Panduan Membaca
Pompa kalor sedang menjadi tren akhir-akhir ini, terutama di Eropa. Beberapa negara sedang berupaya melarang pemasangan kompor dan boiler berbahan bakar fosil demi pilihan yang lebih ramah lingkungan, termasuk pompa kalor hemat energi. (Tungku memanaskan udara dan mendistribusikannya melalui pipa ke seluruh rumah, sementara boiler memanaskan air untuk menghasilkan air panas atau pemanas uap.) Tahun ini, pemerintah AS mulai menawarkan insentif pajak untuk pemasangan pompa kalor, yang cenderung lebih mahal di awal dibandingkan tungku tradisional, tetapi jauh lebih efisien dalam jangka panjang.
Di bidang kendaraan energi baru, keterbatasan kapasitas baterai juga mendorong industri untuk beralih ke pompa kalor. Jadi, mungkin sudah saatnya untuk segera mempelajari arti dan fungsi pompa kalor.
Apa jenis pompa panas yang paling umum?
Mengingat perbincangan baru-baru ini, Anda mungkin terkejut mengetahui bahwa Anda sudah menggunakanpompa panas- Anda mungkin punya lebih dari satu di rumah dan lebih dari satu di mobil Anda. Anda tidak hanya menyebutnya pompa panas: Anda menggunakan istilah "kulkas" atau "penyejuk udara".
Sebenarnya, mesin-mesin ini adalah pompa kalor, yang berarti mereka memindahkan panas dari tempat yang relatif dingin ke tempat yang relatif panas. Panas mengalir secara spontan dari panas ke dingin. Namun, jika Anda ingin mengubahnya dari dingin menjadi panas, Anda perlu "memompanya". Analogi terbaiknya adalah air, yang mengalir menuruni bukit dengan sendirinya, tetapi perlu dipompa ke atas bukit.
Ketika Anda memompa panas yang tersimpan dalam suatu wadah penyimpanan dingin (udara, air, dll.) ke wadah penyimpanan panas, wadah penyimpanan dingin akan menjadi lebih dingin dan wadah penyimpanan panas akan menjadi lebih panas. Itulah fungsi kulkas atau AC Anda - ia memindahkan panas dari tempat yang tidak dibutuhkan ke tempat lain, dan Anda tidak peduli jika Anda membuang sedikit panas ekstra.
Bagaimana cara membuat pendingin praktis dengan pompa panas?
Pemahaman kunci yang dihasilkanpompa panas Penemuan ini muncul di awal abad ke-19, ketika sejumlah penemu, termasuk Jacob Perkins, menyadari bahwa mereka dapat mendinginkan sesuatu dengan cara ini tanpa membuang cairan volatil yang menguap untuk mencapai pendinginan tersebut. Alih-alih melepaskan uap ini ke atmosfer, mereka berpendapat, akan lebih baik untuk mengumpulkannya, mengembunkannya menjadi cairan, dan menggunakan kembali cairan tersebut sebagai pendingin.
Itulah fungsi kulkas dan AC. Mereka menguapkan refrigeran cair dan menggunakan uap dinginnya untuk menyerap panas dari dalam kulkas atau mobil. Kemudian, gas tersebut dikompresi, yang kemudian mengembun kembali menjadi wujud cair. Cairan ini kini lebih panas daripada sebelumnya, sehingga sebagian panas yang ditampungnya dapat dengan mudah (mungkin dengan bantuan kipas) mengalir ke lingkungan sekitar - baik di luar ruangan maupun di area lain di dapur.
Yang dimaksud di sini: Anda sangat familier dengan pompa panas; Hanya saja Anda terus menyebutnya sebagai AC dan kulkas.
Sekarang mari kita coba eksperimen pikiran lainnya. Jika Anda punya AC jendela, Anda bahkan bisa melakukannya sebagai eksperimen sungguhan. Pasang terbalik. Artinya, pasang kontrolnya di luar jendela. Lakukan ini saat cuaca sejuk dan kering. Apa yang akan terjadi?
Seperti yang Anda duga, kipas ini meniupkan udara dingin ke halaman belakang Anda dan melepaskan panas ke dalam rumah. Jadi, kipas ini tetap menyalurkan panas, membuat rumah Anda lebih nyaman dengan memanaskannya. Memang, kipas ini mendinginkan udara di luar, tetapi efeknya akan minimal saat Anda tidak lagi menggunakan jendela.
Sekarang Anda memiliki pompa panas untuk memanaskan rumah Anda. Mungkin ini bukan yang terbaik.pompa panas, tapi tetap akan berfungsi. Terlebih lagi, saat musim panas tiba, Anda juga bisa membalikkannya dan menggunakannya sebagai AC.
Tentu saja, jangan lakukan itu. Jika Anda mencobanya, niscaya akan gagal saat hujan pertama kali turun dan air masuk ke pengontrol. Sebagai gantinya, Anda bisa membeli pompa kalor "sumber udara" komersial yang menggunakan prinsip yang sama untuk memanaskan rumah Anda.
Masalahnya, tentu saja, vodka mahal, dan Anda akan cepat kehabisan stok untuk mendinginkan anggur. Bahkan jika Anda mengganti vodka dengan alkohol gosok yang lebih murah, Anda akan segera mengeluh tentang biayanya.
Beberapa perangkat ini memiliki apa yang disebut katup pembalik, yang memungkinkan perangkat yang sama menjalankan peran ganda: memompa panas dari luar ke dalam atau dari dalam ke luar, sehingga menghasilkan panas dan pendingin udara, seperti dijelaskan di bawah ini.
Mengapa pompa panas lebih efisien daripada pemanas listrik?
Pompa kalor lebih efisien daripada pemanas listrik karena tidak memerlukan listrik untuk menghasilkan panas. Listrik yang digunakan oleh pemanas listrikpompa panasMemang menghasilkan panas, tetapi yang lebih penting, kompresor ini 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 1. Di sisi lain, COP pompa panas bisa lebih tinggi satu orde besarnya.
Namun, COP pompa kalor bukanlah nilai tetap. Nilai ini berbanding terbalik dengan perbedaan suhu antara dua reservoir tempat kalor dipompa. Namun, jika Anda memompa kalor dari reservoir yang tidak terlalu dingin ke bangunan yang tidak terlalu panas, COP-nya akan besar, yang berarti pompa kalor Anda sangat efisien dalam menggunakan listrik. Namun, jika Anda mencoba memompa kalor dari reservoir yang sangat dingin ke bangunan yang sudah hangat, nilai COP-nya akan berkurang, yang berarti efisiensinya menurun.
Hasilnya adalah apa yang Anda harapkan secara intuitif: yang terbaik adalah menggunakan benda terhangat yang dapat Anda temukan sebagai penampung panas luar ruangan.
Pompa kalor sumber udara, yang menggunakan udara luar sebagai reservoir panas, merupakan pilihan terburuk dalam hal ini karena udara luar sangat dingin selama musim penghangat ruangan di musim dingin. Pompa kalor sumber tanah (juga dikenal sebagai pompa kalor panas bumi) bahkan lebih baik lagi, karena bahkan di musim dingin, tanah pada kedalaman sedang masih cukup hangat.
Apa sumber panas terbaik untuk pompa panas?
Masalah dengan sumber tanahpompa panasAnda membutuhkan cara untuk mengakses reservoir panas terpendam ini. Jika Anda memiliki cukup ruang di sekitar rumah, Anda dapat menggali parit dan mengubur beberapa pipa pada kedalaman yang wajar, misalnya beberapa meter. Anda kemudian dapat mengalirkan cairan (biasanya campuran air dan antibeku) melalui pipa-pipa ini untuk menyerap panas dari tanah. Alternatifnya, Anda dapat mengebor lubang yang dalam di tanah dan memasang pipa secara vertikal ke dalam lubang tersebut. Namun, semua ini akan memakan biaya besar.
Strategi lain yang tersedia bagi segelintir orang yang beruntung adalah mengekstraksi panas dari perairan terdekat dengan mencelupkan pipa ke dalam air pada kedalaman tertentu. Strategi ini disebut pompa kalor sumber air. Beberapa pompa kalor menggunakan strategi yang lebih unik, yaitu mengekstraksi panas dari udara yang keluar dari gedung atau dari air panas tenaga surya.
Di iklim yang sangat dingin, memasang pompa kalor sumber tanah adalah langkah yang masuk akal jika memungkinkan. Hal ini mungkin menjadi alasan mengapa sebagian besar pompa kalor di Swedia (yang memiliki salah satu jumlah pompa kalor per kapita tertinggi) berjenis ini. Namun, Swedia pun memiliki persentase pompa kalor sumber udara yang tinggi, yang bertentangan dengan klaim umum (setidaknya di Amerika Serikat) bahwa pompa kalor hanya cocok untuk memanaskan rumah di iklim sedang.
Jadi, di mana pun Anda berada, jika Anda sanggup membayar biaya awal yang lebih tinggi, saat Anda dihadapkan pada keputusan tentang cara memanaskan rumah, pertimbangkan untuk menggunakan pompa panas alih-alih kompor atau boiler tradisional.
Waktu posting: 19-Okt-2023