neden ısı pompaları 9 8Shutterstock

Isı pompaları, enerji maliyetlerini düşürürken karbon emisyonlarını hızla kesmesi gereken bir dünyada tüm öfke haline geliyor. Binalarda alan ısıtmanın ve su ısıtmanın yerini alırlar ve bonus olarak soğutma sağlarlar.

Bir ısı pompası dışarıdan ısıyı çeker, sıcaklığı yükseltmek için (bir elektrikli kompresör kullanarak) yoğunlaştırır ve ısıyı ihtiyaç duyulan yere pompalar. Gerçekten de, milyonlarca Avustralya evinde soğutma için satın alınan buzdolapları ve ters çevrimli klimalar şeklinde ısı pompaları zaten var. Aynı zamanda ısıtabilirler ve diğer ısıtma biçimlerine kıyasla çok para tasarrufu sağlayabilirler!

Rus gaz arzındaki kısıtlamalardan önce bile, birçok Avrupa ülkesi soğuk iklimlerde bile ısı pompalarını piyasaya sürüyorlardı. Şimdi, hükümet politikaları değişimi hızlandırıyor. Son yıllarda çok ucuz gaza sahip olan ABD de bu aceleye katıldı: Başkan Joe Biden, deklare ısı pompaları “ulusal savunma için gereklidir” ve üretimin hızlandırılması emredildi.

ACT hükümeti, ısı pompaları kullanan binaların elektrifikasyonunu teşvik ediyor ve mevzuatı dikkate almak bunu yeni konut geliştirmelerinde zorunlu kılmak. Victoria hükümeti geçtiğimiz günlerde bir Gaz İkame Yol Haritası ve ısı pompalarına yönelik teşvik programlarını yeniden şekillendiriyor. Diğer eyaletler ve bölgeler de politikaları gözden geçiriyor.

Enerji maliyeti tasarrufları ne kadar büyük?

Elektrikli fanlı ısıtıcıya veya geleneksel elektrikli sıcak su hizmetine kıyasla, bir ısı pompasının enerji maliyetlerinde %60-85 tasarruf sağlayabileceğini hesaplıyorum, bu da benzer bir aralıktır. ACT hükümet tahminleri.


kendi kendine abone olma grafiği


Verimlilik ve enerji fiyatları çok farklı olduğundan gazla karşılaştırma yapmak yanıltıcıdır. Bununla birlikte, tipik olarak, bir ısı pompası, ısıtma için gazın yaklaşık yarısı kadar maliyetlidir. Çatıdaki fazla güneş enerjinizi dışa aktarmak yerine, bunu bir ısı pompasını çalıştırmak için kullanırsanız, gazdan %90'a kadar daha ucuz olacağını hesaplıyorum.

Isı pompaları da iklim için iyidir. Hesaplamalarım, şebekeden gelen ortalama Avustralya elektriğini kullanan tipik bir ısı pompasının emisyonları gaza göre yaklaşık dörtte bir oranında ve bir elektrikli fan veya panel ısıtıcıya göre dörtte üç oranında azaltacağını gösteriyor.

Yüksek verimli bir ısı pompası, verimsiz gaz ısıtmanın yerini alırsa veya esas olarak güneş enerjisiyle çalışırsa, azalmalar çok daha büyük olabilir. Sıfır emisyonlu yenilenebilir elektriğin kömür ve gaz üretiminin yerini alması ve ısı pompalarının daha da verimli hale gelmesiyle aradaki fark büyüyor.Gazlı ısıtmaya kıyasla ısıtma için elektrikli ve split sistemler kullanan tipik bir ev için maliyet tasarruflarını gösteren yatay çubuk grafik Veriler: Victoria Eyaleti Gaz İkame Yol Haritası 2022, CC BY

Isı pompaları nasıl çalışır?

Bugün mevcut olan ısı pompaları %300-600 verimliliğe ulaşıyor - yani tüketilen her birim elektrik için üç ila altı birim ısı üretiyorlar. Isı pompaları donma koşullarında da çalışabilir.

Geleneksel elektrikli ve gazlı ısıtıcıların maksimum verimi %100 ve soğuk hava soğukken bu nasıl mümkün olabilir?

Sihir değil. Küçük bir ısı pompası olan buzdolabınızı düşünün. Buzdolabının içinde evaporatör adı verilen soğuk bir panel bulunur. Isı, daha sıcak bir nesneden daha soğuk bir nesneye doğal olarak aktığından, sıcak yiyeceklerden ve diğer kaynaklardan ısıyı emer. Buzdolabının altındaki elektrik motoru, ısıyı daha yüksek bir sıcaklığa yoğunlaştıran ve mutfağınıza boşaltan bir kompresörü çalıştırır. Bu sırada tipik bir buzdolabının yanları ve arkası ısınır. Böylece buzdolabınız mutfağı biraz ısıtırken yiyecekleri soğutur.

Bir ısı pompası, teoride %200'den %1,000'in üzerine çıkan verimliliklerde çalışmasına izin veren termodinamik yasalarına uyar. Ancak sıcaklık farkı ne kadar büyük olursa, ısı pompası o kadar az verimli olur.

 Bir ısı pompasının ortamdan ısı çekmesi gerekiyorsa, soğuk havalarda nasıl çalışabilir? Buzdolabınızın mutfağınıza ısı pompalarken dondurucu bölmesini soğuk tuttuğunu unutmayın. Fizik yasaları iş başında. Soğuk bir sıcaklık olarak deneyimlediğimiz şey aslında oldukça sıcaktır: hepsi görecelidir.

Dış uzay mutlak sıfır, sıfır Kelvin derece veya –273° olarak bilinen bir sıcaklığa yakındır. Yani sıcaklık 0 mı? (suyun donduğu nokta) ve hatta tavsiye edilen -18°C dondurucu sıcaklığı bile aslında uzaya göre oldukça sıcaktır.

“Soğuk” havalarda bir ısı pompası için ana sorun, havadaki su buharı soğuyup yoğunlaşıp sonra donarken, ısı eşanjöründe buz oluşmasıdır. Bu buz, normalde ısı pompasına "sıcak" hava sağlayan hava akışını engeller. Isı pompaları bu sorunu en aza indirecek şekilde tasarlanabilir.

Eviniz için doğru ısı pompasını nasıl seçersiniz?

Çoğu danışman gaz seçeneklerini tartışmaya alıştığından, uygun bir ısı pompası (daha yaygın olarak ters çevrimli klima olarak bilinir) seçmek zor olabilir. gibi kaynaklar eviniz.gov.au, seçim.com.au ve popüler Facebook sayfası Verimli Elektrikli Evim yardımcı olabilir.

Tüm ev birimlerinde enerji etiketleri bulunmalıdır (bkz. Energyrating.gov.au): ne kadar çok yıldız o kadar iyi. Bağımsız Adil Hava web hesaplayıcı, bir evin ısıtma ve soğutma gereksinimlerini ve konforu korumak için gereken boyutu tahmin etmenizi sağlar.

Daha büyük ısı pompaları daha pahalıdır, bu nedenle gereksiz aşırı boyutlandırma çok daha pahalıya mal olabilir. Ayrıca yalıtım, sızdırmazlık taslakları ve diğer bina verimliliği önlemleri, daha da az enerji harcayacak ve daha iyi konfor sağlayacak daha küçük, daha ucuz bir ısı pompası satın almanıza olanak tanır.

Bir ısı pompası kullanırken, filtresini birkaç ayda bir temizlemek çok önemlidir. Tıkalı bir filtre verimliliği ve ısıtma ve soğutma çıkışını azaltır. Artık eskisi kadar ısı (veya soğutma) sağlamayan eski bir ısı pompanız varsa, biraz soğutucu kaybetmiş olabilir ve yeniden doldurulması gerekebilir.Konuşma

Yazar hakkında

alan armut, Kıdemli Endüstri Üyesi, RMIT Üniversitesi

Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.