ปั๊มความร้อนคืออะไรและทำงานอย่างไร?

ปั๊มความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่ถ่ายโอนความร้อนจากสสารหรือพื้นที่ที่มีอุณหภูมิต่ำไปยังพื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูงกว่า และเป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้ความร้อนดั้งเดิมถูกถ่ายเทไปในทิศทางตรงกันข้าม ความร้อนสามารถถ่ายโอนได้เองตามธรรมชาติจากวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงไปยังวัตถุที่มีอุณหภูมิต่ำ แต่ไม่ใช่ในทิศทางตรงกันข้าม ในขณะที่ปั๊มความร้อนสามารถรับพลังงานความร้อนเกรดต่ำจากอากาศ น้ำ หรือดินตามธรรมชาติก่อน และทำงานผ่านไฟฟ้าส่วนหนึ่ง จากนั้นให้ความร้อนคุณภาพสูงแก่ผู้คนที่สามารถนำไปใช้ได้ ประเภทของปั๊มความร้อนสามารถแบ่งออกเป็นปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่น้ำ ปั๊มความร้อนจากแหล่งน้ำ และปั๊มความร้อนจากพื้นดินตามแหล่งที่มาของความร้อน

ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศเป็นปั๊มความร้อนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและเป็นที่นิยมมากที่สุด บทความนี้มุ่งเน้นไปที่ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศ

ปั๊มความร้อนจากแหล่งน้ำ

โดยทั่วไปแล้ว น้ำใต้ดินผิวเผินที่ฝังลึกลงไปใต้พื้นผิว 20 เมตรสามารถคงไว้ที่อุณหภูมิเฉลี่ยต่อปีของภูมิภาคตลอดทั้งปี และเป็นแหล่งความเย็นและความร้อนตามธรรมชาติในอุดมคติ ระบบปั๊มความร้อนจากแหล่งน้ำเป็นระบบ HVAC ประหยัดพลังงานที่ใช้ลักษณะของน้ำใต้ดิน (น้ำใต้ดิน แม่น้ำ ทะเลสาบ มหาสมุทร ฯลฯ) และสามารถแบ่งออกเป็น "ระบบวงเปิด" และ "ระบบวงปิด ".

ระบบวงปิดจะท่อส่วนผสมของน้ำและสารป้องกันการแข็งตัวไปยังแหล่งน้ำ เช่น ทะเลสาบ ซึ่งไหลผ่านขดลวดหรือแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนในน้ำ แลกเปลี่ยนความร้อนกับน้ำ จากนั้นส่วนผสมที่อุ่นจะถูกส่งต่อไปยังปั๊มความร้อนและแลกเปลี่ยนความร้อนกับสารทำความเย็น

ในระบบโอเพ่นลูป น้ำจะถูกสกัดจากแหล่งกำเนิดและต่อท่อโดยตรงไปยังปั๊มความร้อน ซึ่งจากนั้นจะแลกเปลี่ยนความร้อนกับสารทำความเย็นและส่งน้ำกลับไปยังแหล่งที่มา เนื่องจากสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการสกัดและปล่อยออกจากแหล่งน้ำ อาจต้องมีใบอนุญาตการสกัดและใบอนุญาตปล่อยจากหน่วยงานด้านสิ่งแวดล้อมในท้องถิ่น ดังนั้นก่อนที่จะติดตั้งความร้อนใต้พิภพจากแหล่งพื้นดิน จำเป็นต้องทราบว่าสภาพของแหล่งน้ำในท้องถิ่นและโครงสร้างทางธรณีวิทยาของไซต์นั้นเหมาะสมสำหรับการเจาะหลุมเพื่อสกัดน้ำและการใช้งานหรือไม่

ปั๊มความร้อนจากแหล่งกราวด์

ปั๊มความร้อนใต้พิภพหรือที่เรียกว่าปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดิน ใต้พื้นผิวโลก อุณหภูมิจะคงที่ 50 ถึง 60 F (10 ถึง 15.56 องศา ) ซึ่งเป็นแหล่งความร้อนตามธรรมชาติและเป็นนิรันดร์ และปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดินใช้ประโยชน์จากแหล่งความร้อนคงที่นี้โดยการถ่ายโอนและรวมความร้อน เพื่อให้ผู้ใช้ได้รับความร้อน ความเย็น และน้ำร้อนในครัวเรือน กล่าวโดยย่อ หากคุณต้องการรับความร้อนจากพื้นผิวโลก คุณต้องขุดบ่อน้ำลึก 10 ถึง 20 ลบ.ม.(ความลึกขึ้นอยู่กับสภาพธรณีวิทยาและความร้อนใต้พิภพในท้องถิ่น)

หลักการปั๊มความร้อนจากแหล่งกราวด์

รูปนี้แสดงให้เห็นว่าอากาศจากพื้นที่ใช้สอยไหลเข้าสู่ระบบและมีความร้อนเพิ่มเข้ามาหรือถูกนำออกจากระบบ จากนั้นความร้อนนี้จะถูกสะสมไว้ (หากอากาศอุ่นกว่าที่ต้องการ) ในพื้นดิน หากอากาศเย็นกว่าที่ต้องการ ความร้อนจะถูกดึงมาจากพื้นดิน

ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศ

หลักการของปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศนั้นตรงกันข้ามกับหลักการทำงานของเครื่องปรับอากาศ โดยใช้พลังงานไฟฟ้าส่วนหนึ่งในการขับลมอัด แล้วดูดซับความร้อนอิสระจากอากาศภายนอกได้ถึง 4 ส่วน ซึ่งผลลัพธ์สุดท้ายสามารถ ให้ความร้อนสูงถึง 4 ส่วนเพื่อให้ความร้อนแก่สระว่ายน้ำ หม้อน้ำ ระบบทำความร้อนใต้พื้น หรือคอนเวอร์เตอร์อากาศอุ่นและน้ำร้อนในบ้านของคุณ สามารถรับความร้อนจากอากาศได้แม้อุณหภูมิจะต่ำถึง -30 องศา ความร้อนที่สกัดจากพื้นดิน อากาศ หรือน้ำจะได้รับการฟื้นฟูตามธรรมชาติอย่างต่อเนื่อง ช่วยให้คุณประหยัดค่าเชื้อเพลิงและลด CO ที่เป็นอันตราย₂การปล่อยมลพิษ