Luft til luft varmepumpe

Varmeenergi overfører naturligvis fra varmere steder til koldere rum. En varmepumpe kan dog omdanne denne proces ved at absorbere varme fra et koldt rum og frigive det til en varmere. Varme er ikke bevaret i denne proces og kræver en vis mængde ekstern energi, såsom elektricitet. I varme-, ventilations- og klimaanlæg (HVAC) -systemer refererer termen varmepumpe normalt til dampkompressions-køleanordninger optimeret til høj effektivitet i begge retninger af termisk energioverførsel. Disse varmepumper kan vendes og arbejde i begge retninger for at give opvarmning eller afkøling til det indre rum.

Luft til luft varmepumpe bruges til at overføre varme, fordi mindre høj energi er påkrævet, end der frigives som varme. Det meste af energien til opvarmning stammer fra det eksterne miljø, hvoraf kun en brøkdel kommer fra elektricitet (eller en anden højkvalitets energikilde, der kræves for at køre en kompressor). I elektrisk drevne varmepumper kan den overførte varme være tre eller fire gange større end den forbrugte strøm, hvilket giver systemet en ydelseskoefficient på 3 eller 4 i modsætning til en COP på 1 for en konventionel elektrisk modstand varmelegeme, hvor alle varme er produceret fra input elektrisk energi.

Varmepumper bruger et kølemiddel som mellemvæske til at absorbere varme, hvor den fordampes, i fordamperen og derefter frigive varme, hvor kølemidlet kondenserer i kondensatoren. Kølemidlet strømmer gennem isolerede rør mellem fordamperen og kondensatoren, hvilket muliggør effektiv varmeoverførsel på relativt lange afstande. [3]

Reversible varmepumper

Reversible varmepumper arbejder i begge retninger for at give opvarmning eller afkøling til det indre rum. De anvender en reverseringsventil til at vende strømmen af ​​kølemiddel fra kompressoren gennem kondensatoren og fordampningsspoler.

I varmemodus er udendørsspolen en fordamper, mens indendørs er en kondensator. Kølemidlet, som strømmer fra fordamperen (udendørsspole) bærer den termiske energi fra udendørsluften (eller jord eller endnu mere flydende vand) indendørs. Damptemperaturen forstærkes i pumpen ved at komprimere den. Den indvendige spole overfører derefter termisk energi (inklusive energi fra kompressionen) til indendørsluften, som derefter flyttes rundt i indersiden af ​​bygningen af ​​en luftbehandler.

Alternativt overføres termisk energi til vand, som derefter bruges til at opvarme bygningen via radiatorer eller gulvvarme. Det opvarmede vand kan også bruges til varmt vandforbrug. Kølemidlet får så lov til at udvide og dermed afkøles og absorbere varme fra udetemperaturen i den udvendige fordamper, og cyklussen gentages. Dette er en standard kølecyklus, medmindre den ”kolde” side af køleskabet (fordamperen) er placeret, så den er udendørs, hvor miljøet er koldere.

I koldt vejr skal udendørsenheden i en luftkilde varmepumpe afrimes. Dette vil medføre, at hjælpe- eller nødvarmeelementerne (placeret i air-handleren) aktiveres. Samtidig bliver frosten på udendørsspolen hurtigt smeltet på grund af det varme kølemiddel. Kondensator / fordampningsventilatoren kører ikke under afrimningstilstand.

I kølemodus er cyklussen ens, men udendørsspolen er nu kondensatoren og indendørs spolen (som når en lavere temperatur) er fordamperen. Dette er den velkendte tilstand, hvor klimaanlæg fungerer.