Bir sıvıyı buharlaştırabilmek için enerji sağlamanız gerekir. Bunu su ile gözlemlemek kolaydır. Bir kap su 100°C'ye kadar ısıtıldığında (termal enerji eklendiğinde), su buharlaşmaya başlar. Daha sonra daha fazla termal enerji eklenirse, suyun sıcaklığı yükselmeye devam etmez. Bunun yerine su tamamen buhara dönüşür.
Bir ısı pompası nasıl çalışır?
Ücretsiz danışmanlık talep edin
Bir bakışta konular
Bir ısı pompası nasıl çalışır?
Bir ısı pompası buzdolabına benzer şekilde çalışır - sadece tersine. Bir buzdolabı ısı enerjisini yiyeceklerden, yani buzdolabının içinden çekip dışarıya aktarırken, bir ısı pompası bunun tam tersini yapar: Binanın dışındaki ortamdan ısı enerjisini çeker ve iç mekanı ısıtmak için kullanılabilir hale getirir. İç veya dış havaya ek olarak, bir ısı pompası yeraltı suyundan ve topraktan da termal enerji alabilir. Elde edilen ısının sıcaklığı genellikle bir binayı veya kullanım sıcak suyunu ısıtmak için yetersiz olduğundan, sıcaklığı yükseltmek için termodinamik süreçler kullanılır.
Soğutma çevrimi süreci - ısı pompası prensibinin özü
Isı üretmek için hangi ısı kaynağının kullanıldığına bakılmaksızın, dört aşamalı soğutma çevrimi işlemi her zaman ısı pompasının çalışma modunun bir parçasıdır.
Hava gibi bir gaz sıkıştırılırsa (basınç artarsa), sıcaklık da artar. Bir bisiklet hava pompasının ağzını kapalı tutup havayı sıktığınızda bunu deneyimleyebilirsiniz - pompanın silindiri ısınır.
Enerji kaybedilemeyeceğinden, su buharı yoğunlaştığında, daha önce buharlaşma için kullanılan termal enerji tekrar açığa çıkar.
Basınçlı bir sıvının basıncı aniden düşürülürse, sıcaklık önemli ölçüde düşer. Bu durum, örneğin bir kamp gaz ocağındaki sıvı gaz tüpünde gözlemlenebilir. Valf açılırsa, yaz aylarında bile LPG tüpünün valfinde buz oluşabilir (burada basınç yaklaşık 30 bar'dan 1 bar'a düşürülür).
Sürecin sürekli tekrarlanması
Bu işlemler ısı pompası içindeki kapalı bir devrede gerçekleşir. Isıyı taşımak için çok düşük sıcaklıklarda buharlaşan bir sıvı (soğutucu akışkan) kullanılır. Bu sıvıyı buharlaştırmak için topraktan veya dış havadan gelen termal enerji kullanılır. -20°C gibi sıcaklıklar bile enerji sağlamak için yeterlidir. Soğuk soğutucu akışkan buharı, örneğin -20°C, daha sonra yüksek oranda sıkıştırılır. Bu süreçte, 100°C'ye kadar yüksek bir sıcaklığa kadar ısınır. Bu soğutucu akışkan buharı yoğunlaştırılır ve ısıyı ısıtma sistemine bırakır. Daha sonra, sıvı soğutucu akışkanın basıncı büyük ölçüde azalır. Bu, sıvının sıcaklığının başlangıç seviyesine geri düşmesine neden olur. İşlem en baştan başlayabilir.
Isı pompasının çalışma prensibi
Bu süreci açıklamanın en basit yolu, hava kaynaklı ısı pompası örneğini kullanmaktır: Hava kaynaklı ısı pompası bir veya iki üniteden oluşabilir. Her iki durumda da, dahili bir fan aktif olarak ortam havasını çeker ve bir ısı eşanjörüne yönlendirir. Soğutucu akışkan, çok düşük sıcaklıklarda fiziksel durumunu değiştiren ısı eşanjöründen akar. Ortam havasıyla temas ettiğinde soğutucu akışkan ısınır ve yavaş yavaş buhar haline gelir. Ortaya çıkan ısıyı gerekli sıcaklığa yükseltmek için bir kompresör kullanılır. Bu, buharı sıkıştırır ve soğutucu akışkan buharının hem basıncını hem de sıcaklığını artırır.
Daha sonra ikinci bir ısı eşanjörü (kondenser) ısıtılmış buhardaki enerjiyi ısıtma devresine (yerden ısıtma, radyatörler, ısıtma tamponu ve/veya DHW silindiri) aktarır. Bu sırada hala basınç altında olan soğutucu akışkan soğur ve tekrar sıvılaşır. Devreye geri akmadan önce soğutucu akışkan ilk olarak bir genleşme valfinde genleştirilir. İlk durumuna ulaştığında, soğutma çevrimi yeniden başlayabilir.
Basitçe açıklamak gerekirse: Isı pompası
Sıkıştırma için elektrik akımı gerekir
Soğutma devresinin önemli bir bileşeni kompresördür. Bunun nedeni, sıkıştırma olmadan çıkış sıcaklıklarının bir binayı konforlu bir sıcaklığa ısıtmak için çok düşük olmasıdır - çift haneli eksi sıcaklıkların olduğu çok soğuk günlerde daha da fazla.
Uygulamada, hepsi elektrikle çalışan pistonlu kompresörler veya scroll kompresörler de dahil olmak üzere bir dizi kompresör kullanılmaktadır. Sıkıştırma için güç tüketimi birçok faktöre bağlıdır. Bunlar arasında ısı talebi, kompresör teknolojisi ve son olarak da ısı kaynağı ile ısıtma sistemi arasındaki sıcaklık farkı yer alır. Genel bir kural olarak: Isı kaynağı ile akış sıcaklığı arasındaki sıcaklık farkı ne kadar yüksekse, kompresörün o kadar fazla çalışması gerekir.
Isı pompası elektriği, bir ısı pompasının yaşam döngüsü değerlendirmesini iyileştirir
Bir süredir elektrik sağlayıcıları, son müşteriler için iyileştirilmiş koşullara sahip özel ısı pompası tarifeleri sunmaktadır. Bu durumda sistem sahipleri iki kat daha fazla fayda sağlamaktadır. Bu tarifeler ısıtma maliyetlerini minimuma indirmeye yardımcı olur. Aynı zamanda, elektrik genellikle yenilenebilir enerjiler kullanılarak üretilir. Enerji "temizdir", bu da bir ısı pompasının zaten olumlu olan yaşam döngüsü değerlendirmesini daha da iyileştirir.
