Bagaimana a pompa panas bekerja di musim dingin? Itu selalu menjadi pertanyaan penasaran bagi kita semua. Kita tahu bahwa di musim dingin tujuan pompa panas adalah untuk memanaskan ruangan. Mari kita menganalisis kerja pompa panas di musim dingin.
Selama musim dingin, zat pendingin cair menyedot panas dari udara luar dan menjadi bentuk uap; refrigeran uap dikompresi ke suhu dan tekanan tinggi. Kemudian zat pendingin diperbolehkan melewati ruangan. Selama periode itu, zat pendingin melepaskan panas ke ruangan, di mana suhu ruangan meningkat.
Sistem ini adalah pilihan yang baik untuk tempat-tempat di mana musim dingin ringan terjadi, dan dapat menghemat energi dibandingkan dengan pemanas konvensional. Namun, untuk musim dingin yang parah, pompa panas saja bukanlah alternatif yang baik. Sistem hybrid digunakan dalam skenario itu.
Ada berbagai jenis pompa panas yang tersedia. Penggolongan tersebut didasarkan pada dari mana panas itu diambil, yaitu letak evaporator. Beberapa jenisnya adalah: Pompa panas sumber udara, pompa panas sumber tanah, pompa panas sumber air dll.
Diagram skema pompa kalor dengan komponen utama ditunjukkan pada gambar di bawah ini;
Bagaimana cara kerja pompa panas sumber tanah di musim dingin?
Suhu di bawah beberapa kaki dari tanah berada pada suhu stabil 55oF terlepas dari musim. Mari kita lihat bagaimana fakta ini digunakan untuk menjalankan pompa panas.
In sumber panas pompa, serangkaian pipa yang kuat dipasang di bawah tanah; ini adalah penukar panas sumber tanah. Air dingin dari pompa panas disirkulasikan melalui pipa-pipa ini, dan air menyerap panas dari tanah. Kemudian, air mentransfer panas ini ke refrigeran di pompa panas.
Sebuah skema diagram ditunjukkan di bawah ini.
Pompa panas sumber tanah menghilangkan pembakaran bahan bakar fosil; maka ini ramah lingkungan. Jerman, AS, Swedia, Kanada, Swiss adalah negara utama yang menggunakan pompa panas ini.
Berapa suhu pompa kalor yang tidak efektif?
Pompa panas tidak disarankan di semua suhu. Suhu lingkungan mempengaruhi efektivitas pompa panas.
Ketika suhu lingkungan menurun, efektivitas pompa panas menurun, dari penelitian suhu lingkungan yang membatasi dihitung sebagai 40oF. Oleh karena itu, pompa panas disarankan untuk digunakan saat suhu sekitar di atas 40oF. Pompa panas menjadi kurang efektif dibandingkan opsi pemanasan lainnya saat suhu turun menjadi 25 hingga 30oF.
Oleh karena itu, kami menggunakan sistem alternatif di daerah-daerah di mana suhu turun di bawah 40oF. Bahan bakar fosil atau bahan bakar murah lainnya dibakar untuk mengekstrak panas di wilayah ini selama puncak musim dingin.
Pompa panas bekerja antara dua batas suhu, suhu kamar dan suhu lingkungan. Oleh karena itu, kinerja pompa kalor bergantung pada kedua temperatur tersebut. Seseorang dapat berasumsi bahwa jika suhu lingkungan rendah, pompa panas mengkonsumsi lebih banyak pekerjaan untuk mengekstrak panas; maka efisiensi menurun.
Mari kita menganalisis efektivitas pompa kalor secara matematis. Efektivitas pompa kalor diukur sebagai Coefficient of performance (COP). COP didefinisikan sebagai
COP = (Efek pemanasan)/(Kerja yang dilakukan pada sistem)
Mari kita menganalisis COP dari siklus Carnot. Siklus carnot merupakan siklus ideal yang memiliki COP maksimum.
COP dari siklus Carnot didefinisikan sebagai;
COP = Tpanas/Tpanas - Tdingin
Tdingin adalah suhu lingkungan, dan Tpanas adalah suhu ruangan. Mari kita asumsikan bahwa kita menetapkan 68oF dalam pompa kalor, maka suhu ruangan adalah 68oF. Sekarang mari kita asumsikan dua kondisi ketika suhu sekitar 40oF dan 20oF.
Ketika kondisi suhu ini diterapkan, kami mendapatkan COP 11.5 dan 6.7 untuk suhu sekitar 40oF dan 20oF, masing-masing.
(Catatan: Perhatian harus dilakukan saat menghitung COP, suhu harus dalam skala Kelvin atau skala Rankine.)
Di sini, COP berkurang ketika suhu lingkungan berkurang. COP yang dihitung adalah untuk siklus maksimum yang mungkin. COP ini tidak dapat dicapai dalam siklus yang sebenarnya. Oleh karena itu, kita dapat menyimpulkan bahwa ketika suhu lingkungan menurun, COP pompa kalor menurun.
Berapa suhu yang harus saya atur pompa panas saya di musim dingin?
Ini selalu menjadi perhatian bagi banyak dari kita saat mengoperasikan pompa panas.
Kenyamanan manusia adalah tujuan utama dari pompa panas di rumah. Dari penelitian ilmiah, disimpulkan bahwa 680F terbaik untuk kenyamanan manusia selama musim dingin. Disarankan untuk mengurangi suhu pengoperasian lebih lanjut saat kami menggunakan pompa panas secara terus menerus.
Bisakah pompa panas bekerja di bawah titik beku?
Pertanyaannya di sini adalah apa yang terjadi ketika suhu lingkungan di bawah titik beku. Apakah aman untuk dioperasikan?
Ya kita bisa menggunakan pompa panas dalam kondisi beku. Titik beku zat pendingin digunakan dalam pompa panas jauh di bawah titik beku air; maka zat pendingin dalam pompa kalor tidak akan membeku meskipun suhu lingkungan berada di bawah titik beku air.
Jika pertanyaannya adalah "apakah disarankan untuk menggunakan pompa panas dalam cuaca yang sangat dingin?" maka jawabannya adalah “tidak, tidak disarankan”
Namun, dalam kondisi yang sangat dingin tidak disarankan untuk menggunakan pompa panas. Kami membahas efektivitas pompa panas di bagian sebelumnya. Ketika suhu kurang dari 40oF, efektivitas pompa panas berkurang; maka pompa panas mengkonsumsi lebih banyak energi daripada hanya membakar bahan bakar.
Bagaimana saya bisa membuat pompa panas saya lebih efisien di musim dingin?
Beberapa tips untuk meningkatkan efisiensi diberikan di bawah ini.
- Bersihkan filter secara berkala.
- Untuk memanaskan ruangan dengan cepat, jangan mengatur suhu pompa panas terlalu tinggi.
- Jangan memanaskan ruang yang tidak Anda gunakan.
- Tutup semua ventilasi di dalam ruangan dengan sempurna.
- Selalu sediakan ruang yang cukup di unit pompa panas dalam dan luar ruangan untuk aliran udara bebas.
- Hanya gunakan mode panas darurat saat darurat.
- Pastikan unit luar mudah dijangkau untuk dibersihkan.
Mengapa pompa panas saya meniupkan udara dingin saat pemanas menyala?
Ada tiga alasan utama mengapa Anda mungkin merasa bahwa pompa panas Anda meniupkan udara dingin.
- Pompa panas bekerja dengan benar, tetapi Anda merasa dingin.
- Pompa panas mulai bekerja pada mode pencairan.
- Pompa panas tidak bekerja dengan benar.
Mari kita bahas setiap poin secara terpisah.
- Pompa panas bekerja dengan benar, tetapi Anda merasa dingin.
Pompa panas bekerja dengan benar; namun, ketika suhu lingkungan sangat rendah, efektivitas pompa panas dan kemampuan untuk meningkatkan suhu berkurang. Dalam situasi ini, pompa panas memanaskan udara, tetapi Anda tidak merasakannya karena suhu udara yang dipanaskan jauh di bawah suhu tubuh Anda.
Umumnya, pemanas listrik dimulai secara otomatis dalam situasi ini.
- Pompa panas mulai bekerja pada mode pencairan.
Saat pompa panas bekerja pada suhu lingkungan yang sangat rendah, air dapat membeku di sekitar kumparan unit luar-ruangan. Penutupan kumparan dengan es harus dihindari. Pompa panas bekerja pada mode terbalik untuk menghilangkan embun beku ini, yaitu mulai mendingin di dalam dan memanaskan koil luar.
Setelah 1-2 menit beroperasi, pompa panas mulai bekerja dengan baik ketika embun beku benar-benar hilang.
- Pompa panas tidak bekerja dengan benar.
Ini adalah masalah serius, dan Anda harus menghubungi teknisi. Ada banyak kemungkinan seperti kebocoran refrigeran, kerusakan pada katup atau penurunan efisiensi pompa panas, dll.
Haruskah saya menjalankan pompa panas saya secara otomatis atau panas?
Ada tiga mode dalam pompa panas "Panas", "Sejuk", dan "Otomatis".
Disarankan untuk mengatur mode "Panas" daripada mode "Otomatis" di musim dingin. Ini karena mode "Otomatis" dapat mendinginkan ruangan pada hari musim dingin yang cerah, yang tidak diperlukan, misalnya, pompa panas secara otomatis membalikkan operasinya, yang harus dihindari.
Haruskah saya mematikan pompa panas saya dalam cuaca yang sangat dingin?
Situasi dingin yang ekstrem dapat terjadi di musim dingin di banyak negara.
Disarankan untuk berhenti menggunakan pompa kalor dalam situasi yang sangat dingin karena efektivitas pompa kalor berkurang, yang menyebabkan peningkatan konsumsi energi, seperti yang dibahas di atas.
Biasanya, pompa panas dilengkapi dengan fasilitas pemanas listrik. Oleh karena itu, dalam situasi dingin yang ekstrem, pompa panas dimatikan, dan pemanas listrik dimulai secara otomatis.
Berapa lama pompa panas harus bekerja per hari?
Kita tahu bahwa teknik pemanasan tungku lama tidak akan berjalan terus menerus untuk waktu yang lama. Bagaimana dengan pompa panas?
Pompa panas dapat bekerja terus menerus sepanjang hari jika diperlukan. Pompa panas canggih dilengkapi dengan sensor otomatis, yang memungkinkan pompa panas berhenti beroperasi saat suhu yang diinginkan tercapai; itu dimulai secara otomatis ketika suhu turun. Oleh karena itu, Anda tidak perlu terlalu khawatir tentang konsumsi energi.
Namun, Anda dapat mengurangi konsumsi energi dengan menyetel waktu mati secara manual di pompa panas.
Bagaimana saya tahu jika pompa panas saya mencair?
Pencairan es sangat umum dalam situasi dingin. Siklus pencairan mungkin diperlukan untuk kerja pompa panas yang efisien.
Anda dapat mengetahui bahwa pompa kalor bekerja pada siklus pencairan bunga es jika hal berikut diperhatikan.
- Kipas dalam ruangan dari pompa panas mati
- Pompa panas berhenti memanaskan ruangan
- Lampu indikator pencairan berkedip
Bagaimana cara menjaga pompa panas saya agar tidak membeku?
Gulungan luar pompa panas dapat membeku saat beroperasi.
Siklus pencairan adalah untuk menghindari pembekuan pompa panas. Pengoperasian pompa kalor terbalik dalam siklus pencairan es, dan selama periode itu, pompa kalor mendingin di dalam ruangan dan memanaskan di luar ruangan sehingga es mencair. Siklus ini beroperasi secara otomatis. Dalam 2-3 menit, pompa panas mulai beroperasi secara normal.
Bagaimana Anda mencairkan pompa panas di musim dingin?
Anda dapat mencairkan pompa panas dengan cara berikut,
- Siklus pencairan. Pada pompa panas, siklus pencairan bunga es beroperasi secara otomatis.
- Hapus es secara manual; Anda dapat memompa air ke es sampai meleleh. Atau Anda dapat memotong es dengan alat
Berapa banyak embun beku yang normal pada pompa panas?
Kita tidak bisa mengatakan es normal secara kuantitatif.
Ada dua kondisi ketika Anda dapat mengatakan bahwa es terlalu banyak di pompa panas.
- Ketika es menghalangi aliran udara ke pompa panas
- Ketika es tetap berada di gulungan selama lebih dari 2 jam.
Jika kondisi ini diamati, disarankan untuk menghubungi operator karena siklus pencairan tidak berjalan di pompa panas Anda.
Bagaimana cara kerja pompa panas kolam di musim dingin?
Cara kerja pemanas kolam renang pompa mirip dengan pompa panas udara.
Pompa panas kolam renang digunakan untuk memanaskan air ke kolam renang. Dalam hal ini, kondensor mentransfer panas ke air dingin. Proses lainnya mirip dengan pompa panas ruangan. Oleh karena itu, kondensor dicelupkan ke dalam kolam renang, dan unit yang tersisa berada di luar kolam.
Untuk posting lebih lanjut tentang Teknik Mesin, silakan ikuti kami Halaman mekanis.
