این سیستم ها را نمی توان همزمان با پمپ حرارتی اجرا کرد – یا پمپ حرارتی کار می کند یا کوره گاز/نفت کار می کند.
• همه سیستم های الکتریکی: در این پیکربندی، عملیات پمپ حرارتی با عناصر مقاومت الکتریکی واقع در کانال یا با پایه های الکتریکی تکمیل می شود.
  این سیستم ها می توانند به طور همزمان با پمپ حرارتی اجرا شوند و بنابراین می توانند در استراتژی های کنترل دمای نقطه تعادل یا قطع استفاده شوند.

یک سنسور دمای بیرونی پمپ حرارتی را هنگامی که دما به زیر حد از پیش تعیین شده کاهش می‌یابد خاموش می‌کند. در زیر این دما فقط سیستم گرمایش تکمیلی کار می کند. سنسور معمولاً طوری تنظیم می شود که در دمای مربوط به نقطه تعادل اقتصادی یا در دمای بیرونی که کمتر از آن گرمایش با سیستم گرمایش مکمل به جای پمپ حرارتی ارزان تر است خاموش شود.

سیستم های پمپ حرارتی منبع زمینی

سیستم‌های منبع زمینی بدون توجه به دمای بیرون به کار خود ادامه می‌دهند و به همین دلیل مشمول محدودیت‌های عملیاتی مشابهی نیستند. سیستم گرمایش تکمیلی فقط گرمایی را فراهم می کند که فراتر از ظرفیت نامی واحد منبع زمین باشد.

ترموستات ها

ترموستات های معمولی

اکثر سیستم‌های پمپ حرارتی تک‌سرعته منازل مسکونی با ترموستات داخلی «دو مرحله‌ای گرما/یک‌مرحله خنک‌کننده» نصب می‌شوند. در صورتی که دما به زیر سطح از پیش تعیین شده کاهش یابد، در مرحله یک، گرما از پمپ حرارتی درخواست می شود. در صورتی که دمای داخل به پایین‌تر از دمای مورد نظر ادامه دهد، در مرحله دوم گرما از سیستم گرمایش تکمیلی درخواست می‌شود. پمپ‌های حرارتی منبع هوای خانگی بدون کانال معمولاً با یک ترموستات گرمایشی/سرمایشی تک مرحله‌ای یا در بسیاری از موارد یک ترموستات تعبیه‌شده توسط کنترل از راه دور همراه با واحد نصب می‌شوند.

رایج ترین نوع ترموستات مورد استفاده، نوع «تنظیم و فراموش کردن» است. نصاب قبل از تنظیم دمای مورد نظر با شما مشورت می کند. پس از انجام این کار، می توانید ترموستات را فراموش کنید. به طور خودکار سیستم را از حالت گرمایش به سرمایش یا برعکس تغییر می دهد.

دو نوع ترموستات در فضای باز با این سیستم ها استفاده می شود. نوع اول عملکرد سیستم گرمایش مکمل مقاومت الکتریکی را کنترل می کند. این همان نوع ترموستاتی است که با کوره الکتریکی استفاده می شود. با کاهش تدریجی دمای بیرونی، مراحل مختلف بخاری ها را روشن می کند. این اطمینان حاصل می کند که مقدار صحیح گرمای مکمل در پاسخ به شرایط بیرونی ارائه می شود که کارایی را به حداکثر می رساند و در هزینه شما صرفه جویی می کند. نوع دوم به سادگی پمپ حرارتی منبع هوا را هنگامی که دمای بیرون از یک سطح مشخص پایین می‌آید خاموش می‌کند.

خرابی های ترموستات ممکن است مزایای مشابهی با سیستم های پمپ حرارتی به همراه سیستم های گرمایش معمولی نداشته باشد. بسته به میزان بازگشت و افت دما، پمپ حرارتی ممکن است نتواند تمام گرمای مورد نیاز را برای بازگرداندن دما به سطح مورد نظر در مدت کوتاهی تامین کند. این ممکن است به این معنی باشد که سیستم گرمایش تکمیلی تا زمانی که پمپ حرارتی "به خود برسد" کار می کند. این باعث کاهش صرفه جویی می شود که ممکن است انتظار داشته باشید با نصب پمپ حرارتی به دست آورید. بحث در بخش های قبلی در مورد به حداقل رساندن کاهش دما را ببینید.

ترموستات های قابل برنامه ریزی

ترموستات های پمپ حرارتی قابل برنامه ریزی امروزه توسط اکثر سازندگان پمپ حرارتی و نمایندگان آنها در دسترس هستند. برخلاف ترموستات‌های معمولی، این ترموستات‌ها از کاهش دما در دوره‌های خالی یا یک شبه صرفه‌جویی می‌کنند. اگرچه این کار به روش های مختلف توسط سازندگان مختلف انجام می شود، پمپ حرارتی خانه را با حداقل گرمایش اضافی یا بدون آن به سطح دمای مطلوب برمی گرداند. برای کسانی که به عقب افتادگی ترموستات و ترموستات های قابل برنامه ریزی عادت دارند، این ممکن است سرمایه گذاری ارزشمندی باشد. سایر ویژگی های موجود با برخی از این ترموستات های الکترونیکی عبارتند از:

• کنترل قابل برنامه ریزی برای انتخاب کاربر پمپ حرارتی خودکار یا عملکرد فقط فن، بر اساس زمان روز و روز هفته.
• کنترل دما در مقایسه با ترموستات های معمولی بهبود یافته است.
• بدون نیاز به ترموستات در فضای باز، زیرا ترموستات الکترونیکی فقط در صورت نیاز به گرمای اضافی نیاز دارد.
• بدون نیاز به کنترل ترموستات در فضای باز در پمپ های حرارتی اضافی.

صرفه جویی در ترموستات های قابل برنامه ریزی به شدت به نوع و اندازه سیستم پمپ حرارتی شما بستگی دارد. برای سیستم‌های سرعت متغیر، عقب‌نشینی‌ها ممکن است به سیستم اجازه دهند با سرعت پایین‌تری کار کند، سایش کمپرسور را کاهش داده و به افزایش کارایی سیستم کمک می‌کند.

سیستم های توزیع حرارت

سیستم‌های پمپ حرارتی معمولاً حجم بیشتری از جریان هوا را در دمای پایین‌تر نسبت به سیستم‌های کوره تأمین می‌کنند. به این ترتیب، بسیار مهم است که جریان هوای تغذیه سیستم خود را بررسی کنید، و اینکه چگونه ممکن است با ظرفیت جریان هوای کانال های موجود شما مقایسه شود. اگر جریان هوای پمپ حرارتی از ظرفیت کانال فعلی شما بیشتر باشد، ممکن است مشکلات نویز یا افزایش مصرف انرژی فن داشته باشید.

سیستم‌های پمپ حرارتی جدید باید مطابق با رویه ایجاد شده طراحی شوند. اگر نصب به صورت مقاوم سازی شده باشد، سیستم کانال موجود باید به دقت بررسی شود تا از کافی بودن آن اطمینان حاصل شود.

تذکر：

برخی از مقالات از اینترنت گرفته شده است. در صورت وجود هرگونه تخلف، لطفا با ما تماس بگیرید تا آن را حذف کنیم. اگر به محصولات پمپ حرارتی علاقه مند هستید، لطفا با شرکت پمپ حرارتی OSB تماس بگیرید، ما بهترین انتخاب شما هستیم.