ปั๊มความร้อนแหล่งอากาศ ข้อดีทางเทคนิคและสภาพการใช้งานที่ดีที่สุด

ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศ (ASHPs) หรือเรียกกันอีกว่า ปั๊มความร้อนจากพลังงานอากาศการใช้งานในระบบระบายอากาศและความเย็น (HVAC&R)โดยการนํามาใช้วงจรการบดความร้อนจากอากาศรอบตัวไปส่งพลังงานความร้อนจากอากาศที่ต้องการ ระบบเหล่านี้สามารถบรรลุประสิทธิภาพของประสิทธิภาพ (COP) ที่มากกว่าหนึ่งการผลิตพลังงานทางความร้อนที่มากกว่าการนําพลังงานไฟฟ้าเข้าบทความนี้นําเสนอการวิเคราะห์ทางเทคนิคที่ครบถ้วนของข้อดีที่เป็นธรรมชาติของเทคโนโลยีปั๊มความร้อนแหล่งอากาศ รวมถึงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ความสามารถในการใช้งานลดการปล่อยคาร์บอน, และความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ นอกจากนี้ยังกําหนดเงื่อนไขการทํางานเฉพาะเจาะจงและขนาดการใช้งานที่ ASHP แสดงผลงานและความน่าเชื่อถือที่ดีที่สุดการพิจารณารวมการตั้งค่าระบบ, เมตรการทํางาน, ข้อจํากัด, และการพิจารณาการออกแบบที่จําเป็นสําหรับการจัดจําหน่ายที่ประสบความสําเร็จ

ความจําเป็นระดับโลกสําหรับประสิทธิภาพพลังงานและการกําจัดคาร์บอน ได้เร่งการรับใช้เทคโนโลยีปั๊มความร้อนในภาคที่อยู่อาศัย, การค้าและอุตสาหกรรมในหมู่ประเภทปั๊มความร้อนที่แตกต่างกัน, แหล่งน้ํา, และแหล่งอากาศ ปั๊มความร้อนแหล่งอากาศโดดเด่นด้วยการเข้าถึง, ค่าติดตั้งที่ต่ํากว่า, และสามารถปรับปรุงกับการใช้งานที่หลากหลาย

ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศสกัดพลังงานความร้อนจากอากาศภายนอกและโอนมันไปภายในห้องสําหรับการทําความร้อนพื้นที่หรือสู่วงจรน้ําสําหรับการผลิตน้ําร้อนในครัวเรือนวงจรกลับกันความสามารถสองทิศทางนี้ทําให้ ASHPs เป็นการแก้ไขตลอดปีสําหรับการจัดการความร้อน

หลักการทางเทอร์โมไดนามิกพื้นฐานที่กํากับการทํางานของ ASHP คือวงจรเย็น ซึ่งประกอบด้วยการบด, การหมัด, การขยาย, และการเหยื่อออกความก้าวหน้าที่ทันสมัยในเทคโนโลยีคอมเพรสเซอร์, การคัดเลือกสารเย็น, การออกแบบแลกเปลี่ยนความร้อน, และอัลการิธึมควบคุมได้ขยายวงกรอบการทํางานของ ASHPs ได้อย่างสําคัญทําให้สามารถทํางานได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม้แต่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่แข็ง.

บทความนี้พิจารณาข้อดีทางเทคนิคและเศรษฐกิจของปั๊มความร้อนแหล่งอากาศ ระบุสภาพการทํางานที่ทําให้มีประสิทธิภาพสูงสุด และให้คําแนะนําสําหรับช่างผู้บริหารสถานที่, และผู้ตัดสินใจในการประเมินเทคโนโลยีนี้สําหรับการก่อสร้างใหม่หรือการปรับปรุง

ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศทํางานตามวงจร Rankine ที่กลับกัน ซึ่งประกอบด้วยสี่ส่วนประกอบหลัก:

• เครื่องบด:พิมพ์ปั๊มเครื่องเย็นความดันต่ําและอุณหภูมิต่ํา เป็นปั๊มความดันสูงและอุณหภูมิสูง นี่คือจุดการใส่พลังงานหลักของระบบ

• คอนเดนเซอร์:ปฏิเสธความร้อนจากสารเย็นไปยังพื้นที่ปรับอากาศ (โหมดการทําความร้อน) หรือไปยังสภาพแวดล้อมภายนอก (โหมดการทําความเย็น) ในขณะที่ความร้อนถูกโอน, น้ําเย็นจะปรับตัวเป็นของเหลวความดันสูง

• อุปกรณ์ขยายลดความดันของสารเย็นเหลว ทําให้อุณหภูมิตก

• เครื่องระเหย:ดับความร้อนจากอากาศภายนอก (โหมดการทําความร้อน) หรือจากห้องปรับอากาศ (โหมดการทําความเย็น) ทําให้สารเย็นระเหยเป็นระเหยความดันต่ํา

ผลประกอบของ ASHPs ได้ถูกระบุเป็นปริมาณผ่านหลายเมตรสําคัญ:

• คอเปอร์เซ็นต์การทํางาน (COP):อัตราสัมพันธ์ของผลผลิตการทําความร้อนที่มีประโยชน์กับพลังงานไฟฟ้าที่นําเข้า COP 4.0 แสดงว่าความร้อน 4 kW จะถูกส่งออกสําหรับพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ 1 kWCOP เปลี่ยนแปลงโดยตรงกับความสูงของอุณหภูมิ ความแตกต่างระหว่างแหล่งความร้อน (อากาศภายนอก) และระบายความร้อน (น้ําหรืออากาศภายใน).

• อัตราประสิทธิภาพพลังงาน (EER):อัตราส่วนของอัตราการทํางานในการเย็นกับพลังงานไฟฟ้าที่นําเข้าในโหมดการเย็น

• ค่าประสิทธิภาพฤดูกาลในการทําความร้อน (HSPF):เมตรประสิทธิภาพตามฤดูกาลที่คํานวณความแตกต่างของผลประกอบการตลอดฤดูกาลทําความร้อนทั้งสิ้น, ให้การประเมินที่จริงจังกว่า COP ในสภาพคงที่

• ค่าประสิทธิภาพฤดูกาลที่บูรณาการ (ISPF) / ค่าประสิทธิภาพฤดูกาล (SCOP):เมตรยุโรปที่แสดงประสิทธิภาพเฉลี่ยตามฤดูกาล

ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศมีให้เลือกในรูปแบบหลายแบบ เพื่อรองรับการใช้งานที่หลากหลาย:

• สายอากาศต่ออากาศ:โอนความร้อนระหว่างอากาศภายนอกและอากาศภายในบ้าน โดยทั่วไปนําไปใช้ในระบบแบบมีท่อหรือหน่วยกระจายขนาดเล็กที่ไม่มีท่อ เหมาะสําหรับทําความร้อนและทําความเย็นพื้นที่

• อากาศ-น้ํา:ส่งความร้อนระหว่างอากาศภายนอกและวงจรน้ํา ใช้สําหรับระบบทําความร้อนแบบไฮโดรอนิก การทําความร้อนพื้นแบบรังสีการตั้งค่านี้มีอยู่ทั่วไปในการใช้งานที่อยู่อาศัยและพาณิชย์ทั่วยุโรปและเอเชีย.

• แพ็คเกจกับระบบแบ่ง:หน่วยที่บรรจุบรรจุมีส่วนประกอบทั้งหมดอยู่ในห้องภายนอกเดียว ขณะที่ระบบแบ่งแยกหน่วยภายในและภายนอก ให้ความยืดหยุ่นในการติดตั้ง

ข้อดีที่กําหนดของ ASHPs คือความสามารถในการส่งผลิตความร้อนที่เกินพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ที่แสดงผลประโยชน์ในประสิทธิภาพ 200~350% เมื่อเทียบกับการทําความร้อนด้วยความต้านทานไฟฟ้าแบบปกติ.

ประสิทธิภาพนี้แปลโดยตรงไปยังค่าใช้จ่ายในการดําเนินงานที่ลดลง เมื่อเทียบกับเครื่องทําความร้อนบอร์ดเบสไฟฟ้าASHPs ประสบความสําเร็จอย่างต่อเนื่องการใช้จ่ายพลังงานประจําปีที่ต่ํากว่าโดยเฉพาะในภูมิภาคที่มีอุณหภูมิฤดูหนาวที่ปานกลาง และราคาไฟฟ้าที่เหมาะสม

ไม่เหมือนกับระบบทําความร้อนที่ใช้ไฟเผาไหม้ ซึ่งให้ความร้อนเท่านั้น ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศ ให้ความสามารถในการทําความร้อนและทําความเย็นที่บูรณาการการทํางานแบบสองแบบนี้กําจัดความจําเป็นของระบบแยกแยก, ลดต้นทุน การใช้อุปกรณ์และความซับซ้อนในการบํารุงรักษา

ในโหมดการทําความเย็น ASHPs ทําหน้าที่เป็นเครื่องปรับอากาศแบบปกติ, ให้ความเย็นที่มีประสิทธิภาพและลึกลับความสามารถสองทิศทางนี้มีคุณค่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งในภูมิอากาศที่มีทั้งความหนาวและความเย็นที่สําคัญเช่นภูมิภาคอ่อนและภูมิภาคใต้อุณหภูมิ

เมื่อใช้พลังงานไฟฟ้าจากแหล่งที่สามารถปรับปรุงได้ใหม่ หรือจากเครือไฟฟ้าที่ถูกกําจัดคาร์บอนมากขึ้น ASHPs ให้ทางในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกอย่างมากถึงแม้จะใช้พลังงานจากไฟฟ้าจากเครือข่ายไฟฟ้า ด้วยการผสมผสานของเชื้อเพลิงฟอสซิล, ASHPs ปกติจะผลิตการปล่อยคาร์บอนต่ํากว่าต่อหน่วยของความร้อนที่ส่งมอบจากเตาน้ํามัน, โปรแปน, หรือก๊าซธรรมชาติเนื่องจากประสิทธิภาพสูงกว่าของพวกเขา

การสอดคล้องกับเป้าหมายการลดคาร์บอนนี้ทําให้ ASHP เป็นเทคโนโลยีที่นิยมในการสร้างกฎพลังงาน, การรับรองอาคารสีเขียว (เช่น LEED, Passive House, Net Zero Energy),และโครงการส่งเสริมรัฐบาลทั่วโลก.

ขณะที่ปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดิน (GSHPs) ให้ประสิทธิภาพฤดูกาลที่สูงขึ้นและต่อเนื่องมากขึ้น พวกเขาต้องการการลงทุนในเบื้องต้นที่สําคัญในการติดตั้งวงจรพื้นดินหรือวงจรสระปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศกําจัดความต้องการนี้ โดยใช้อากาศรอบตัวเป็นแหล่งความร้อนการไม่มีการก่อสร้างวงจรพื้นดิน ลดต้นทุนการติดตั้งและตารางเวลาโครงการอย่างสําคัญ, ทําให้ ASHPs มีประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจสําหรับการใช้งานที่กว้างขวางและขนาดอาคาร

ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศมีให้เลือกในความจุตั้งแต่หน่วยที่อยู่อาศัยขนาดเล็ก (310 kW) ถึงระบบพาณิชย์และอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ (หลายร้อยกิโลวัตต์)การจัดตั้งแบบโมดูล สามารถปรับขนาดการติดตั้งได้, ที่หน่วยหลายหน่วยทํางานพร้อมกันเพื่อตอบสนองความต้องการภาระที่แตกต่างกัน.การรักษาความสามารถบางส่วน.

ASHPs ที่ทันสมัยถูกออกแบบมาเพื่อความน่าเชื่อถือที่มีความต้องการในการบํารุงรักษาอย่างน้อย การบํารุงรักษาประจําวันโดยทั่วไปรวมถึงการทําความสะอาดหรือเปลี่ยนกรองอากาศและทําความสะอาดพื้นผิวโค้ลภายนอกไม่เหมือนกับระบบเผาไหม้ ASHPs ไม่มีถังเก็บน้ํามัน, ห้องเผาไหม้, หรือส่วนประกอบการจัดการก๊าซควันหรือการบํารุงรักษาไอ้ควัน.

การพัฒนาหลายทศวรรษในเทคโนโลยีคอมเพรสเซอร์ (ตัวอย่างเช่น เครื่องคอมเพรสเซอร์สลับและหมุนสลับความเร็วแปรปรวน)และอัลกอริทึมการควบคุมที่ทันสมัยได้ส่งผลให้ระบบ ASHP ที่น่าเชื่อถือสูง. เครื่องปรับความเร็วที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องเปลี่ยนอัตราทําให้สามารถปรับปรับความจุ, การตรงกับผลิตของระบบกับความต้องการของภาระด้วยความแม่นยํา, ปรับปรุงประสิทธิภาพของภาระบางส่วน, และเพิ่มความสบายใจของผู้โดยสาร

ผลประกอบการและความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของปั๊มความร้อนแหล่งอากาศได้รับผลกระทบอย่างมากจากสภาพแวดล้อม, ลักษณะการใช้งานและการออกแบบระบบการใช้งานที่ดีที่สุดต้องพิจารณาให้ดีๆ ปัจจัยเหล่านี้.

ASHPs ประสบประสิทธิภาพสูงสุดและการทํางานที่น่าเชื่อถือที่สุดในภูมิอากาศที่อากาศอากาศอากาศอากาศที่อากาศในฤดูหนาวโดยทั่วไปคงอยู่เหนือ -10 ° C (14 ° F) ในภูมิภาคเหล่านี้ ค่า COP ของ 3.5 ถึง 4.5 ได้อย่างง่ายดายและฤดูกาลทําความร้อนยาวพอที่จะทําให้มีช่วงเวลาการจ่ายเงินที่เร็ว

• ตัวอย่าง:สภาพอากาศในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ภูมิภาคชายฝั่ง ภูมิภาคใต้อุณหภูมิ และส่วนใหญ่ของยุโรปตะวันตก, ทวีปตะวันออกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา และเอเชียตะวันออก

ปั๊มความร้อนแหล่งอากาศที่หนาวอากาศสมัยใหม่รวมเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าและคอมเพรสเซอร์ความเร็วแปร เพื่อรักษาความสามารถในการทําความร้อนที่มีประสิทธิภาพต่ําถึง -25 °C (-13 °F) หรือต่ํากว่าขณะที่ COP ลดลงเมื่ออุณหภูมิภายนอกลดลง ระบบเหล่านี้ยังคงมีประสิทธิภาพมากกว่าการทําความร้อนด้วยความต้านทานไฟฟ้า และมักจะเปรียบเทียบได้หรือดีกว่าการใช้พลังงานฟอสซิล

• ตัวอย่าง:ยุโรปเหนือ แคนาดา สหรัฐอเมริกาเหนือ และภูมิภาคสูง

• การพิจารณาการออกแบบ:

  • การปรับขนาดต้องคํานวณความจุที่ลดลงในอุณหภูมิต่ํา

  • ความร้อนสํารองหรือเพิ่มเติม (เช่น ความต้านทานไฟฟ้าหรือเชื้อเพลิงฟอสซิล) อาจจําเป็นสําหรับเหตุการณ์หนาวมาก

  • หมุนเวียนการหายน้ําแข็งเป็นสิ่งจําเป็นในการจัดการการสะสมน้ําแข็งบนม้วนกลางแจ้ง กลไกการหายน้ําร้อนหรือกลไกการหายน้ําแข็งรอบกลับรักษาผลงานในสภาพความชื้นเกือบแข็ง

ในภูมิภาคที่แรงเย็นเป็นหลัก ASHP เป็นเครื่องปรับอากาศที่มีประสิทธิภาพสูงในขณะที่ให้ความสามารถในการทําความร้อนในสภาพฤดูหนาวที่อ่อนนุ่มอัตรา EER และอัตราประสิทธิภาพพลังงานตามฤดูกาล (SEER) ของ ASHP ใหม่ๆ ในโหมดการทําความเย็นสามารถเปรียบเทียบได้กับอุปกรณ์ปรับอากาศพิเศษ หรือมากกว่า.

• ตัวอย่าง:ภูมิภาคอุณหภูมิและใต้อุณหภูมิ รวมถึงเอเชียตะวันออกเฉียงใต้, ตะวันออกกลาง และสหรัฐอเมริกาตอนใต้

บ้านเดี่ยว บ้านหลายครอบครัว และอาคารอพาร์ทเม้นท์เป็นส่วนใหญ่ของตลาดสําหรับ ASHPs

• ระบบหลอด:ASHPs กลางเชื่อมต่อกับระบบท่อ, เหมาะสําหรับการก่อสร้างใหม่หรือบ้านที่มีระบบอากาศบังคับที่มีอยู่

• มินิ-สปลิทไร้ท่อ:อุปกรณ์ภายในส่วนตัว (ติดผนัง, ถังเพดาน, หรือติดพื้น) เชื่อมต่อกับหน่วยกลางแจ้งหนึ่งหรือหลายหน่วย เหมาะสําหรับการปรับปรุง, การเพิ่มเติม, และอาคารที่ไม่มีท่อที่มีอยู่

• ระบบอากาศ-น้ํา:การให้ความร้อนแบบไฮโดรอนิกสําหรับพื้นที่เรเดียน, เครื่องเรเดียเตอร์แผ่น, หรือหน่วยลมพัดลม, บ่อยครั้งรวมกับการผลิตน้ําร้อนในบ้าน

สํานักงาน, พื้นที่ขายปลีก, โรงแรม, โรงเรียน, และสถานพยาบาลใช้ ASHPs เพิ่มมากขึ้นสําหรับเครื่องปรับอากาศและน้ําร้อนในครัวเรือน. ข้อดีในสถานที่เหล่านี้ประกอบด้วย:

• ความหลากหลายของภาระ:อาคารพาณิชย์มักมีความต้องการในการทําความร้อนและทําความเย็นในเวลาเดียวกัน (เช่น โซนหลักที่ต้องการการทําความเย็นในขณะที่โซนล้อมต้องการการทําความร้อน)ระบบปั๊มความร้อนจากแหล่งน้ําที่มีการปฏิเสธความร้อนกลางหรือวงจรการฟื้นฟูความร้อนสามารถนําประโยชน์จากความหลากหลายนี้.

• โมดูลาร์:หน่วย ASHP หลายหน่วยให้การจัดระยะความจุ ความหลากหลาย และความสามารถในการตรงกับโปรไฟล์ภาระของอาคาร

• ระบบการไหลของสารเย็นที่เปลี่ยนแปลง (VRF)รูปแบบพิเศษของปั๊มความร้อนแหล่งอากาศ ที่ทําให้สามารถทําความร้อนและทําความเย็นพร้อมกัน ผ่านหลายโซน ด้วยประสิทธิภาพส่วนหนึ่งของภาระ

ในสถานที่อุตสาหกรรม ASHP ใช้ในการทําความร้อนและทําความเย็นกระบวนการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ต้องการความร้อนที่ปานกลาง:

• การทําความร้อน:การทําความร้อนล่วงหน้าของน้ํากระบวนการ การทํางานในการแห้ง และการทําความร้อนพื้นที่ในสถานที่ผลิต

• การฟื้นฟูความร้อนการเก็บความร้อนที่เสียจากกระบวนการอุตสาหกรรม และปรับปรุงมันให้มีอุณหภูมิที่ใช้ได้

• ปั๊มความร้อนอุณหภูมิสูง:เทคโนโลยีที่กําลังพัฒนาขึ้นใช้สารเย็น เช่น CO2 (R744) หรือสารเย็นสังเคราะห์ที่มี GWP ต่ําเพื่อบรรลุอุณหภูมิการให้อุณหภูมิสูงถึง 80 ~ 90 °C ซึ่งเหมาะสําหรับกระบวนการอุตสาหกรรมหลาย ๆ อย่าง

ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศขนาดใหญ่ถูกนําไปใช้ในเครือข่ายการทําความร้อนในเขตกลางมากขึ้น โดยให้ความร้อนกลางกับอาคารหลายหลังที่อนุญาตให้มีการใช้ขนาดใหญ่คอมเพรสเซอร์ที่ประสิทธิภาพสูงขึ้น และการบํารุงรักษาปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศเป็นที่น่าสนใจโดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับการใช้งานด้านการทําความร้อนในเขตห่างไกลที่วงจรจากแหล่งพื้นดินไม่เป็นไปตามความเป็นไปได้ เนื่องจากข้อจํากัดพื้นที่หรือสภาพภูมิศาสตร์.

ปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ํามีประสิทธิภาพสูงในการผลิตน้ําร้อนในบ้าน (DHW) เครื่องทําน้ําร้อนปั๊มความร้อนที่บูรณาการดึงดูดความร้อนจากอากาศรอบตัว (ภายในหรือภายนอก) เพื่อทําน้ําดื่มร้อน.ข้อดีต่างๆ ได้แก่

• ประสิทธิภาพ:COP ของ 2.5 ถึง 3.5 สําหรับการทําน้ําร้อน ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการประหยัดพลังงาน 60~70% เมื่อเทียบกับเครื่องทําน้ําร้อนแบบแรงต่อต้านไฟฟ้า

• การล้างความชื้น:เมื่อติดตั้งในพื้นที่ปรับอากาศ, ผลการเย็นและ dehumidification ของปั๊มความร้อนสามารถให้บริการปรับอากาศพื้นที่ที่มีประโยชน์

• การลดคาร์บอนการเปลี่ยนการทําความร้อนน้ําด้วยก๊าซธรรมชาติ หรือการใช้เทคโนโลยีปั๊มความร้อน

เมื่ออุณหภูมิภายนอกลดลง ความดันของเครื่องเหยื่อลดลง ลดการไหลของสารเย็นและประสิทธิภาพของเครื่องบดความร้อนลดลง และ COP ลดลง

กลยุทธ์ลดลด

• เลือกอุปกรณ์ที่รับรองสภาพแวดล้อมเย็นที่มีการฉีดควายที่ขยายขึ้น หรือการตั้งค่าเครื่องปรับอากาศแบบคู่

• ระบบขนาดที่เหมาะสม โดยใช้อุณหภูมิการออกแบบที่ใช้ในการทําความร้อนในท้องถิ่น (เช่น อุณหภูมิการออกแบบในฤดูหนาว 99%) ไม่ใช่สภาพเฉลี่ย

• ใช้ระบบไฮบริดรวม ASHP กับเตาสํารองสําหรับเหตุการณ์หนาวมาก

ในสภาพภูมิอากาศที่ชุ่มชื้นที่มีอุณหภูมิภายนอกใกล้จุดแข็ง หนาวแข็งสะสมบนโค้ลภายนอก ลดการไหลของอากาศและการถ่ายทอดความร้อนการละลายน้ําแข็ง แต่ใช้พลังงานและหยุดการผลิตความร้อนชั่วคราว.

กลยุทธ์ลดลด

• ให้ความสะอาดที่เหมาะสมรอบหน่วยภายนอกสําหรับการไหลของอากาศที่เหมาะสม

• ยกหน่วยกลางแจ้งสูงกว่าระดับการสะสมหิมะที่คาด

• เลือกหน่วยที่มีการควบคุมการละลายตามความต้องการ (แทนการเริ่มต้นเวลา) เพื่อลดวงจรละลายที่ไม่จําเป็นให้น้อยที่สุด

ในทางประวัติศาสตร์ ASHPs ได้ใช้สารเย็นที่มีศักยภาพการอบอุ่นโลกสูง (GWP) เช่น R-410A และ R-134aรวมทั้งการแก้ไขคิกาลีต่อโปรต็อกอลมอนทรียลและกฎหมายภูมิภาค (e)เช่น กฎหมาย F-Gas ของสหภาพยุโรป) กําลังขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงไปสู่ทางเลือกที่มี GWP ต่ํา

เครื่องทําความเย็นที่กําลังเกิด

• R-32:GWP 675 ต่ํากว่า R-410A (GWP 2088) ด้วยประสิทธิภาพที่ดีขึ้น

• R-290 (โปรแปน):GWP ที่ต่ํามาก (3) และคุณสมบัติทางอุณหภูมิที่ดีเยี่ยม แต่ต้องการมาตรการความปลอดภัยที่เข้มงวดเนื่องจากความสามารถในการเผาไหม้

• R-744 (ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์):GWP 1 เหมาะสําหรับการใช้งานในอุณหภูมิสูง แต่ทํางานในความดันสูงมากที่ต้องการองค์ประกอบเฉพาะ

อุปกรณ์ภายนอกสร้างเสียงจากเครื่องปรับอากาศและพัดลม ซึ่งอาจเป็นปัญหาในพื้นที่อาศัยรุ่นหนาแน่นหรือสภาพแวดล้อมที่มีความรู้สึกต่อเสียง

กลยุทธ์ลดลด

• เลือกหน่วยที่มีกล่องปรับเสียงและพัดลมความเร็วแปรเปลี่ยน เพื่อลดความกระแทกเสียงในสภาพภาระบางส่วน

• ตั้งหน่วยภายนอกห่างจากเส้นทางที่ดิน ห้องนอน และพื้นที่อยู่อาศัยภายนอก

• ใช้อุปกรณ์ป้องกันเสียง หรืออุปกรณ์ปิดเมื่อจําเป็น

หน่วยภายนอกต้องการความสะอาดที่เหมาะสมสําหรับการเข้าถึงการไหลของอากาศและการบํารุงรักษา ในสถานที่เมืองที่มีความหนาแน่นสูงหรืออสังหาริมทรัพย์ที่มีพื้นที่ภายนอกที่จํากัดนี้อาจมีข้อจํากัด

• ใช้ช่องแยกขนาดเล็กที่ไม่มีท่อกับหน่วยกลางแจ้งขนาดเล็ก

• พิจารณาการใช้ระบบทําความร้อนจากเมืองกลาง หรือการใช้พลังงานภูมิอากาศแทนที่ เมื่อพื้นที่ภายนอกมีขีดจํากัดอย่างมาก

ค่าติดตั้งของระบบ ASHP มีความแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับความจุ, การตั้งค่า, และสภาพของสถานที่ASHPs มีต้นทุนสูงกว่าเตาอบปรับอากาศปรกติหรือเครื่องปรับอากาศ แต่มีต้นทุนต่ํากว่าปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดิน.

• ระบบอากาศต่ออากาศ:โดยทั่วไป 3,000$ 8,000$ ต่อตันความจุสําหรับอุปกรณ์ที่อยู่อาศัย

• ระบบอากาศ-น้ํา:ค่าทุนที่สูงขึ้นเนื่องจากองค์ประกอบเพิ่มเติม (การกระจายน้ํา, ถังพั๊ฟเฟอร์, การควบคุม) บ่อยครั้ง $10,000-20,000 สําหรับการใช้งานที่อยู่อาศัย

ระยะเวลาในการคืนเงินสําหรับ ASHPs เป็นหลักโดยประเภทของเชื้อเพลิงที่ถูกย้ายและอัตราไฟฟ้าท้องถิ่น:

• การลดความต้านทานไฟฟ้าในการทําความร้อน:ระยะเวลาคืนเงิน 2-5 ปีเป็นเรื่องปกติ เนื่องจากการลดต้นทุนการดําเนินงานทันที

• น้ํามันหรือโปรแปนที่เปลี่ยน:ระยะเวลาคืนเงิน 3-8 ปี ขึ้นอยู่กับราคาน้ํามันและสภาพอากาศ

• การขับเคลื่อนก๊าซธรรมชาติ:ระยะเวลาการคืนเงินยาวนานกว่า (มักจะ 8-15 ปี) ในภูมิภาคที่มีราคาก๊าซธรรมชาติต่ํา แม้ว่าผลประโยชน์จากการลดคาร์บอนอาจอ้างอิงการลงทุนในการใช้งานที่เน้นการลดคาร์บอน

สาธารณรัฐจํานวนมากให้แรงจูงใจทางการเงินเพื่อส่งเสริมการรับใช้ ASHP, รวมถึง:

• บัญชีภาษี (ตัวอย่าง บัญชีภาษีการลงทุนของสหรัฐฯ สําหรับปั๊มความร้อน)

• การลดราคาจากบริษัทอุปกรณ์บริการ

• โปรแกรมการเงินดอกเบี้ยต่ํา

• บัญชีคอมเพนเซนต์คาร์บอนสําหรับการลดการปล่อย

ส่งเสริมนี้ช่วยปรับปรุงเรื่องเศรษฐกิจให้ดีขึ้น และลดระยะเวลาการตอบแทน

ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศเป็นเทคโนโลยีที่วัยรุ่น มีประสิทธิภาพสูงและหลากหลายสําหรับเครื่องปรับอากาศและเครื่องทําความร้อนน้ําในอาคารที่อยู่อาศัย การค้าและอุตสาหกรรมข้อดีพื้นฐานของพวกเขาอยู่ที่การส่งผลการผลิตความร้อนที่เกินการนําไฟฟ้าการปรับปรุงการใช้งานอากาศ

ความเหมาะสมของ ASHPs ครอบคลุมสภาพการทํางานที่หลากหลายจากสภาพภูมิอากาศที่อ่อนนวลبشرطیว่าอุปกรณ์ถูกเลือกอย่างเหมาะสม และการออกแบบระบบคํานวณปัจจัยภูมิอากาศท้องถิ่นเทคโนโลยีนี้มีความสามารถในการทําความร้อนและทําความเย็นแบบสองแบบ ค่าติดตั้งที่ต่ํากว่าเทคโนโลยีที่ใช้พลังงานภูมิอุ่นและสอดคล้องกับเป้าหมายการลดคาร์บอนโลก ทําให้มันเป็นมุมสําคัญของการจัดการความร้อนที่ยั่งยืน.

สําหรับวิศวกรและผู้นําการตัดสินใจ การใช้งาน ASHP ที่ประสบความสําเร็จ ต้องการวิธีการที่ครบวงจร รวมถึงการคํานวณภาระ การวิเคราะห์สภาพอากาศ การเลือกอุปกรณ์ การตั้งระบบและการประเมินเศรษฐกิจเมื่อปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศได้รับการตอบสนองอย่างถูกต้อง ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศสามารถให้ผลงานที่น่าเชื่อถือ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีประหยัด ส่งผลให้การใช้พลังงานลดลง การปล่อยคาร์บอนลดลงและเพิ่มความสบายใจของผู้โดยสาร.