היתרונות של משאבות חום אינוורטר על פני מהירות פלט בודדת קבועה

החלטה על התקנת משאבת חום היא החלטה גדולה לבעלי הבית. החלפת מערכת החימום המסורתית של דלק מאובנים כמו דוד גז בחלופה מתחדשת היא כזו שאנשים מבלים זמן רב במחקר לפני שהם מתחייבים.

ידע וניסיון זה אישרו לנו, ללא ספק, כי משאבת חום אינוורטר מציעה יתרונות משמעותיים במונחים של:

• יעילות אנרגטית שנתית גבוהה יותר
• פחות סיכוי שיהיו בעיות בחיבור לרשת החשמל
• דרישות מרחביות
• תוחלת החיים של משאבת חום
• נוחות כללית

אבל מה יש במשאבות חום אינוורטר שהופך אותן למשאבת החום המועדפת? במאמר זה נסביר בפירוט את ההבדלים בינם לבין משאבות חום בתפוקה קבועה שתי יחידות ומדוע הן יחידת הבחירה שלנו.

מה ההבדל בין שתי משאבות החום?

ההבדל בין תפוקה קבועה למשאבת חום אינוורטר טמון באופן שבו הם מספקים את האנרגיה הדרושה ממשאבת החום כדי לעמוד בדרישות החימום של נכס.

משאבת חום קבועה פועלת על ידי הפעלה או כיבוי מתמשכת. כאשר מופעלת, משאבת החום הקבועה פועלת בקיבולת של 100% כדי לעמוד בדרישת החימום של הנכס. הוא ימשיך לעשות זאת עד לעמידה בדרישת החום ולאחר מכן יעבור בין הפעלה וכיבוי לחימום חיץ גדול בפעולת איזון כדי לשמור על הטמפרטורה המבוקשת.

משאבת חום אינוורטר, לעומת זאת, משתמשת במדחס במהירות משתנה אשר מווסת את התפוקה שלו בהגדלת או מקטינה של מהירותו כדי להתאים בדיוק לדרישות דרישת החום של הבניין כאשר טמפרטורת האוויר החיצונית משתנה.

כאשר הביקוש נמוך, משאבת החום תפחית את תפוקתה, תגביל את צריכת החשמל ואת המאמץ המופעל על רכיבי משאבת החום, ותגביל את מחזורי ההתחלה.

החשיבות של גודל נכון של משאבת חום

למעשה, התפוקה של מערכת משאבת חום והאופן שבו היא מספקת את הקיבולת שלה היא מרכזית בוויכוח המהפך לעומת תפוקה קבועה. כדי להבין ולהעריך את יתרונות הביצועים שמציעה משאבת חום אינוורטר, חשוב להבין כיצד גודל משאבת חום.

כדי לקבוע את גודל משאבת החום הדרושה, מתכנני מערכות משאבות חום מחשבים כמה חום מאבד הנכס וכמה אנרגיה נדרשת ממשאבת החום כדי להחליף את החום האבוד הזה באמצעות הפסדי בד או אוורור בבניין. באמצעות מדידות שנלקחו מהנכס, מהנדסים יכולים לקבוע את דרישת החום של הנכס בטמפרטורות חיצוניות של -3^Oג. ערך זה מחושב בקילו-ואט, והחישוב הזה הוא שקובע את גודל משאבת החום.

לדוגמה, אם החישובים קובעים שדרישת החום היא 15kW, משאבת חום המפיקה תפוקה מקסימלית של 15kW נחוצה כדי לספק חימום ומים חמים לנכס כל השנה, בהתבסס על טמפרטורות החדר הנוכחיות הנדרשות לפי BS EN 12831 וה- טמפרטורה מינימלית מוערכת עבור האזור, נומינלית -3^Oג.

גודל משאבת החום הוא משמעותי לוויכוח הממירים מול משאבת החום בתפוקה קבועה מכיוון שכאשר מותקנת יחידת תפוקה קבועה, היא תפעל בקיבולת המקסימלית שלה כאשר היא מופעלת, ללא קשר לטמפרטורה החיצונית. זהו שימוש לא יעיל באנרגיה כי 15 קילוואט ב-3^Oייתכן ש-C צריך רק 10 קילוואט ב-2^Oג. יהיו יותר מחזורי התחלה-עצירה.

עם זאת, יחידת הנעה מהפך מווסתת את התפוקה שלה בטווח שבין 30% ל-100% מהקיבולת המרבית שלה. אם אובדן החום של הנכס קובע שיש צורך במשאבת חום של 15kW, מותקנת משאבת חום מסוג אינוורטר הנעה בין 5kW ל-15kW. המשמעות היא שכאשר דרישת החום מהנכס היא הנמוכה ביותר, משאבת החום תעבוד ב-30% מהיכולת המקסימלית שלה (5kW) ולא ב-15kW המשמשת יחידת תפוקה קבועה.

יחידות מונעות מהפך מציעות יעילות הרבה יותר

בהשוואה למערכות חימום מסורתיות לשריפת דלק מאובנים, הן משאבות חום קבועות והן משאבות חום מהפך מציעות רמות יעילות אנרגטיות גבוהות בהרבה.

מערכת משאבת חום מתוכננת היטב תספק מקדם ביצועים (CoP) בין 3 ל-5 (תלוי אם ASHP או GSHP). על כל 1kW של אנרגיה חשמלית המשמשת להפעלת משאבת החום היא תחזיר 3-5kW של אנרגיית חום. ואילו דוד גז טבעי יספק יעילות ממוצעת של סביב 90 - 95%. משאבת חום תספק כ-300%+ יעילות גדולה יותר מאשר שריפת דלקים מאובנים לחום.

כדי לקבל את היעילות המקסימלית ממשאבת חום, מומלץ לבעלי בתים להשאיר את משאבת החום פועלת ברציפות ברקע. השארת משאבת החום מופעלת תשמור על טמפרטורה רציפה קבועה בנכס, ותפחית את דרישת החימום 'שיא' וזה מתאים לרוב ליחידות אינוורטר.

משאבת חום מהפך תשנה את התפוקה שלה ברקע כדי לספק את הטמפרטורה העקבית. הוא מגיב לשינויים בדרישת החום כדי לוודא שהתנודתיות בטמפרטורה נשמרת למינימום. בעוד משאבת חום עם תפוקה קבועה תעבור ברציפות בין קיבולת מקסימלית לאפס, ותמצא את האיזון הנכון לספק את הטמפרטורה הדרושה לרכיבה בתדירות גבוהה יותר.

פחות בלאי עם יחידת אינוורטר

עם יחידת תפוקה קבועה, רכיבה על אופניים בין הפעלה לכיבוי והפעלה בקיבולת מירבית מעמידה לא רק את יחידת משאבת החום במתח אלא גם את רשת אספקת החשמל. יצירת עליות על כל מחזור התחלה. ניתן להפחית זאת על ידי שימוש בהתחלות רכות, אך אלו נוטות להיכשל לאחר פעילות של מספר שנים בלבד.

כאשר משאבת החום עם התפוקה הקבועה פועלת, משאבת החום תמשוך גל זרם כדי לגרום לה להתחיל. זה מעמיד את אספקת החשמל בלחץ כמו גם את החלקים המכאניים של משאבת החום - ותהליך ההפעלה/כיבוי של אופניים מתרחש מספר פעמים ביום על מנת לעמוד בדרישות אובדן החום של הנכס.

יחידת אינוורטר, לעומת זאת, משתמשת במדחסי DC ללא מברשות שאין להם ספייק התחלה אמיתי במהלך מחזור התחלה. משאבת החום מתחילה בזרם התחלה אפס אמפר וממשיכה להיבנות עד שהיא מגיעה לקיבולת הדרושה כדי לעמוד בדרישות הבניין. זה מעמיד גם את יחידת משאבת החום וגם את אספקת החשמל במתח פחות תוך שליטה קלה וחלקה יותר מאשר יחידת הפעלה/כיבוי. לעתים קרובות, כאשר מספר יחידות התחלה/עצירה מחוברות לרשת, הדבר עלול לגרום לבעיות וספק הרשת עשוי לדחות חיבור ללא שדרוגי רשת.

חסכו כסף ומקום

אחד ההיבטים המושכים האחרים של התקנת יחידה מונעת ממהפך הוא גם הכסף וגם הדרישות המרחביות שניתן לחסוך על ידי ביטול הצורך בהתאמת מיכל חיץ או שהוא יכול להיות קטן בהרבה אם נעשה שימוש בבקרת אזור מלא בחימום תת רצפתי.

בעת התקנת יחידת תפוקה קבועה בנכס, יש להשאיר מקום להתקנת מיכל חיץ לצדו, כ-15 ליטר לכל 1kW של קיבולת משאבת חום. מטרת מיכל החיץ היא לאגור מים מחוממים מראש במערכת המוכנים להסתובב סביב מערכת ההסקה המרכזית לפי דרישה, תוך הגבלת מחזורי הדלקה/כיבוי.

לדוגמה, נניח שיש לך חדר פנוי בבית שאתה משתמש בו לעתים רחוקות, שמוגדר לטמפרטורה נמוכה יותר מאשר בחדרים אחרים בבית. אבל עכשיו אתה רוצה להשתמש בחדר הזה ולהחליט להגביר את התרמוסטט. אתה מכוון את הטמפרטורה אך כעת מערכת החימום צריכה לעמוד בדרישת החום החדשה עבור החדר הזה.

אנו יודעים שמשאבת חום בתפוקה קבועה יכולה לפעול רק בקיבולת מירבית, ולכן היא תתחיל לעבוד בקיבולת מירבית כדי לענות על מה שהוא למעשה חלק מדרישת החום המקסימלית - בזבוז אנרגיה חשמלית רבה. כדי לעקוף זאת, מיכל החיץ ישלח מים מחוממים מראש לרדיאטורים או לחימום תת רצפתי של החדר הפנוי כדי לחמם אותו, וישתמש בתפוקה המקסימלית של משאבת החום כדי לחמם מחדש את מיכל החיץ וסביר להתחממות יתר של המאגר. טנק בתהליך מוכן לפעם הבאה שייקרא.

כאשר מותקנת יחידה מונעת אינוורטר, משאבת החום תתאים את עצמה לתפוקה נמוכה יותר ברקע ותזהה את השינוי בביקוש ותתאים את התפוקה שלה בהתאם לשינוי הנמוך בטמפרטורת המים. יכולת זו, אם כן, מאפשרת לבעלי נכסים לחסוך בכסף ובמקום הנדרשים להתקנת מיכל חיץ גדול.