Leesgids
Warmtepompen zijn tegenwoordig een ware rage, vooral in Europa, waar sommige landen eraan werken om de installatie van kachels en boilers op fossiele brandstoffen te verbieden ten gunste van milieuvriendelijkere opties, waaronder energiezuinige warmtepompen.(Ovens verwarmen de lucht en verspreiden deze via leidingen door het hele huis, terwijl ketels water verwarmen om warm water of stoom te verwarmen.) Dit jaar is de Amerikaanse overheid begonnen met het aanbieden van belastingvoordelen voor het installeren van warmtepompen, die doorgaans duurder zijn vooraf dan traditionele ovens. maar zijn op de lange termijn veel efficiënter.
Op het gebied van nieuwe energievoertuigen heeft dit, omdat de batterijcapaciteit beperkt is, de industrie er ook toe aangezet om over te stappen op warmtepompen.Misschien is het dus tijd om snel te leren wat warmtepompen betekenen en wat ze doen.
Wat is het meest voorkomende type warmtepomp?
Gezien de recente buzz, zal het je misschien verbazen als je hoort dat je al eenwarmtepomp- u heeft er waarschijnlijk meer dan één in huis en meer dan één in uw auto.Je noemt ze gewoon geen warmtepompen: je gebruikt de termen 'koelkast' of 'airconditioner'.
In feite zijn deze machines warmtepompen, wat betekent dat ze warmte van een relatief koude plaats naar een relatief warme plaats verplaatsen.Warmte stroomt spontaan van warm naar koud.Maar als je het van koud naar warm wilt veranderen, moet je het "pompen".De beste analogie hier is water, dat vanzelf de heuvel af stroomt, maar de heuvel op moet worden gepompt.
Wanneer je de warmte uit een soort koude opslag (lucht, water, enz.) naar de warme opslag pompt, wordt de koude opslag kouder en de warme opslag heter.Dat is eigenlijk waar het bij uw koelkast of airconditioner om draait: hij verplaatst de warmte van een plek waar deze niet nodig is naar een andere plek, en het maakt u niet uit of u wat extra warmte verspilt.
Hoe maak je een praktische koelmachine met warmtepomp?
Het belangrijkste inzicht dat dat opleverdewarmtepompen kwam in het begin van de 19e eeuw, toen een aantal uitvinders, waaronder Jacob Perkins, zich realiseerden dat ze op deze manier iets konden koelen zonder de vluchtige vloeistoffen te verspillen die verdampten om de koeling te bereiken.In plaats van deze dampen in de atmosfeer vrij te geven, zo redeneerden zij, zou het beter zijn om ze op te vangen, te condenseren tot een vloeistof en die vloeistof opnieuw te gebruiken als koelmiddel.
Daar zijn koelkasten en airconditioners voor.Ze verdampen vloeibare koelmiddelen en gebruiken de koude damp om warmte uit de binnenkant van een koelkast of auto te absorberen.Vervolgens comprimeren ze het gas, dat weer condenseert in vloeibare vorm.Deze vloeistof is nu heter dan toen hij begon, dus een deel van de warmte die hij vasthoudt, kan gemakkelijk (mogelijk met behulp van een ventilator) naar de omgeving stromen - zowel buiten als elders in de keuken.
Dat gezegd hebbende: je bent zeer bekend met warmtepompen;Het is alleen dat je ze steeds airconditioners en koelkasten noemt.
Laten we nu nog een gedachte-experiment doen.Als u raamairconditioning heeft, kunt u dit zelfs als een echt experiment doen.Installeer achterstevoren.Dat wil zeggen: installeer de bedieningselementen buiten het venster.Doe dit bij koel, droog weer.Wat gaat er gebeuren?
Zoals je zou verwachten, blaast hij koude lucht je achtertuin in en geeft hij warmte af in je huis.Het transporteert dus nog steeds warmte, waardoor uw huis comfortabeler wordt door het te verwarmen.Natuurlijk koelt het de lucht buiten af, maar dat effect wordt minimaal als je niet meer achter Windows zit.
Je hebt nu een warmtepomp om je huis te verwarmen.Het is misschien niet de bestewarmtepomp, maar het zal werken.Bovendien kun je hem, als de zomer aanbreekt, ook op zijn kop zetten en als airconditioning gebruiken.
Doe dat natuurlijk niet echt.Als je het probeert, zal het ongetwijfeld mislukken de eerste keer dat het regent en er water in de controller komt.In plaats daarvan kunt u een commerciële "luchtbron"-warmtepomp kopen die hetzelfde principe gebruikt om uw huis te verwarmen.
Het probleem is natuurlijk dat wodka duur is en dat je er snel genoeg van hebt om de wijn af te koelen.Zelfs als je wodka vervangt door goedkopere ontsmettingsalcohol, klaag je al snel over de kosten.
Sommige van deze apparaten hebben zogenaamde omkeerkleppen, waardoor hetzelfde apparaat een dubbele rol kan vervullen: ze kunnen warmte van buiten naar binnen of van binnen naar buiten pompen en zowel warmte als airconditioning leveren, zoals hieronder beschreven.
Waarom zijn warmtepompen efficiënter dan elektrische verwarmingen?
Warmtepompen zijn efficiënter dan elektrische verwarmingstoestellen, omdat ze geen elektriciteit nodig hebben om warmte te genereren.De elektriciteit die wordt gebruikt door awarmtepompHet genereert wel wat warmte, maar wat nog belangrijker is, het pompt warmte van buitenaf naar uw huis.De verhouding tussen de warmte die in huis vrijkomt en de energie die naar de elektrische compressor wordt gestuurd, wordt de prestatiecoëfficiënt of COP genoemd.
Een eenvoudige elektrische ruimteverwarmer die alle door het elektrische verwarmingselement gegenereerde warmte levert, heeft een COP van 1. Daarentegen kan de COP van een warmtepomp een orde van grootte hoger liggen.
De COP van een warmtepomp is echter geen vaste waarde.Het is omgekeerd evenredig met het temperatuurverschil tussen de twee reservoirs waarin warmte wordt gepompt.Dat gezegd hebbende, als u warmte uit een niet te koud reservoir naar een niet te warm gebouw pompt, zal de COP een grote waarde hebben, wat betekent dat uw warmtepomp zeer efficiënt elektriciteit gebruikt.Maar als je warmte uit een extreem koud reservoir naar een toch al warm gebouw probeert te pompen, wordt de COP-waarde verlaagd, wat betekent dat de efficiëntie eronder lijdt.
Het resultaat is wat je intuïtief verwacht: je kunt het warmste wat je kunt vinden het beste gebruiken als warmtereservoir voor buiten.
Lucht/water-warmtepompen, die buitenlucht als warmtereservoir gebruiken, zijn in dit opzicht de slechtste optie, omdat de buitenlucht tijdens het winterse stookseizoen erg koud is.Nog beter zijn bodemwarmtepompen (ook wel geothermische warmtepompen genoemd), omdat zelfs in de winter de grond op gemiddelde diepte nog behoorlijk warm is.
Wat is de beste warmtebron voor warmtepompen?
Het probleem met de grondbronwarmtepompenis dat je een manier nodig hebt om toegang te krijgen tot dit verborgen warmtereservoir.Als je voldoende ruimte rondom je huis hebt, kun je op een redelijke diepte, bijvoorbeeld een paar meter diep, sloten graven en een hoop leidingen ingraven.Vervolgens kunt u een vloeistof (meestal een mengsel van water en antivries) door deze leidingen laten circuleren om warmte uit de grond te absorberen.Als alternatief kunt u diepe gaten in de grond boren en buizen verticaal in deze gaten installeren.Dit alles zal echter duur worden.
Een andere strategie die voor een paar gelukkigen beschikbaar is, is het onttrekken van warmte aan een nabijgelegen watermassa door een pijp op een bepaalde diepte in het water te dompelen.Dit worden waterbronwarmtepompen genoemd.Sommige warmtepompen maken gebruik van de meer ongebruikelijke strategie om warmte te onttrekken aan de lucht die het gebouw verlaat of aan warm water uit zonne-energie.
In zeer koude klimaten is het zinvol om, indien mogelijk, een bodemwarmtepomp te installeren.Dit is waarschijnlijk de reden waarom de meeste warmtepompen in Zweden (dat een van de hoogste aantallen warmtepompen per hoofd van de bevolking heeft) van dit type zijn.Maar zelfs Zweden heeft een groot percentage luchtwarmtepompen, wat in tegenspraak is met de algemene bewering (althans in de Verenigde Staten) dat warmtepompen alleen geschikt zijn voor het verwarmen van huizen in milde klimaten.
Dus waar u ook bent, als u de hogere initiële kosten kunt betalen, kunt u de volgende keer dat u voor een beslissing staat over de manier waarop u uw huis moet verwarmen, overwegen om een warmtepomp te gebruiken in plaats van een traditionele kachel of boiler.
Posttijd: 19-okt-2023