Hiệu suất của bơm nhiệt
Nhiệt lượng được cung cấp bởi một máy bơm nhiệt về mặt lý thuyết là tổng nhiệt lượng được chiết xuất từ nguồn nhiệt và năng lượng cần thiết để điều khiển chu kỳ. Hiệu suất trạng thái ổn định của bơm nhiệt nén điện ở một điều kiện nhiệt độ nhất định được gọi là hệ số hiệu suất (COP). Nó được định nghĩa là tỷ lệ nhiệt được cung cấp bởi bơm nhiệt và điện cung cấp cho máy nén.
Đối với động cơ và bơm nhiệt điều khiển nhiệt, hiệu suất được biểu thị bằng tỷ lệ năng lượng chính (PER). Năng lượng được cung cấp sau đó là giá trị gia nhiệt cao hơn (HHV) của nhiên liệu được cung cấp. Đối với bơm nhiệt điều khiển bằng điện, PER cũng có thể được xác định, bằng cách nhân COP với hiệu suất phát điện.
COP hoặc PER của bơm nhiệt có liên quan mật thiết đến sự tăng nhiệt độ, tức là sự khác biệt giữa nhiệt độ của nguồn nhiệt và nhiệt độ đầu ra của bơm nhiệt. COP của một bơm nhiệt lý tưởng chỉ được xác định bởi nhiệt độ ngưng tụ và nhiệt độ tăng (ngưng tụ – nhiệt độ bay hơi).
Hình 1 cho thấy COP cho một bơm nhiệt lý tưởng là một chức năng của việc tăng nhiệt độ, trong đó nhiệt độ của nguồn nhiệt là 0
Nguồn nhiệt
Hiệu suất kinh tế và kỹ thuật của bơm nhiệt có liên quan mật thiết đến đặc tính của nguồn nhiệt. Một nguồn nhiệt lý tưởng cho máy bơm nhiệt trong các tòa nhà có nhiệt độ cao và ổn định trong mùa nóng, có sẵn rất nhiều, không bị ăn mòn hoặc ô nhiễm, có đặc tính vật lý nhiệt thuận lợi và việc sử dụng nó đòi hỏi chi phí đầu tư và vận hành thấp. Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, sự sẵn có của nguồn nhiệt là yếu tố chính quyết định việc sử dụng nó. Bảng bên phải trình bày các nguồn nhiệt thường được sử dụng.
Môi trường xung quanh và khí thải, đất và nước ngầm là nguồn nhiệt thực tế cho các hệ thống bơm nhiệt nhỏ, trong khi nước biển / hồ / nước sông, đá (địa nhiệt) và nước thải được sử dụng cho các hệ thống bơm nhiệt lớn.
