Panduan Membaca
Pompa panas sangat populer saat ini, terutama di Eropa, dimana beberapa negara berupaya untuk melarang pemasangan kompor dan ketel bahan bakar fosil demi pilihan yang lebih ramah lingkungan, termasuk pompa panas yang hemat energi.(Tungku memanaskan udara dan mendistribusikannya melalui pipa ke seluruh rumah, sementara ketel memanaskan air untuk menghasilkan air panas atau pemanas uap.) Tahun ini, pemerintah AS mulai menawarkan insentif pajak untuk memasang pompa panas, yang cenderung lebih mahal dibandingkan tungku tradisional. namun jauh lebih efisien dalam jangka panjang.
Di bidang kendaraan energi baru, karena terbatasnya kapasitas baterai juga mendorong industri beralih ke pompa kalor.Jadi mungkin ini saatnya untuk segera mempelajari apa arti pompa kalor dan fungsinya.
Apa jenis pompa kalor yang paling umum?
Mengingat desas-desus baru-baru ini, Anda mungkin terkejut mengetahui bahwa Anda sudah menggunakan apompa panas- Anda mungkin memiliki lebih dari satu di rumah dan lebih dari satu di mobil Anda.Anda tidak menyebutnya pompa panas: Anda menggunakan istilah "kulkas" atau "AC".
Faktanya, mesin-mesin ini adalah pompa kalor, artinya mereka memindahkan panas dari tempat yang relatif dingin ke tempat yang relatif panas.Panas mengalir secara spontan dari panas ke dingin.Namun jika ingin mengubahnya dari dingin menjadi panas, Anda perlu "memompanya".Analogi terbaik di sini adalah air, yang mengalir dengan sendirinya menuruni bukit, namun perlu dipompa ke atas bukit.
Ketika Anda memompa panas yang terkandung dalam beberapa jenis penyimpanan dingin (udara, air, dll.) ke penyimpanan panas, penyimpanan dingin menjadi lebih dingin dan penyimpanan panas menjadi lebih panas.Sebenarnya itulah fungsi lemari es atau AC Anda - ia memindahkan panas dari tempat yang tidak diperlukan ke tempat lain, dan Anda tidak peduli jika Anda membuang sedikit panas tambahan.
Bagaimana cara membuat chiller praktis dengan pompa kalor?
Wawasan utama yang dihasilkanpompa panas terjadi pada awal abad ke-19, ketika sejumlah penemu, termasuk Jacob Perkins, menyadari bahwa mereka dapat mendinginkan sesuatu dengan cara ini tanpa membuang cairan mudah menguap yang menguap untuk mencapai pendinginan.Daripada melepaskan uap tersebut ke atmosfer, menurut mereka, lebih baik mengumpulkannya, mengembunkannya menjadi cairan, dan menggunakan kembali cairan tersebut sebagai pendingin.
Itulah gunanya lemari es dan AC.Mereka menguapkan zat pendingin cair dan menggunakan uap dingin untuk menyerap panas dari dalam lemari es atau mobil.Kemudian mereka memampatkan gas tersebut, yang mengembun kembali menjadi bentuk cair.Cairan ini sekarang lebih panas dibandingkan saat pertama kali muncul, sehingga sebagian panas yang ditahannya dapat dengan mudah (mungkin dengan bantuan kipas angin) mengalir ke lingkungan sekitar - baik di luar ruangan atau di tempat lain di dapur.
Artinya: Anda sangat familiar dengan pompa panas;Hanya saja Anda tetap menyebutnya sebagai AC dan lemari es.
Sekarang mari kita lakukan eksperimen pikiran lainnya.Jika Anda memiliki AC jendela, Anda bahkan dapat melakukannya sebagai eksperimen nyata.Instal mundur.Artinya, instal kontrolnya di luar jendela.Lakukan ini dalam cuaca sejuk dan kering.Apa yang akan terjadi?
Seperti yang Anda duga, ia meniupkan udara dingin ke halaman belakang rumah Anda dan melepaskan panas ke dalam rumah Anda.Jadi tetap mengangkut panas, membuat rumah Anda lebih nyaman dengan memanaskannya.Tentu saja, ini mendinginkan udara di luar, tetapi efeknya menjadi minimal setelah Anda jauh dari Windows.
Anda sekarang memiliki pompa panas untuk memanaskan rumah Anda.Ini mungkin bukan yang terbaikpompa panas, tapi itu akan berhasil.Terlebih lagi, saat musim panas tiba, Anda juga bisa membalikkannya dan menggunakannya sebagai AC.
Tentu saja, jangan lakukan itu.Jika dicoba pasti akan gagal saat pertama kali hujan dan air masuk ke pengontrol.Sebagai gantinya, Anda dapat membeli sendiri pompa panas "sumber udara" komersial yang menggunakan prinsip yang sama untuk memanaskan rumah Anda.
Masalahnya, tentu saja, harga vodka itu mahal, dan Anda akan segera kehabisan vodka untuk mendinginkan anggur.Bahkan jika Anda mengganti vodka dengan alkohol yang lebih murah, Anda akan segera mengeluh tentang biayanya.
Beberapa perangkat ini mempunyai apa yang disebut katup pembalik (reversing valve), yang memungkinkan perangkat yang sama melakukan peran ganda: mereka dapat memompa panas dari luar ke dalam atau dari dalam ke luar, menghasilkan panas dan pendingin udara, seperti dijelaskan di bawah.
Mengapa pompa kalor lebih efisien dibandingkan pemanas listrik?
Pompa kalor lebih efisien dibandingkan pemanas listrik karena tidak memerlukan listrik untuk menghasilkan panas.Listrik yang digunakan oleh apompa panasmemang menghasilkan panas, namun yang lebih penting, ia memompa panas dari luar ke dalam rumah Anda.Rasio panas yang dilepaskan ke dalam rumah dengan energi yang dikirim ke kompresor listrik disebut koefisien kinerja, atau COP.
Pemanas ruangan listrik sederhana yang menyediakan semua panas yang dihasilkan oleh elemen pemanas listrik memiliki COP sebesar 1. Di sisi lain, COP pompa kalor bisa jauh lebih tinggi.
Namun, COP pompa kalor bukanlah nilai tetap.Hal ini berbanding terbalik dengan perbedaan suhu antara dua reservoir tempat panas dipompa.Artinya, jika Anda memompa panas dari reservoir yang tidak terlalu dingin ke gedung yang tidak terlalu panas, maka nilai COPnya akan besar, yang berarti pompa kalor Anda sangat efisien dalam menggunakan listrik.Namun jika Anda mencoba memompa panas dari reservoir yang sangat dingin ke dalam gedung yang sudah hangat, nilai COP akan berkurang, yang berarti efisiensi akan menurun.
Hasilnya adalah apa yang Anda harapkan secara intuitif: yang terbaik adalah menggunakan benda terhangat yang dapat Anda temukan sebagai reservoir panas luar ruangan.
Pompa panas sumber udara, yang menggunakan udara luar sebagai reservoir panas, adalah pilihan terburuk dalam hal ini karena udara luar sangat dingin selama musim pemanasan musim dingin.Yang lebih baik lagi adalah pompa panas sumber tanah (juga dikenal sebagai pompa panas bumi), karena bahkan di musim dingin, tanah pada kedalaman sedang masih cukup hangat.
Apa sumber panas terbaik untuk pompa panas?
Masalah dengan sumber tanahpompa panasadalah Anda memerlukan cara untuk mengakses reservoir panas yang terkubur ini.Jika Anda memiliki cukup ruang di sekitar rumah, Anda dapat menggali parit dan mengubur banyak pipa pada kedalaman yang wajar, misalnya sedalam beberapa meter.Anda kemudian dapat mensirkulasikan cairan (biasanya campuran air dan antibeku) melalui pipa-pipa ini untuk menyerap panas dari tanah.Sebagai alternatif, Anda dapat mengebor lubang yang dalam di tanah dan memasang pipa secara vertikal ke dalam lubang tersebut.Namun, semua ini akan menjadi mahal.
Strategi lain yang tersedia bagi segelintir orang yang beruntung adalah mengekstraksi panas dari perairan terdekat dengan mencelupkan pipa ke dalam air pada kedalaman tertentu.Ini disebut pompa panas sumber air.Beberapa pompa panas menggunakan strategi yang lebih tidak biasa yaitu mengekstraksi panas dari udara yang meninggalkan gedung atau dari air panas tenaga surya.
Di iklim yang sangat dingin, masuk akal untuk memasang pompa panas sumber tanah jika memungkinkan.Mungkin inilah sebabnya sebagian besar pompa kalor di Swedia (yang merupakan salah satu negara dengan jumlah pompa kalor per kapita tertinggi) menggunakan jenis ini.Namun Swedia pun memiliki persentase pompa panas bersumber udara yang besar, hal ini menyangkal klaim umum (setidaknya di Amerika Serikat) bahwa pompa panas hanya cocok untuk menghangatkan rumah di iklim sedang.
Jadi dimanapun Anda berada, jika Anda mampu membayar biaya awal yang lebih tinggi, lain kali Anda dihadapkan pada keputusan tentang cara memanaskan rumah Anda, pertimbangkan untuk menggunakan pompa panas daripada kompor atau ketel uap tradisional.
Waktu posting: 19 Oktober 2023