Miten ilmalämpöpumppu oikein toimii?
Ilmalämpöpumppu toimii kompressorilla sähkömekaanisella työllä
siirretään lämpöä kahden kennon välillä käyttäen hyväksi laitteen
putkistossa kiertävän kylmäaineen olomuodon muutosta.
Kun kylmäaine (R410A) muuntuu nesteen höyryksi kennossa se
sitoo voimakkaasti lämpöä itseensä ja kun se tiivistyy takaisin
nesteeksi kennossa vapautuu lämpöä. Sama perusilmiö on
havaittavissa meille talvella tutun veden ja jään olomuodon
muutoksissa kun mitataan lämmön sitoutumista aineeseen.
Kennojen välillä lämpöä siirretään kaasun mukana eli konvektiolla
hyvin nopeasti paikasta toiseen. Tehokkaan järjestelmän yleis-
tavoitteena on siis saavuttaa maksimaalinen olomuodon muutos
molemmissa kennoissa niiden läpi kulkevalle lämmön
välittämisestä vastaavalle kylmäaineelle.
Lämmitys käytössä
Lämmityskäytössä kylmäaine ulkoyksikön kennossa höyrystyessään
sitoo lämpöenergiaa, eli kenno kylmenee ulkoyksikön höyrystimellä.
Höyrystyessään kylmäaine sitoo paljon lämpöä kun kylmäaineen
olomuoto muuttuu nesteestä kaasuksi. Ulkoyksikön puhallin siirtää
ilmaa kennon läpi tehostaen muuten passiivisen kennon
lämmönsiirtokykyä. Kun höyry sisäyksikön kennolla myöhemmin
tiivistetään nesteeksi, se luovuttaa tuon saman ulkoa saadun
lämpöenergian pois. Aivan kuten ulkoyksikössäkin tuulettimella
puhalletaan vapautuva lämpöenergia osaksi talon huoneen
sisäilmaa. Kompressori tuottaa sisäyksikön kennolle tarvittavan
ylipaineen ja ulkoyksikön kennolle alipaineen.
Kompressori painaa höyryn sisäyksikön kennoon, jossa se tiivistyy
nesteeksi paineen vaikutuksesta ja yksikön kenno lämpenee.
Lämmenneen kennon läpi puhalletaan ilmaa, joka lämpenee.
Sisäyksikön jälkeen neste jatkaa paineen vaikutuksesta ulkoyksikön
kennoon. Ennen ulkokennoa on kuristin eli pieni reikä, joka
jarruttaa nesteen menoa ja säilyttää kompressorin paineen.
Jäähdytyskäyttö pumppu toimii näin
Jäähdytyskäytössä nelitieventtiili kääntää kylmäaineen virtauksen
vastakkaiseksi - sisäyksikön kennossa höyrystyvä kylmäaine sitoo
lämpöenergiaa, eli kenno kylmenee. Sisäyksikön puhallin kierrättää
kennon lävitse sisäilmaa joka viilenee. Tiivistyessään ulkoyksikössä
kylmäaine luovuttaa sisäyksikön kennolta saamansa lämpöenergian
ulkoyksikön kennon ja puhaltimen avulla ulkoilmaan. Kylmäaineen
virtaus tapahtuu siis vastakkaiseen suuntaan kuin lämmityskäytössä
samalla kun höyristin ja lauhdutin vaihtavat myös
keskenään paikkaansa.
Lämmityskäytössä pumpun jatkuvan lämmöntuoton lisäksi
katkaisevat aika ajoin tapahtuvat nk. sulatussyklit, joissa prosessi
käännetään tarkoituksella hetkeksi jäähdytysmoodiin jotta
ulkokennoon syntyneet jääkerrostumat saadaan sulatettua puhtaaksi.
Näiden normaalien sulatussyklien tiheys ja kesto ovat erittäin
merkittävässä roolissa kun pyritään maksimoimaan nykyisten
ilmalämpöpumppujen lämmöntuoton tehokkuutta talviemme aivan
kylmimpien kuukausien aikana. Johtuen ulkolämpötilasta ja
ilmankosteudesta ulkoyksiköllä olisi hyvä olla pohjapellin
lämmitysvastus estämässä jään kerääntyminen
sulatuksen jälkeen.
Mitä tarkoittaa COP?
Ilmalämpöpumpun hyötysuhde kuvataan COP merkinnällä
(COP = Capacity On Power) joka kertoo kuinka tehokkaasti kulutettu
sähköenergia saadaan muutettua lämpöenergiaksi. Esimerkiksi,
merkintä COP 4 tarkoittaa, että 1kW sähköä tuottaa 3 kW lämpöä.
|
