Leggvidilo
Varmopumpiloj furoras nuntempe, precipe en Eŭropo, kie iuj landoj klopodas malpermesi la instaladon de fosiliaj brulaĵaj fornoj kaj kaldronoj favore al pli ekologie sanaj elektoj, inkluzive de energiefikaj varmopumpiloj. (Fornoj varmigas aeron kaj distribuas ĝin tra tuboj tra la tuta domo, dum kaldronoj varmigas akvon por provizi varman akvon aŭ vaporan hejtadon.) Ĉi-jare, la usona registaro komencis oferti impostajn instigojn por instalado de varmopumpiloj, kiuj emas kosti pli anticipe ol tradiciaj fornoj, sed estas multe pli efikaj longtempe.
En la kampo de novenergiaj veturiloj, ĉar la bateria kapacito estas limigita, ĝi ankaŭ instigis la industrion turni sin al varmopumpiloj. Do eble estas tempo rapide lerni kion signifas varmopumpiloj kaj kion ili faras.
Kio estas la plej ofta tipo de varmopumpilo?
Konsiderante la lastatempan zumon, vi eble surpriziĝos eksciante, ke vi jam uzasvarmopumpilo- vi verŝajne havas pli ol unu en via hejmo kaj pli ol unu en via aŭto. Vi simple ne nomas ilin varmopumpiloj: vi uzas la terminojn "fridujo" aŭ "klimatizilo".
Fakte, ĉi tiuj maŝinoj estas varmopumpiloj, kio signifas, ke ili movas varmon de relative malvarma loko al relative varma loko. Varmo fluas spontane de varma al malvarma. Sed se vi volas turni ĝin de malvarma al varma, vi bezonas "pumpi" ĝin. La plej bona analogio ĉi tie estas akvo, kiu fluas laŭ monteto memstare, sed bezonas esti pumpita supren laŭ la monteto.
Kiam vi pumpas la varmon enhavitan en iu speco de malvarma stokejo (aero, akvo, ktp.) al la varma stokejo, la malvarma stokejo malvarmiĝas kaj la varma stokejo varmiĝas. Tio estas fakte la celo de via fridujo aŭ klimatizilo - ĝi movas varmon de kie ĝi ne estas bezonata al ie aliloke, kaj vi ne zorgas ĉu vi malŝparas iom da ekstra varmo.
Kiel fari praktikan malvarmigilon kun varmopumpilo?
La ŝlosila kompreno, kiu produktisvarmopumpiloj venis komence de la 19-a jarcento, kiam kelkaj inventintoj, inkluzive de Jacob Perkins, rimarkis, ke ili povus malvarmigi ion tiel sen malŝpari la volatilajn likvaĵojn, kiuj vaporiĝis por atingi la malvarmigon. Anstataŭ liberigi ĉi tiujn vaporojn en la atmosferon, ili argumentis, estus pli bone kolekti ilin, kondensi ilin en likvaĵon, kaj reuzi tiun likvaĵon kiel malvarmigaĵon.
Por tio estas fridujoj kaj klimatiziloj. Ili vaporigas likvajn fridigaĵojn kaj uzas la malvarman vaporon por absorbi varmon el la interno de fridujo aŭ aŭto. Poste ili kunpremas la gason, kiu kondensiĝas reen en likvan formon. Ĉi tiu likvaĵo nun estas pli varma ol kiam ĝi komenciĝis, do iom da la varmo, kiun ĝi tenas, povas facile (eble per helpo de ventolilo) flui en la ĉirkaŭan medion - ĉu ekstere aŭ aliloke en la kuirejo.
Tamen: vi tre bone konas varmopumpilojn; nur vi daŭre nomas ilin klimatiziloj kaj fridujoj.
Nun ni faru alian penseksperimenton. Se vi havas fenestran klimatizilon, vi povas eĉ fari ĝin kiel veran eksperimenton. Instalu ĝin inverse. Tio estas, instalu ĝiajn kontrolojn ekster la fenestro. Faru tion en malvarmeta, seka vetero. Kio okazos?
Kiel vi atendus, ĝi blovas malvarman aeron en vian korton kaj liberigas varmon en vian hejmon. Do ĝi ankoraŭ transportas varmon, igante vian hejmon pli komforta per varmigo. Certe, ĝi malvarmigas la aeron ekstere, sed tiu efiko fariĝas minimuma kiam vi estas for de Fenestroj.
Vi nun havas varmopumpilon por hejti vian hejmon. Eble ĝi ne estas la plej bonavarmopumpilo, sed ĝi funkcios. Krome, kiam venas la somero, vi ankaŭ povas renversi ĝin kaj uzi ĝin kiel klimatizilon.
Kompreneble, ne faru tion efektive. Se vi provos ĝin, ĝi sendube paneos la unuan fojon kiam pluvos kaj akvo eniros la regilon. Anstataŭe, vi povas aĉeti al vi komercan "aerfontan" varmopumpilon, kiu uzas la saman principon por hejti vian hejmon.
La problemo, kompreneble, estas ke vodko estas multekosta, kaj vi rapide elĉerpos ĝin por malvarmigi la vinon. Eĉ se vi anstataŭigos vodkon per pli malmultekosta alkoholo, vi baldaŭ plendos pri la kosto.
Kelkaj el ĉi tiuj aparatoj havas tion, kio nomiĝas inversigaj valvoj, kiuj permesas al la sama aparato plenumi duoblan rolon: ili povas pumpi varmon de ekstere internen aŭ de interne eksteren, provizante kaj varmon kaj klimatizilon, kiel priskribite sube.
Kial varmopumpiloj estas pli efikaj ol elektraj hejtiloj?
Varmopumpiloj estas pli efikaj ol elektraj hejtiloj ĉar ili ne bezonas elektron por generi varmon. La elektro uzata devarmopumpiloja generas iom da varmo, sed pli grave ĝi pumpas varmon de ekstere en vian hejmon. La proporcio de la varmo liberigita en la hejmon al la energio sendita al la elektra kompresoro nomiĝas la koeficiento de rendimento, aŭ COP.
Simpla elektra hejtilo, kiu provizas la tutan varmon generitan de la elektra hejtelemento, havas COP de 1. Aliflanke, la COP de varmopumpilo povas esti grandordo pli alta.
Tamen, la COP de varmopumpilo ne estas fiksa valoro. Ĝi estas inverse proporcia al la temperaturdiferenco inter la du rezervujoj, en kiuj varmo estas pumpita. Tamen, se vi pumpas varmon de ne tro malvarma rezervujo al ne tro varma konstruaĵo, la COP estos granda valoro, kio signifas, ke via varmopumpilo estas tre efika pri uzado de elektro. Sed se vi provas pumpi varmon de ekstreme malvarma rezervujo en jam varman konstruaĵon, la COP-valoro estas reduktita, kio signifas, ke efikeco suferas.
La rezulto estas tio, kion vi intuicie atendas: plej bone estas uzi la plej varman aĵon, kiun vi povas trovi, kiel eksteran varmorezervujon.
Aerfontaj varmopumpiloj, kiuj uzas eksteran aeron kiel varmorezervujon, estas la plej malbona elekto en ĉi tiu rilato ĉar la ekstera aero estas tre malvarma dum la vintra hejta sezono. Eĉ pli bonaj estas terfontaj varmopumpiloj (ankaŭ konataj kiel geotermaj varmopumpiloj), ĉar eĉ vintre, la grundo je mezaj profundoj estas ankoraŭ sufiĉe varma.
Kio estas la plej bona varmofonto por varmopumpiloj?
La problemo kun la terfontovarmopumpilojestas, ke vi bezonas manieron aliri ĉi tiun enterigitan rezervujon de varmo. Se vi havas sufiĉe da spaco ĉirkaŭ via hejmo, vi povas fosi fosaĵojn kaj enterigi kelkajn tubojn je akceptebla profundo, ekzemple kelkajn metrojn. Vi povas tiam cirkuli likvaĵon (kutime miksaĵon de akvo kaj kontraŭfrostaĵo) tra ĉi tiuj tuboj por absorbi varmon de la grundo. Alternative, vi povas bori profundajn truojn en la grundo kaj instali tubojn vertikale en ĉi tiujn truojn. Ĉio ĉi tamen fariĝos multekosta.
Alia strategio havebla al malmultaj bonŝanculoj estas ĉerpi varmon el proksima akvejo per enmeto de tubo en la akvon je certa profundo. Ĉi tiuj nomiĝas akvofontaj varmopumpiloj. Kelkaj varmopumpiloj uzas la pli nekutiman strategion ĉerpi varmon el la aero eliranta el la konstruaĵo aŭ el suna varma akvo.
En tre malvarmaj klimatoj, estas logike instali terfontan varmopumpilon se eble. Tial verŝajne plej multaj varmopumpiloj en Svedio (kiu havas unu el la plej altaj nombroj da varmopumpiloj pokape) estas de ĉi tiu tipo. Sed eĉ Svedio havas grandan procenton de aerfontaj varmopumpiloj, kio kontraŭas la komunan aserton (almenaŭ en Usono), ke varmopumpiloj taŭgas nur por hejtado de hejmoj en mildaj klimatoj.
Do kie ajn vi estas, se vi povas pagi la pli altajn antaŭajn kostojn, la venontan fojon kiam vi devos decidi pri kiel hejti vian hejmon, konsideru uzi varmopumpilon anstataŭ tradician fornon aŭ hejtilon.
Afiŝtempo: 19-a de oktobro 2023