“ปั๊มความร้อน” สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าคืออะไร

ที่กล่าวว่า: คุณคุ้นเคยกับปั๊มความร้อนเป็นอย่างดี เพียงแต่คุณเอาแต่เรียกพวกมันว่าเครื่องปรับอากาศและตู้เย็น

ทีนี้เรามาทำการทดลองทางความคิดกันอีกครั้ง หากคุณมีเครื่องปรับอากาศแบบหน้าต่าง คุณสามารถทดลองใช้งานได้จริงด้วย ติดตั้งไปด้านหลัง. นั่นคือติดตั้งส่วนควบคุมนอกหน้าต่าง ทำเช่นนี้ในสภาพอากาศเย็นและแห้ง จะเกิดอะไรขึ้น?

อย่างที่คุณคาดหวัง มันจะเป่าลมเย็นมาสู่สวนหลังบ้านของคุณและปล่อยความร้อนเข้ามาในบ้านของคุณ ดังนั้นจึงยังคงส่งผ่านความร้อน ทำให้บ้านของคุณสะดวกสบายยิ่งขึ้นด้วยการทำความร้อน แน่นอนว่ามันทำให้อากาศภายนอกเย็นลง แต่ผลกระทบนั้นจะน้อยลงเมื่อคุณไม่ได้ใช้งาน Windows

ตอนนี้คุณมีปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านของคุณแล้ว มันอาจจะไม่ใช่สิ่งที่ดีที่สุดปั๊มความร้อนแต่มันจะได้ผล ยิ่งไปกว่านั้น เมื่อถึงฤดูร้อน คุณยังสามารถพลิกกลับด้านและใช้เป็นเครื่องปรับอากาศได้อีกด้วย

แน่นอนอย่าทำอย่างนั้นจริงๆ หากคุณลองใช้งาน คงจะล้มเหลวอย่างแน่นอนในครั้งแรกที่ฝนตกและมีน้ำเข้าสู่ตัวควบคุม คุณสามารถซื้อปั๊มความร้อน "แหล่งอากาศ" เชิงพาณิชย์แทนได้ซึ่งใช้หลักการเดียวกันนี้ในการทำความร้อนให้กับบ้านของคุณ

แน่นอนว่าปัญหาคือวอดก้ามีราคาแพง และคุณจะหมดไปเพื่อทำให้ไวน์เย็นลงอย่างรวดเร็ว แม้ว่าคุณจะเปลี่ยนวอดก้าเป็นรับบิ้งแอลกอฮอล์ที่ถูกกว่า คุณก็จะต้องบ่นเรื่องค่าใช้จ่ายในไม่ช้า

อุปกรณ์เหล่านี้บางชนิดมีสิ่งที่เรียกว่าวาล์วถอยหลัง ซึ่งช่วยให้อุปกรณ์เดียวกันทำหน้าที่สองบทบาท: สามารถสูบความร้อนจากภายนอกเข้าหรือจากภายในออก โดยให้ทั้งความร้อนและการปรับอากาศตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง

 

เหตุใดปั๊มความร้อนจึงมีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า?

ปั๊มความร้อนมีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าเนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าเพื่อสร้างความร้อน ไฟฟ้าที่ใช้โดยกปั๊มความร้อนจะสร้างความร้อนได้บ้าง แต่ที่สำคัญกว่านั้นคือจะสูบความร้อนจากภายนอกเข้ามาในบ้านของคุณ อัตราส่วนของความร้อนที่ปล่อยออกสู่บ้านต่อพลังงานที่ส่งไปยังคอมเพรสเซอร์ไฟฟ้าเรียกว่าค่าสัมประสิทธิ์สมรรถนะหรือ COP

เครื่องทำความร้อนพื้นที่ไฟฟ้าแบบธรรมดาที่ให้ความร้อนทั้งหมดที่เกิดจากองค์ประกอบความร้อนไฟฟ้ามีค่า COP เท่ากับ 1 ในทางกลับกัน COP ของปั๊มความร้อนอาจมีลำดับความสำคัญที่สูงกว่า

อย่างไรก็ตาม COP ของปั๊มความร้อนไม่ใช่ค่าคงที่ มันเป็นสัดส่วนผกผันกับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอ่างเก็บน้ำทั้งสองแห่งที่มีการสูบความร้อน กล่าวคือ หากคุณสูบความร้อนจากอ่างเก็บน้ำที่ไม่เย็นเกินไปไปยังอาคารที่ไม่ร้อนเกินไป COP จะมีค่าสูง ซึ่งหมายความว่าปั๊มความร้อนของคุณมีประสิทธิภาพมากในการใช้ไฟฟ้า แต่ถ้าคุณพยายามสูบความร้อนจากอ่างเก็บน้ำที่เย็นจัดไปยังอาคารที่อุ่นอยู่แล้ว ค่า COP จะลดลง ซึ่งหมายความว่าประสิทธิภาพจะลดลง

ผลลัพธ์ที่ได้คือสิ่งที่คุณคาดหวังโดยสัญชาตญาณ: ควรใช้สิ่งที่อบอุ่นที่สุดที่หาได้จากแหล่งเก็บความร้อนกลางแจ้ง

ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศซึ่งใช้อากาศภายนอกเป็นแหล่งกักเก็บความร้อน เป็นตัวเลือกที่แย่ที่สุดในเรื่องนี้ เนื่องจากอากาศภายนอกจะเย็นมากในช่วงฤดูร้อนในฤดูหนาว ยิ่งไปกว่านั้นคือปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดิน (หรือที่เรียกว่าปั๊มความร้อนใต้พิภพ) เพราะแม้ในฤดูหนาว พื้นดินที่ระดับความลึกปานกลางก็ยังค่อนข้างอบอุ่น

แหล่งความร้อนที่ดีที่สุดสำหรับปั๊มความร้อนคืออะไร?

 ปัญหาเกี่ยวกับแหล่งกราวด์ปั๊มความร้อนก็คือคุณต้องมีวิธีเข้าถึงแหล่งกักเก็บความร้อนที่ถูกฝังไว้นี้ หากคุณมีพื้นที่เพียงพอรอบๆ บ้าน คุณสามารถขุดคูน้ำและฝังท่อหลายๆ ท่อให้มีความลึกพอสมควร เช่น ลึกไม่กี่เมตร จากนั้นคุณสามารถหมุนเวียนของเหลว (โดยปกติจะเป็นส่วนผสมของน้ำและสารป้องกันการแข็งตัว) ผ่านท่อเหล่านี้เพื่อดูดซับความร้อนจากพื้นดิน หรือคุณสามารถเจาะรูลึกลงดินและติดตั้งท่อในแนวตั้งลงในรูเหล่านี้ได้ แต่ทั้งหมดนี้กลับมีราคาแพง

กลยุทธ์อีกอย่างหนึ่งสำหรับผู้โชคดีคือดึงความร้อนจากแหล่งน้ำใกล้เคียงโดยการจุ่มท่อลงในน้ำที่ระดับความลึกระดับหนึ่ง สิ่งเหล่านี้เรียกว่าปั๊มความร้อนจากแหล่งน้ำ ปั๊มความร้อนบางชนิดใช้กลยุทธ์ในการดึงความร้อนออกจากอากาศออกจากอาคารหรือจากน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ที่ผิดปกติมากกว่า

ในสภาพอากาศที่เย็นจัด ควรติดตั้งปั๊มความร้อนจากแหล่งกราวด์หากเป็นไปได้ นี่อาจเป็นเหตุผลว่าทำไมปั๊มความร้อนส่วนใหญ่ในสวีเดน (ซึ่งมีหนึ่งในจำนวนปั๊มความร้อนต่อหัวสูงสุด) จึงเป็นประเภทนี้ แต่แม้แต่สวีเดนก็มีปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศจำนวนมาก ซึ่งปฏิเสธคำกล่าวอ้างทั่วไป (อย่างน้อยในสหรัฐอเมริกา) ที่ว่าปั๊มความร้อนเหมาะสำหรับการทำความร้อนในบ้านในสภาพอากาศที่ไม่รุนแรงเท่านั้น

ดังนั้นไม่ว่าคุณจะอยู่ที่ไหน หากคุณสามารถจ่ายค่าใช้จ่ายล่วงหน้าที่สูงขึ้นได้ ครั้งถัดไปที่ต้องเผชิญกับการตัดสินใจว่าจะทำความร้อนในบ้านอย่างไร ให้พิจารณาใช้ปั๊มความร้อนแทนเตาหรือหม้อต้มน้ำแบบเดิมๆ