ठंड के मौसम में वायु-स्रोत हीट पंप

वायु-स्रोत ताप पंपों की मुख्य सीमा प्रदर्शन में एक महत्वपूर्ण गिरावट है जब बाहरी तापमान शून्य सीमा तक पहुंच जाता है।

हीट पंप अंतरिक्ष हीटिंग और एयर कंडीशनिंग के लिए एक कुशल समाधान के रूप में उभर रहे हैं, खासकर जब परिवर्तनीय रेफ्रिजरेंट प्रवाह प्रणालियों में उपयोग किया जाता है। वे कूलिंग मोड में सबसे कुशल एयर कंडीशनिंग सिस्टम से मेल खा सकते हैं, और केवल बिजली का उपयोग करते हुए दहन हीटिंग की कम लागत के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकते हैं। पारंपरिक प्रतिरोध हीटर की तुलना में, विशिष्ट मॉडल और परिचालन स्थितियों के आधार पर, ताप पंप 40 से 80 प्रतिशत की सीमा में बचत प्राप्त करता है।

जबकि वायु-स्रोत ताप पंप सीधे बाहरी हवा के साथ गर्मी का आदान-प्रदान करते हैं, वहीं ग्राउंड-स्रोत ताप पंप उच्च दक्षता प्राप्त करने के लिए स्थिर भूमिगत तापमान का लाभ उठाते हैं। ग्राउंड-सोर्स सिस्टम की ऊंची कीमत और जटिल स्थापनाओं को ध्यान में रखते हुए, एयर-सोर्स हीट पंप सबसे आम विकल्प हैं।

वायु-स्रोत ताप पंपों की मुख्य सीमा प्रदर्शन में एक महत्वपूर्ण गिरावट है जब बाहरी तापमान शून्य सीमा तक पहुंच जाता है। डिज़ाइन इंजीनियरों को हीट पंप निर्दिष्ट करते समय स्थानीय मौसम के प्रभाव पर विचार करना चाहिए, और यह सुनिश्चित करना चाहिए कि सिस्टम अपेक्षित न्यूनतम तापमान के लिए पर्याप्त उपायों से सुसज्जित है।

अत्यधिक ठंड वायु-स्रोत ताप पंपों को कैसे प्रभावित करती है?

ठंडे तापमान वाले वायु-स्रोत ताप पंप का उपयोग करते समय मुख्य चुनौती बाहरी कॉइल्स पर बर्फ के संचय को नियंत्रित करना है। चूँकि इकाई बाहरी हवा से गर्मी हटा रही है जो पहले से ही ठंडी है, नमी आसानी से इसके कॉइल्स की सतह पर जमा हो सकती है और जम सकती है।

यद्यपि हीट पंप डिफ्रॉस्ट चक्र बाहरी कॉइल्स पर बर्फ पिघला सकता है, लेकिन चक्र के चलने तक इकाई अंतरिक्ष हीटिंग प्रदान नहीं कर सकती है। जैसे ही बाहरी तापमान गिरता है, बर्फ के निर्माण की भरपाई के लिए ताप पंप को डीफ़्रॉस्ट चक्र में अधिक बार प्रवेश करना पड़ता है, और यह इनडोर स्थानों में वितरित गर्मी को सीमित करता है।

चूंकि ग्राउंड-सोर्स हीट पंप बाहरी हवा के साथ गर्मी का आदान-प्रदान नहीं करते हैं, इसलिए वे ठंडे तापमान से अपेक्षाकृत अप्रभावित रहते हैं। हालाँकि, उन्हें खुदाई की आवश्यकता होती है जो मौजूदा इमारतों के नीचे करना मुश्किल हो सकता है, खासकर भीड़-भाड़ वाले शहरी इलाकों में।

ठंड के मौसम के लिए एयर-सोर्स हीट पंप निर्दिष्ट करना

ठंडे तापमान वाले वायु-स्रोत ताप पंपों का उपयोग करते समय, डीफ़्रॉस्ट चक्र के दौरान ताप हानि की भरपाई करने के दो मुख्य तरीके हैं:

एक बैकअप हीटिंग सिस्टम जोड़ना, आमतौर पर एक गैस बर्नर या विद्युत प्रतिरोध हीटर।
ठंढ संचय के खिलाफ अंतर्निहित उपायों के साथ एक ताप पंप निर्दिष्ट करना।
वायु-स्रोत ताप पंपों के लिए बैकअप हीटिंग सिस्टम एक सरल समाधान है, लेकिन वे सिस्टम स्वामित्व लागत में वृद्धि करते हैं। डिज़ाइन संबंधी विचार निर्दिष्ट बैकअप हीटिंग के प्रकार के आधार पर बदलते हैं:

एक विद्युत प्रतिरोध हीटर ऊष्मा पंप के समान ऊर्जा स्रोत से चलता है। हालाँकि, यह किसी दिए गए हीटिंग लोड के लिए अधिक करंट खींचता है, जिसके लिए वायरिंग क्षमता में वृद्धि की आवश्यकता होती है। समग्र सिस्टम दक्षता भी कम हो जाती है, क्योंकि प्रतिरोध ताप ताप पंप संचालन की तुलना में बहुत कम कुशल होता है।
एक गैस बर्नर एक प्रतिरोध हीटर की तुलना में बहुत कम परिचालन लागत प्राप्त करता है। हालाँकि, इसके लिए गैस आपूर्ति और निकास प्रणाली की आवश्यकता होती है, जिससे स्थापना की लागत बढ़ जाती है।
जब हीट पंप सिस्टम बैकअप हीटिंग का उपयोग करता है, तो एक अनुशंसित अभ्यास थर्मोस्टेट को मध्यम तापमान पर सेट करना है। यह डीफ़्रॉस्ट चक्र की आवृत्ति और बैकअप हीटिंग सिस्टम के संचालन समय को कम करता है, जिससे कुल ऊर्जा खपत कम हो जाती है।

ठंड के मौसम के खिलाफ अंतर्निहित उपायों के साथ हीट पंप

अग्रणी निर्माताओं के वायु-स्रोत ताप पंपों को आमतौर पर -4°F से कम बाहरी तापमान के लिए रेट किया जाता है। हालाँकि, जब इकाइयों को ठंड के मौसम के उपायों के साथ बढ़ाया जाता है, तो उनकी परिचालन सीमा -10°F या -20°F से भी नीचे बढ़ सकती है। डीफ़्रॉस्ट चक्र के प्रभाव को कम करने के लिए हीट पंप निर्माताओं द्वारा उपयोग की जाने वाली कुछ सामान्य डिज़ाइन सुविधाएँ निम्नलिखित हैं:

कुछ निर्माताओं में हीट एक्युमुलेटर शामिल होते हैं, जो हीट पंप के डिफ्रॉस्ट चक्र में प्रवेश करने पर गर्मी पहुंचाना जारी रख सकते हैं।
ऐसे हीट पंप कॉन्फ़िगरेशन भी हैं जहां गर्म रेफ्रिजरेंट लाइनों में से एक ठंड को रोकने में मदद करने के लिए बाहरी इकाई के माध्यम से घूमती है। डीफ़्रॉस्ट चक्र केवल तभी सक्रिय होता है जब यह ताप प्रभाव पर्याप्त नहीं होता है।
जब एक हीट पंप सिस्टम कई बाहरी इकाइयों का उपयोग करता है, तो उन्हें एक क्रम में डीफ़्रॉस्ट चक्र में प्रवेश करने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है, न कि एक साथ। इस तरह, डिफ्रॉस्टिंग के कारण सिस्टम कभी भी अपनी पूर्ण ताप क्षमता नहीं खोता है।
बाहरी इकाइयों को ऐसे आवासों से भी सुसज्जित किया जा सकता है जो इकाई को सीधे बर्फबारी से बचाते हैं। इस तरह, इकाई को केवल उस बर्फ से निपटना होगा जो सीधे कॉइल्स पर बनती है।
हालाँकि ये उपाय डीफ़्रॉस्ट चक्र को पूरी तरह से समाप्त नहीं करते हैं, लेकिन वे हीटिंग आउटपुट पर इसके प्रभाव को कम कर सकते हैं। वायु-स्रोत ताप पंप प्रणाली के साथ सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त करने के लिए, पहला अनुशंसित कदम स्थानीय मौसम का आकलन करना है। इस तरह, प्रारंभ से ही एक पर्याप्त प्रणाली निर्दिष्ट की जा सकती है; जो अनुपयुक्त इंस्टालेशन को अपग्रेड करने से अधिक सरल और कम खर्चीला है।

हीट पंप दक्षता बढ़ाने के लिए पूरक उपाय

ऊर्जा-कुशल ताप पंप प्रणाली होने से हीटिंग और शीतलन खर्च कम हो जाता है। हालाँकि, इमारत को गर्मियों के दौरान शीतलन आवश्यकताओं और सर्दियों के दौरान ताप आवश्यकताओं को कम करने के लिए भी डिज़ाइन किया जा सकता है। पर्याप्त इन्सुलेशन और एयरटाइटनेस वाली इमारत खराब इन्सुलेशन और कई वायु रिसाव वाली इमारत की तुलना में हीटिंग और कूलिंग की आवश्यकता को कम करती है।

वेंटिलेशन नियंत्रण इमारत की जरूरतों के अनुसार वायु प्रवाह को समायोजित करके, हीटिंग और शीतलन दक्षता में भी योगदान देता है। जब वेंटिलेशन सिस्टम हर समय पूर्ण वायु प्रवाह पर काम करते हैं, तो वातानुकूलित होने वाली हवा की मात्रा अधिक होती है। दूसरी ओर, यदि वेंटिलेशन को अधिभोग के अनुसार समायोजित किया जाता है, तो वातानुकूलित होने वाली कुल हवा की मात्रा कम होती है।

हीटिंग और कूलिंग कॉन्फ़िगरेशन की एक विस्तृत श्रृंखला है जिसे इमारतों में तैनात किया जा सकता है। हालाँकि, सबसे कम स्वामित्व लागत तब प्राप्त होती है जब स्थापना को भवन की आवश्यकताओं के अनुसार अनुकूलित किया जाता है।

माइकल टोबियास द्वारा लेख
संदर्भ: टोबियास, एम. (एनडी)। कृपया कुकीज़ सक्षम करें. स्टैकपाथ। https://www.contractormag.com/green/article/20883974/airsource-heat-pumps-in-cold-weather।
यदि आप हीट पंप उत्पादों के कम परिवेश के तापमान में कम प्रदर्शन की समस्या से परेशानी से मुक्त होना चाहते हैं, तो हमें आपके लिए हमारे ईवीआई वायु स्रोत हीट पंप पेश करने में खुशी होगी! सामान्य -7 से 43 डिग्री सेल्सियस लागू परिवेश तापमान के बजाय, वे न्यूनतम -25 डिग्री सेल्सियस तक चलने में सक्षम हैं। अधिक जानकारी के लिए बेहिचक हमसे संपर्क करें!