Różnice między efektywnością pompy ciepła i chłodziarki

Sprawdź różnice między efektywnością pompy ciepła i chłodziarki >>

Pompa ciepła i chłodziarka, to dwa urządzenia działające na przeciwstawnej zasadzie. Zadaniem chłodziarki jest chłodzić, a pompy ciepła ogrzewać pomieszczenie.

Pompa ciepła

Pompa ciepła to maszyna cieplna, która wymusza ruch ciepła z obszaru o niższej temperaturze do obszaru o temperaturze wyższej.
Proces przepływu powietrza w pompie ciepła jest odwrotny, niż w warunkach naturalnych. Dlatego działanie pompy jest możliwe tylko w wyniku dostarczanej spoza obiegu energii mechanicznej ( pompy sprężarkowe) albo energii cieplnej ( pompy absorpcyjne).

Zastosowanie pomp ciepła

Pompy ciepła najczęściej stosuje się w:
• Prywatnych gospodarstwach domowych (chłodziarki oraz zamrażarki),
• W przedsiębiorstwach zajmujących się przetwórstwem spożywczym (chłodnie, zamrażalnie lub fabryki lodu),
• Klimatyzacji (do chłodzenia pomieszczeń)
• ogrzewaniu pomieszczeń ciepłem dostarczanym z otoczenia ( np. z gruntu, zbiorników wodnych albo powietrza).
• ogrzewania wody użytkowej

Efektywność pompy ciepła

Współczynnikiem, który wyznacza skuteczność działania pompy ciepła jest COP. Jest to zależność pomiędzy otrzymaną ilością ciepła w skraplaczu oraz zużytą energią napędową.

Najistotniejszym czynnikiem mającym wpływ na efektywność pomp ciepła jest temperatura górnego źródła ciepła, to jest temperatura instalacji wewnętrznej w budynku.

Ta temperatura powinna być jak najniższa. W związku z tym, gdy wykorzystuje się pompę ciepła do ogrzewania pomieszczeń, to zalecane jest ogrzewanie z wykorzystaniem dużych powierzchni grzejnych, przykładowo ogrzewania podłogowego lub grzejnikowego niskotemperaturowego. W takim układzie temperatura zasilania instalacji grzewczej wynosi tylko maksymalnie 55 stopni C.

Kolejnym czynnikiem mającym wpływ na efektywność pompy ciepła jest temperatura źródła dolnego, to jest środowiska z którego jest pobierane ciepło.

Oczywistym jest, że efektowność pompy ciepła jest zależna też od warunków, w których pracuje. Najbardziej wydajna jest pompa wtedy, gdy są niewielkie różnice między dolnym a górnym źródłem ciepła. Wtedy również zwiększa się współczynnik COP.

Ważnym parametrem jest również umiejscowienie pompy oraz warunki atmosferyczne.

Jeżeli pompa cieplna znajduje się w miejscu o niskiej temperaturze, to lepiej jest zainstalować pompę zasilaną wodą gruntową. Natomiast, gdy w zimie są wyższe, niż zazwyczaj temperatury, to można korzystać z powietrznej pompy ciepła.

Chłodziarka

Chłodziarka (inaczej lodówka) to urządzenie (maszyna cieplna), którego celem jest obniżenie temperatury środowiska chłodzonego, wykorzystując doprowadzoną energię.
W chłodziarkach absorpcyjnych energia dostarczana jest w formie ciepła. W chłodziarkach sprężarkowych, strumienicowych oraz termoelektrycznych w formie pracy.
Czynnikiem chłodzącym zazwyczaj są powietrze, woda albo inny czynnik pośredniczący, zwany inaczej chłodziwem.
Efektywność chłodziarki
W chłodziarkach oraz zamrażarkach ciepło jest dostarczane z przechowywanych w nich produktów (co zmniejsza ich temperaturę) oraz zwracane do pomieszczenia, w którym znajduje lodówka albo zamrażarka.
Współczynnik COP dla chłodziarki, oblicza się biorąc pod uwagę: temperaturę wrzenia czynnika, temperaturę skraplania czynnika, ciepło znajdujące się w parowniku, pracę sprężarki, ciepło pozostałe w skraplaczu.

Podsumowując…

• Jako podstawowy obieg porównawczy dla urządzeń chłodniczych oraz pomp ciepła stosuje się tzw. Obieg Lindego. Bierze on pod uwagę cechy rzeczywistego czynnika chłodniczego.
• Efektywność maksymalną wylicza się według idealnego obiegu Carnota.
• Zgodnie z obecnymi standardami COP dla chłodziarki nie może być mniejszy od 3, dla pomp ciepła od 4.
• Współczynnikiem, który wyznacza skuteczność działania pompy ciepła jest COP. Jest to zależność pomiędzy otrzymaną ilością ciepła w skraplaczu oraz zużytą energią napędową.
• Najistotniejszym czynnikiem mającym wpływ na efektywność pomp ciepła jest temperatura górnego źródła ciepła, to jest temperatura instalacji wewnętrznej w budynku.
• Współczynnik COP dla chłodziarki, oblicza się biorąc pod uwagę: temperaturę wrzenia czynnika, temperaturę skraplania czynnika, ciepło znajdujące się w parowniku, pracę sprężarki, ciepło pozostałe w skraplaczu.