Hoe werkt een warmtepomp winterwerk? Het is altijd een curieuze vraag voor ons allemaal. We weten dat het doel van de warmtepomp in de winter is om de kamer te verwarmen. Laten we de werking van de warmtepomp in de winter analyseren.
Tijdens de winter zuigt het vloeibare koelmiddel warmte uit de buitenlucht en wordt dampvorm; het dampkoelmiddel wordt gecomprimeerd tot hoge temperatuur en druk. Dan de koelmiddel door de kamer mag. Tijdens die periode geeft het koudemiddel de warmte af aan de ruimte, waardoor de ruimtetemperatuur stijgt.
Dit systeem is een goede optie voor plaatsen waar zachte winters voorkomen en het kan energie besparen in vergelijking met conventionele verwarming. Voor strenge winters is de warmtepomp alleen geen goed alternatief. In dat scenario wordt het hybride systeem gebruikt.
Er zijn verschillende soorten warmtepompen beschikbaar. De classificatie is gebaseerd op waar de warmte vandaan komt, dwz de locatie van de verdamper. Enkele van de typen zijn: lucht/water warmtepomp, bodem/water warmtepomp, water/water warmtepomp etc.
Een schematisch diagram van de warmtepomp met de belangrijkste componenten wordt weergegeven in onderstaande figuur;
Hoe werkt een aardwarmtepomp in de winter?
De temperatuur onder enkele meters van de grond is bij een stabiele temperatuur van 55oF ongeacht het seizoen. Laten we eens kijken hoe dit feit wordt gebruikt om een warmtepomp te laten draaien.
In grond bron warmtepompen, reeksen sterke buizen worden onder de grond geïnstalleerd; dit is de aardwarmtewisselaar. Door deze leidingen wordt koud water van de warmtepomp gecirculeerd en het water neemt warmte uit de grond op. Vervolgens geeft het water deze warmte af aan het koudemiddel in de warmtepomp.
een schema diagram wordt hieronder getoond.
De aardwarmtepomp elimineert de verbranding van fossiele brandstof; daarom is dit milieuvriendelijk. Duitsland, VS, Zweden, Canada, Zwitserland zijn de belangrijkste landen die deze warmtepomp gebruiken.
Bij welke temperatuur is een warmtepomp niet effectief?
De warmtepomp wordt niet bij alle temperaturen geadviseerd. De omgevingstemperatuur is van invloed op de effectiviteit van de warmtepomp.
Naarmate de omgevingstemperatuur daalt, neemt de effectiviteit van de warmtepomp af, uit het onderzoek wordt de beperkende omgevingstemperatuur berekend als 40oF. Daarom wordt geadviseerd een warmtepomp te gebruiken wanneer de omgevingstemperatuur hoger is dan 40oF. De warmtepomp wordt minder effectief dan andere verwarmingsopties wanneer de temperatuur daalt tot 25 tot 30oF.
Daarom gebruiken we een alternatief systeem in die regio's waar de temperatuur onder de 40oF daalt. Fossiele brandstof of goedkope brandstof wordt in deze regio's tijdens de piekwinter verbrand om warmte te winnen.
De warmtepomp werkt tussen twee temperatuurgrenzen, kamertemperatuur en omgevingstemperatuur. Daarom zijn de prestaties van de warmtepomp afhankelijk van deze beide temperaturen. Men kan aannemen dat als de omgevingstemperatuur laag is, de warmtepomp meer arbeid nodig heeft om de warmte te onttrekken; dus de efficiëntie neemt af.
Laten we de effectiviteit van warmtepompen wiskundig analyseren. De effectiviteit van een warmtepomp wordt gemeten als prestatiecoëfficiënt (COP). COP wordt gedefinieerd als:
COP = (Verwarmingseffect)/(Werk aan het systeem)
Laten we de COP van een Carnot-cyclus analyseren. Carnot cyclus is een ideale cyclus met de maximale COP.
De COP van de Carnot-cyclus wordt gedefinieerd als;
COP = Twarm/Twarm - Tkoud
Tkoud is de omgevingstemperatuur, en Twarm is de kamertemperatuur. Laten we aannemen dat we 68 . instellenoF in warmtepomp, vandaar dat de kamertemperatuur 68 . isoF. Laten we nu twee voorwaarden aannemen wanneer de omgevingstemperatuur 40 . isoF en 20oF.
Wanneer deze temperatuuromstandigheden worden toegepast, krijgen we een COP van 11.5 en 6.7 voor de omgevingstemperatuur van 40oF en 20oF, respectievelijk.
(Opmerking: Wees voorzichtig bij het berekenen van de COP, de temperaturen moeten in Kelvin-schaal of Rankine-schaal zijn.)
Hier wordt de COP verlaagd wanneer de omgevingstemperatuur wordt verlaagd. De berekende COP is voor de maximaal mogelijke cyclus. Deze COP kan niet worden bereikt in een werkelijke cyclus. Daarom kunnen we concluderen dat naarmate de omgevingstemperatuur daalt, de COP van de warmtepomp afneemt.
Op welke temperatuur moet ik mijn warmtepomp instellen in de winter?
Dit is altijd een zorg voor velen van ons tijdens het gebruik van een warmtepomp.
Het menselijk comfort is het primaire doel van een warmtepomp in huis. Uit wetenschappelijk onderzoek wordt geconcludeerd dat 680F is het beste voor menselijk comfort tijdens de winter. Bij continu gebruik van de warmtepomp is het aan te raden de bedrijfstemperatuur verder te verlagen.
Kan warmtepomp werken onder het vriespunt?
De vraag is hier wat er gebeurt als de omgevingstemperatuur onder het vriespunt komt. Is het veilig om te werken?
Ja, we kunnen de warmtepomp gebruiken in vrieskou. Het vriespunt van koelmiddel toegepast in een warmtepomp ligt ver onder het vriespunt van water; daarom zal het koelmiddel in de warmtepomp niet bevriezen, ook al ligt de omgevingstemperatuur onder het vriespunt van water.
Als de vraag is "is het raadzaam om de warmtepomp te gebruiken bij extreme kou?" dan is het antwoord "nee het wordt niet geadviseerd"
Bij extreem koude omstandigheden wordt het gebruik van een warmtepomp echter afgeraden. In voorgaande paragrafen hebben we de effectiviteit van warmtepompen besproken. Wanneer de temperatuur lager is dan 40oF, neemt de effectiviteit van de warmtepomp af; daarom verbruikt de warmtepomp meer energie dan alleen het verbranden van brandstof.
Hoe kan ik mijn warmtepomp zuiniger maken in de winter?
Hieronder volgen enkele tips om de efficiëntie te verbeteren.
- Maak het filter regelmatig schoon.
- Stel de temperatuur van de warmtepomp niet te hoog in om de kamer snel te verwarmen.
- Verwarm de ruimtes die u niet gebruikt niet.
- Sluit alle ventilatieopeningen in de kamer perfect af.
- Zorg altijd voor voldoende ruimte in de binnen- en buitenunit van de warmtepomp voor een vrije luchtstroom.
- Zet alleen de noodverwarmingsmodus als het een noodgeval is.
- Zorg ervoor dat de buitenunit gemakkelijk bereikbaar is voor reiniging.
Waarom blaast mijn warmtepomp koude lucht als de verwarming aan staat?
Er zijn hoofdzakelijk drie redenen waarom u het gevoel kunt hebben dat uw warmtepomp koude lucht blaast.
- De warmtepomp werkt correct, maar u voelt het koud.
- De warmtepomp begon te werken in de ontdooimodus.
- De warmtepomp werkt niet correct.
Laten we elk punt afzonderlijk bespreken.
- De warmtepomp werkt correct, maar u voelt het koud.
De warmtepomp werkt correct; wanneer de omgevingstemperatuur echter erg laag is, neemt de effectiviteit van de warmtepomp en het vermogen om de temperatuur te verhogen af. In deze situaties verwarmt de warmtepomp de lucht, maar je voelt het niet omdat de temperatuur van verwarmde lucht ver onder je lichaamstemperatuur ligt.
Over het algemeen start de elektrische verwarming in deze situaties automatisch.
- De warmtepomp begon te werken in de ontdooimodus.
Wanneer een warmtepomp bij een zeer lage omgevingstemperatuur werkt, kan het water rond de spoelen van de buitenunit bevriezen. Het volledig afdekken van de spoel met ijs moet worden vermeden. De warmtepomp werkt in omgekeerde modus om deze vorst te verwijderen, dwz hij begint binnen te koelen en buiten de batterij te verwarmen.
Na 1-2 minuten werking begint de warmtepomp correct te werken wanneer de rijp volledig is verwijderd.
- De warmtepomp werkt niet correct.
Dit is een ernstig probleem en u dient contact op te nemen met een technicus. Er zijn veel mogelijkheden, zoals lekkage van koelmiddel, schade aan kleppen of vermindering van het rendement van de warmtepomp, enz.
Moet ik mijn warmtepomp op auto of op verwarming laten draaien?
Er zijn drie modi in een warmtepomp: "Verwarmen", "Koelen" en "Auto".
Het wordt aangeraden om in het winterseizoen de modus "Verwarmen" in plaats van de modus "Auto" in te stellen. Dit komt omdat de "Auto"-modus de kamer op een zonnige winterdag kan koelen, wat niet nodig is, dwz de warmtepomp wordt automatisch omgekeerd, wat moet worden vermeden.
Moet ik mijn warmtepomp uitschakelen bij extreme kou?
De extreme koude situatie kan zich in de winter in veel landen voordoen.
Het is aan te raden de warmtepomp niet meer te gebruiken in een extreem koude situatie omdat de effectiviteit van de warmtepomp afneemt, wat leidt tot een hoger energieverbruik, zoals hierboven besproken.
Meestal wordt de warmtepomp geleverd met een elektrische verwarmingsvoorziening. In een extreem koude situatie wordt dus de warmtepomp uitgeschakeld en start de elektrische verwarming automatisch.
Hoe lang moet een warmtepomp per dag draaien?
We weten dat de oude ovenverwarmingstechniek niet lang ononderbroken zal werken. Hoe zit het met de warmtepomp?
De warmtepomp kan de hele dag continu draaien als dat nodig is. De geavanceerde warmtepompen worden geleverd met automatische sensoren, waardoor de warmtepomp stopt met werken wanneer de gewenste temperatuur is bereikt; het start automatisch wanneer de temperatuur daalt. U hoeft zich dus niet al te veel zorgen te maken over het energieverbruik.
U kunt het energieverbruik echter verminderen door de uitschakeltijd in een warmtepomp handmatig in te stellen.
Hoe weet ik of mijn warmtepomp aan het ontdooien is?
Ontdooien is heel gebruikelijk in een koude situatie. Voor een efficiënte werking van de warmtepomp kan een ontdooicyclus nodig zijn.
U kunt weten dat de warmtepomp bezig is met een ontdooicyclus als het volgende in acht wordt genomen.
- De binnenventilator van de warmtepomp wordt uitgeschakeld
- De warmtepomp stopt met het verwarmen van de kamer
- Het ontdooi-indicatielampje knippert
Hoe voorkom ik dat mijn warmtepomp bevriest?
De buitenbatterijen van de warmtepomp kunnen tijdens bedrijf bevriezen.
De ontdooicyclus is bedoeld om het bevriezen van de warmtepomp te voorkomen. De werking van de warmtepomp keert in de ontdooicyclus om en gedurende die periode koelt de warmtepomp binnen en verwarmt buiten zodat het ijs smelt. Deze cyclus werkt automatisch. Binnen 2-3 minuten begint de warmtepomp normaal te werken.
Hoe ontdooi je een warmtepomp in de winter?
U kunt de warmtepomp op de volgende manieren ontdooien,
- Ontdooicyclus. Bij warmtepompen werkt de ontdooicyclus automatisch.
- Verwijder de vorst handmatig; je kunt water naar de vorst pompen totdat het gesmolten is. Of je kunt de vorst met een tool versnipperen
Hoeveel vorst is normaal op een warmtepomp?
De normale vorst kunnen we niet kwantitatief zeggen.
Er zijn twee voorwaarden wanneer je kunt zeggen dat de vorst te veel is in een warmtepomp.
- Wanneer de vorst de luchtstroom naar de warmtepomp verhindert
- Als de vorst langer dan 2 uur op de rollen blijft zitten.
Als aan deze voorwaarden wordt voldaan, is het raadzaam contact op te nemen met een operator, aangezien de ontdooicyclus van uw warmtepomp niet loopt.
Hoe werkt een zwembadwarmtepomp in de winter?
De werking van een zwembadverwarming pomp is vergelijkbaar met de luchtwarmtepomp.
De zwembadwarmtepomp wordt gebruikt om het water naar het zwembad te verwarmen. Hierbij geeft de condensor warmte af aan het koude water. De andere processen zijn vergelijkbaar met de kamerwarmtepomp. Daarom wordt de condensor in het zwembad gedompeld en de resterende unit buiten het zwembad.
Voor meer berichten over werktuigbouwkunde, volg onze Mechanische pagina.
Het TechieScience Core MKB-team is een groep ervaren vakexperts uit diverse wetenschappelijke en technische vakgebieden, waaronder natuurkunde, scheikunde, technologie, elektronica en elektrotechniek, auto-industrie en werktuigbouwkunde. Ons team werkt samen om hoogwaardige, goed onderbouwde artikelen te creëren over een breed scala aan wetenschappelijke en technologische onderwerpen voor de TechieScience.com-website.
Al onze senior MKB-bedrijven hebben meer dan 7 jaar ervaring op de betreffende gebieden. Ze zijn professionals uit de werkende industrie of verbonden aan verschillende universiteiten. Refereren Onze auteurs Pagina om meer te weten te komen over onze kern-KMO's.
Hallo medelezer,
We zijn een klein team bij Techiescience, dat hard werkt tussen de grote spelers. Als je het leuk vindt wat je ziet, deel dan onze inhoud op sociale media. Uw steun maakt een groot verschil. Bedankt!