چه تفاوت هایی وجود دارد: منبع هوا، منبع آب و پمپ های حرارتی منبع زمینی

مقدمه

پمپ های حرارتی به یکی از کارآمدترین و سازگارترین راه ها برای گرم کردن و خنک کردن ساختمان ها و همچنین تامین آب گرم تبدیل شده اند. در میان انواع مختلف موجود،پمپ های حرارتی منبع هوا (ASHP ها)، پمپ های حرارتی منبع آب (WSHP) و پمپ های حرارتی منبع زمینی (GSHP)سه گزینه اصلی هستند هر یک از این سیستم ها از یک رسانه تبادل حرارتی متفاوت - هوا، آب یا زمین - برای انتقال گرما استفاده می کنند و آنها را برای آب و هوا، مکان ها و کاربردهای مختلف مناسب می کند.

این مقاله به بررسی این کلید می پردازدتفاوت ها، مزایا و بهترین موارد استفادهاز این سه نوع پمپ حرارتی

1. پمپ های حرارتی منبع هوا (ASHP ها): رایج ترین و همه کاره ترین انتخاب

ASHP ها چگونه کار می کنند

پمپ های حرارتی منبع هوا گرما را از هوای محیط استخراج می کنند و آن را برای گرم کردن به داخل خانه منتقل می کنند یا برای خنک کردن فرآیند را معکوس می کنند. آنها از چرخه مبرد برای جذب گرما از هوای بیرون استفاده می کنند، آن را فشرده می کنند تا دما را افزایش دهند و سپس آن را به فضای داخلی یا سیستم آب رها می کنند.

مزایای ASHP ها

✔نصب راحت تر و ارزان تر- نیازی به لوله کشی زیرزمینی یا دسترسی به منبع آب ندارد.
✔برنامه های کاربردی همه کاره- می تواند گرمایش، سرمایش و آب گرم فضا را فراهم کند.
✔برای اکثر اقلیم ها مناسب است- در آب و هوای معتدل و گرم به طور موثر عمل می کند.
✔هزینه اولیه پایین تر- مقرون به صرفه تر در مقایسه با پمپ های حرارتی منبع آب و زمین.

محدودیت های ASHP ها

• در سرمای شدید کارایی کمتری دارد- عملکرد آنها در دمای پایین کاهش می یابد-20 درجه سانتی گراد (-4 درجه فارنهایت)زیرا حرارت کمتری در هوا برای استخراج وجود دارد.

• مصرف انرژی بیشتر در زمستان- ممکن است نیاز به گرمایش پشتیبان در مناطق بسیار سرد داشته باشد.

• نوردهی واحد در فضای باز– نیاز به فضای بیرونی برای واحد کمپرسور دارد که ممکن است نویز داشته باشد.

بهترین موارد استفاده

🏡 گرمایش و سرمایش منازل مسکونیآب و هوای معتدل.
🏢 ساختمان های تجاری که نصب سیستم آبی یا زمینی در آنها امکان پذیر نیست.
🌍 کشورهای دارای زمستان های معتدل، مانندانگلستان، ایالات متحده آمریکا (ایالات جنوبی)، و ژاپن.

2. پمپ های حرارتی منبع آب (WSHP ها): کارآمد اما به بدنه آبی نیاز دارد

WSHP ها چگونه کار می کنند

پمپ های حرارتی منبع آب مشابه ASHP ها عمل می کنند، اما به جای استخراج گرما از هوا، از آنها استفاده می کنندرودخانه‌ها، دریاچه‌ها، چاه‌ها یا سایر آب‌هابه عنوان منبع تبادل حرارت زیرا آب حفظ الفدمای پایدارتر از هوا، WSHP ها می توانند در تمام طول سال کارآمدتر عمل کنند.

مزایای WSHP ها

✔راندمان بالاتر از ASHP ها- دمای آب پایدارتر می ماند و عملکرد را بهبود می بخشد.
✔در آب و هوای سرد و گرم به خوبی کار می کند- سازگارتر از ASHP ها، حتی در زمستان.
✔فضای بیرونی کمتری مورد نیاز است- عدم نیاز به یونیت بیرونی بزرگ و مناسب برای مناطق شهری.
✔هزینه های عملیاتی کمتر– مصرف برق کمتری نسبت به ASHP ها به دلیلدمای آب پایدار.

محدودیت های WSHP ها

• نیاز به دسترسی به منبع آب دارد- برای املاک بدون رودخانه، دریاچه یا چاه مجاور عملی نیست.

• نصب پیچیده تر- نیاز دارداجازه می دهدوکار مهندسیبرای اطمینان از مصرف صحیح آب

• مقررات بالقوه زیست محیطی- برخی از مناطق برای استفاده از منابع آب طبیعی محدودیت هایی دارند.

بهترین موارد استفاده

🏡 منازل و مشاغلنزدیک دریاچه ها، رودخانه ها یا چاه های بزرگ.
🏭 نیاز به تاسیسات صنعتیگرمایش و سرمایش مداوم.
🏙 مناطق شهری که زمین محدود است، اما منبع آب در دسترس است.

3. پمپ های حرارتی منبع زمینی (GSHP): کارآمدترین، اما پرهزینه برای نصب

GSHP ها چگونه کار می کنند

پمپ های حرارتی منبع زمین، همچنین به عنوان شناخته شده استپمپ های حرارتی زمین گرمایی، گرما را اززمیناز طریق شبکه ای از لوله های مدفون پر از مبرد یا مخلوط آب. زمیندمای پایدار را حفظ می کنددر طول سال، معمولاً بین10 تا 16 درجه سانتی گراد (50 تا 60 درجه فارنهایت)، GSHP ها را بسیار کارآمد می کند.

انواع سیستم های GSHP

وجود دارددو نوع اصلیپیکربندی پمپ حرارتی منبع زمینی:

1. سیستم های حلقه افقی- لوله ها در ترانشه های کم عمق گذاشته می شوند(1-2 متر عمق)در یک منطقه بزرگ بهترین برای خانه هایی باحیاط های بزرگ.

2. سیستم های حلقه عمودی- لوله ها در عمق زمین سوراخ می شوند(50-150 متر عمق). بهترین برایخواص کوچکترجایی که فضا محدود است

مزایای GSHPs

✔کم مصرف ترین نوع پمپ حرارتی- می تواند به یکرتبه بازده 400-500٪ (پلیس 4-5).
✔در آب و هوای شدید کار می کند- گرمایش قابل اعتماد را حتی در داخل فراهم می کندزمستان های سرد.
✔هزینه های بلند مدت کمتر- هزینه نصب بالاتر اما قبض انرژی کمتر در طول زمان.
✔طول عمر طولانی- لوله کشی زیرزمینی دوام می آورد50+ سالو پمپ های حرارتی دوام می آورند20-25 سال.
✔سازگار با محیط زیست- ردپای کربن را به میزان قابل توجهی در مقایسه با گرمایش با سوخت فسیلی کاهش می دهد.

محدودیت های GSHP

• هزینه نصب اولیه بالا- نیاز داردحفاری یا حفاری، که گران است.

• فضای بیشتری برای حلقه های افقی مورد نیاز است- برای املاک با زمین محدود مناسب نیست.

• دوره بازپرداخت طولانی تر- سرمایه گذاری اولیه 5 تا 10 سال طول می کشد تا از طریق صرفه جویی در انرژی بازیابی شود.

بهترین موارد استفاده

🏡 املاک مسکونی بزرگبا فضایی برای حلقه های افقی.
🏢 ساختمانهای تجاری نیازمندگرمایش و سرمایش مداوم.
❄ آب و هوای سرد که در آنASHP ها در فصل زمستان کارایی کمتری دارند.

4. انتخاب پمپ حرارتی مناسب برای نیازهای شما

نتیجه گیری: کدام پمپ حرارتی را باید انتخاب کنید؟

• پمپ حرارتی منبع هوا (ASHP) را انتخاب کنیداگر می خواهیدمقرون به صرفه، آسان برای نصبگزینه ای برای آب و هوای معتدل

• پمپ حرارتی منبع آب (WSHP) را انتخاب کنیداگر به a دسترسی داریدرودخانه، دریاچه یا چاهو می خواهندراندمان بالاترنسبت به ASHP ها

• یک پمپ حرارتی منبع زمینی (GSHP) را انتخاب کنیداگر می خواهیدکارآمدترینسیستم و مایل به سرمایه گذاری درهزینه های اولیه بالاتربرای پس انداز طولانی مدت

صرف نظر از اینکه کدام نوع را انتخاب می کنید، پمپ های حرارتی aمقرون به صرفه و پایدار استراه حلی برای نیازهای گرمایش، سرمایش و آب گرم، که آنها را به سرمایه گذاری عالی برای صاحبان خانه و مشاغل آگاه به انرژی تبدیل می کند.