מהי "משאבת חום" לרכב חשמלי

עם זאת: אתה מכיר היטב משאבות חום; זה פשוט שאתה ממשיך להתייחס אליהן כמזגנים ומקררים.

עכשיו בואו נעשה ניסוי מחשבתי נוסף. אם יש לכם מזגן חלון, אתם יכולים אפילו לעשות אותו כניסוי אמיתי. התקינו אותו הפוך. כלומר, התקינו את הבקרות שלו מחוץ לחלון. עשו זאת במזג אוויר קריר ויבש. מה יקרה?

כצפוי, הוא נושף אוויר קר לחצר האחורית שלכם ומשחרר חום לביתכם. כך שהוא עדיין מעביר חום, מה שהופך את הבית שלכם לנוח יותר על ידי חימוםו. נכון, הוא מקרר את האוויר בחוץ, אבל ההשפעה הזו הופכת למינימלית ברגע שאתם רחוקים מחלונות.

עכשיו יש לך משאבת חום לחימום הבית שלך. ייתכן שהיא לא הטובה ביותרמשאבת חום, אבל זה יעבוד. יתרה מכך, כשיגיע הקיץ, אפשר גם להפוך אותו ולהשתמש בו כמזגן.

כמובן, אל תעשו זאת בפועל. אם תנסו זאת, אין ספק שזה ייכשל בפעם הראשונה שירד גשם ומים ייכנסו לבקר. במקום זאת, תוכלו לקנות לעצמכם משאבת חום מסחרית "מקור אוויר" המשתמשת באותו עיקרון לחימום הבית שלכם.

הבעיה, כמובן, היא שוודקה יקרה, ותגמר לכם מהר מאוד כדי לקרר את היין. גם אם תחליפו את הוודקה באלכוהול לחיטוי זול יותר, תתלוננו בקרוב על ההוצאה.

לחלק מהמכשירים הללו יש מה שנקרא שסתומי היפוך, המאפשרים לאותו מכשיר לבצע תפקיד כפול: הם יכולים לשאוב חום מבחוץ פנימה או מבפנים החוצה, ולספק גם חימום וגם מיזוג אוויר, כמתואר להלן.

 

מדוע משאבות חום יעילות יותר מתנורי חימום חשמליים?

משאבות חום יעילות יותר מתנורי חימום חשמליים מכיוון שהן אינן דורשות חשמל כדי לייצר חום. החשמל בו משתמשמשאבת חוםאמנם מייצר חום מסוים, אך חשוב מכך, הוא מזרים חום מבחוץ לתוך הבית. היחס בין החום המשתחרר לבית לבין האנרגיה הנשלחת למדחס החשמלי נקרא מקדם הביצועים, או COP.

לתנור חשמלי פשוט המספק את כל החום הנוצר על ידי גוף החימום החשמלי יש COP של 1. מצד שני, ה-COP של משאבת חום יכול להיות גבוה בסדר גודל.

עם זאת, ערך ה-COP של משאבת חום אינו ערך קבוע. הוא ביחס הפוך להפרש הטמפרטורות בין שני המאגרים שבהם נשאב החום. עם זאת, אם שואבים חום ממאגר לא קר מדי לבניין לא חם מדי, ערך ה-COP יהיה גדול, מה שאומר שמשאבת החום יעילה מאוד בשימוש בחשמל. אבל אם מנסים לשאוב חום ממאגר קר מאוד לבניין שכבר חם, ערך ה-COP יורד, מה שאומר שהיעילות נפגעת.

התוצאה היא מה שאתם מצפים לו באופן אינטואיטיבי: עדיף להשתמש בדבר החם ביותר שאתם יכולים למצוא כמאגר חום חיצוני.

משאבות חום מקור אוויר, המשתמשות באוויר חיצוני כמאגר חום, הן האפשרות הגרועה ביותר בהקשר זה מכיוון שהאוויר החיצוני קר מאוד במהלך עונת החימום בחורף. משאבות חום מקור קרקע (הידועות גם כמשאבות חום גיאותרמיות) טובות אף יותר, מכיוון שגם בחורף, הקרקע בעומקים בינוניים עדיין חמה למדי.

מהו מקור החום הטוב ביותר עבור משאבות חום?

 הבעיה עם מקור הקרקעמשאבות חוםהוא שאתם צריכים דרך לגשת למאגר החום הקבור הזה. אם יש לכם מספיק מקום מסביב לבית, תוכלו לחפור תעלות ולקבור חבורה של צינורות בעומק סביר, כמו כמה מטרים. לאחר מכן תוכלו להזרים נוזל (בדרך כלל תערובת של מים ונוזלי קירור) דרך הצינורות הללו כדי לספוג חום מהקרקע. לחלופין, תוכלו לקדוח חורים עמוקים באדמה ולהתקין צינורות אנכית לתוך החורים הללו. כל זה יעלה לכם ביוקר, עם זאת.

אסטרטגיה נוספת הזמינה למעטים ברי מזל היא להפיק חום מגוף מים סמוך על ידי טבילת צינור במים בעומק מסוים. אלה נקראות משאבות חום ממקור מים. חלק ממשאבות החום משתמשות באסטרטגיה יוצאת דופן יותר של הפקת חום מהאוויר היוצא מהבניין או ממים חמים סולאריים.

באקלים קר מאוד, הגיוני להתקין משאבת חום מבוססת קרקע במידת האפשר. זו כנראה הסיבה שרוב משאבות החום בשוודיה (שיש בה אחד ממספר משאבות החום הגבוה ביותר לנפש) הן מסוג זה. אבל אפילו בשוודיה יש אחוז גדול של משאבות חום מבוססות אוויר, דבר שסותר את הטענה הרווחת (לפחות בארצות הברית) שמשאבות חום מתאימות רק לחימום בתים באקלים מתון.

אז לא משנה איפה אתם נמצאים, אם אתם יכולים להרשות לעצמכם את העלויות הראשוניות הגבוהות יותר, בפעם הבאה שתעמדו בפני החלטה כיצד לחמם את הבית שלכם, שקלו להשתמש במשאבת חום במקום תנור או דוד מסורתיים.