ความแตกต่างมีอะไรบ้าง: ปั๊มความร้อนแบบแหล่งอากาศ แหล่งน้ำ และแหล่งพื้นดิน
การแนะนำ
ปั๊มความร้อนได้กลายเป็นหนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในการทำความร้อนและทำความเย็นอาคารพร้อมทั้งให้ความร้อนแก่น้ำร้อนด้วย ในบรรดาประเภทต่างๆ ที่มีจำหน่ายปั๊มความร้อนแหล่งอากาศ (เอเอสเอชพี) ปั๊มความร้อนแหล่งน้ำ (สมาคมวิสเอชพี) และปั๊มความร้อนแหล่งพื้นดิน (จีเอสเอชพี)เป็นตัวเลือกหลักสามประการ ระบบเหล่านี้แต่ละระบบใช้ตัวกลางแลกเปลี่ยนความร้อนที่แตกต่างกัน ได้แก่ อากาศ น้ำ หรือพื้นดิน เพื่อถ่ายเทความร้อน ทำให้เหมาะสำหรับสภาพภูมิอากาศ สถานที่ และการใช้งานที่แตกต่างกัน
บทความนี้จะสำรวจประเด็นสำคัญความแตกต่าง ประโยชน์ และกรณีการใช้งานที่ดีที่สุดในปั๊มความร้อนทั้งสามประเภทนี้
1. ปั๊มความร้อนจากอากาศ (ASHPs): ตัวเลือกที่พบเห็นได้ทั่วไปและหลากหลายที่สุด
เอเอสเอชพี ทำงานอย่างไร
ปั๊มความร้อนแบบใช้แหล่งอากาศจะดูดความร้อนจากอากาศโดยรอบและถ่ายเทความร้อนไปยังภายในอาคารเพื่อให้ความร้อนหรือย้อนกระบวนการเพื่อทำความเย็น ปั๊มความร้อนจะใช้วงจรสารทำความเย็นเพื่อดูดซับความร้อนจากอากาศภายนอก บีบอัดเพื่อเพิ่มอุณหภูมิ จากนั้นจึงปล่อยความร้อนออกสู่พื้นที่ภายในอาคารหรือระบบน้ำ
ข้อดีของ ASHPs
✔ ติดตั้งง่ายและประหยัดกว่า– ไม่จำเป็นต้องมีท่อใต้ดินหรือเข้าถึงแหล่งน้ำ
✔ การใช้งานที่หลากหลาย– สามารถให้ความร้อน ความเย็น และน้ำอุ่นแก่พื้นที่ได้
✔ เหมาะกับสภาพอากาศส่วนใหญ่– ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในสภาพอากาศปานกลางและอบอุ่น
✔ ต้นทุนเบื้องต้นลดลง– ราคาถูกกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับปั๊มความร้อนจากน้ำและพื้นดิน
ข้อจำกัดของ เอเอสเอชพี
ประสิทธิภาพลดลงในสภาพอากาศหนาวเย็นจัด– ประสิทธิภาพจะลดลงเมื่ออุณหภูมิต่ำกว่า-20 องศาเซลเซียส (-4 องศาฟาเรนไฮต์)เนื่องจากความร้อนในอากาศที่ต้องสกัดออกมามีน้อยลง
การบริโภคพลังงานที่สูงขึ้นในช่วงฤดูหนาว– อาจต้องใช้ระบบทำความร้อนสำรองในพื้นที่ที่หนาวเย็นมาก
การเปิดรับแสงของหน่วยภายนอก– ต้องมีพื้นที่ภายนอกสำหรับชุดคอมเพรสเซอร์ซึ่งอาจมีเสียงดังได้
กรณีการใช้งานที่ดีที่สุด
🏡 ระบบทำความร้อนและความเย็นในที่อยู่อาศัยภูมิอากาศแบบปานกลาง-
🏢 อาคารพาณิชย์ที่ไม่สามารถติดตั้งระบบน้ำหรือระบบใต้ดินได้
🌍 ประเทศที่มีฤดูหนาวอากาศอบอุ่น เช่นสหราชอาณาจักร สหรัฐอเมริกา (รัฐทางใต้) และญี่ปุ่น-
2. ปั๊มความร้อนจากแหล่งน้ำ (สมาคมวิสเอชพี ช่วยเหลือ): มีประสิทธิภาพแต่ต้องใช้แหล่งน้ำ
สมาคมวิสเอชพี ทำงานอย่างไร
ปั๊มความร้อนแหล่งน้ำทำงานคล้ายกับ เอเอสเอชพี แต่แทนที่จะสกัดความร้อนจากอากาศ พวกมันจะใช้แม่น้ำ ทะเลสาบ บ่อน้ำ หรือแหล่งน้ำอื่น ๆเป็นแหล่งแลกเปลี่ยนความร้อน เนื่องจากน้ำช่วยรักษาอุณหภูมิเสถียรกว่าอากาศสมาคมวิสเอชพี สามารถดำเนินงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นตลอดทั้งปี
ข้อดีของ สมาคมวิสเอชพี
✔ ประสิทธิภาพสูงกว่า เอเอสเอชพี– อุณหภูมิของน้ำยังคงเสถียรยิ่งขึ้น ทำให้ประสิทธิภาพดีขึ้น
✔ ทำงานได้ดีทั้งสภาพอากาศหนาวเย็นและร้อน– สม่ำเสมอมากกว่า เอเอสเอชพี แม้ในฤดูหนาว
✔ พื้นที่ภายนอกที่ต้องการน้อยลง– ไม่จำเป็นต้องมีหน่วยภายนอกขนาดใหญ่ จึงเหมาะกับพื้นที่ในเมือง
✔ ต้นทุนการดำเนินงานต่ำลง– ใช้ไฟฟ้าน้อยกว่าเมื่อเทียบกับ เอเอสเอชพี เนื่องจากอุณหภูมิของน้ำที่คงที่-
ข้อจำกัดของ สมาคมวิสเอชพี
ต้องเข้าถึงแหล่งน้ำ– ไม่เหมาะสำหรับทรัพย์สินที่ไม่มีแม่น้ำ ทะเลสาบ หรือบ่อน้ำอยู่ใกล้ๆ
การติดตั้งที่ซับซ้อนมากขึ้น- กำหนดให้มีใบอนุญาตและงานวิศวกรรมเพื่อให้มั่นใจว่าใช้น้ำอย่างเหมาะสม
กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้น– บางพื้นที่มีข้อจำกัดในการใช้แหล่งน้ำธรรมชาติ
กรณีการใช้งานที่ดีที่สุด
🏡 บ้านและธุรกิจใกล้ทะเลสาบ แม่น้ำ หรือบ่อน้ำขนาดใหญ่-
🏭 โรงงานอุตสาหกรรมที่ต้องการการให้ความร้อนและความเย็นที่สม่ำเสมอ-
🏙 พื้นที่เมืองที่มีที่ดินจำกัดแต่มีแหล่งน้ำ
3. ปั๊มความร้อนจากพื้นดิน (จีเอสเอชพี ทั่วไป): มีประสิทธิภาพสูงสุด แต่ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสูง
จีเอสเอชพี ทำงานอย่างไร
ปั๊มความร้อนจากพื้นดินหรือเรียกอีกอย่างว่าปั๊มความร้อนใต้พิภพ, สกัดความร้อนออกจากพื้นผ่านเครือข่ายท่อฝังที่เติมสารทำความเย็นหรือส่วนผสมของน้ำลงไปรักษาอุณหภูมิให้คงที่ตลอดทั้งปี โดยปกติระหว่าง10–16°C (50–60°F)ทำให้ จีเอสเอชพี มีประสิทธิภาพอย่างยิ่ง
ประเภทของระบบ จีเอสเอชพี
มีสองประเภทหลักการกำหนดค่าปั๊มความร้อนจากพื้นดิน:
ระบบห่วงแนวนอน– วางท่อในร่องตื้นๆ(ลึก 1–2 เมตร)ครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ เหมาะที่สุดสำหรับบ้านที่มีสนามหญ้าขนาดใหญ่-
ระบบห่วงแนวตั้ง– เจาะท่อลึกลงไปในดิน(ลึก 50–150 เมตร). ดีที่สุดสำหรับคุณสมบัติที่เล็กกว่าที่ซึ่งมีพื้นที่จำกัด
ข้อดีของ จีเอสเอชพี ทั่วไป
✔ ประเภทปั๊มความร้อนที่ประหยัดพลังงานมากที่สุด– สามารถบรรลุผลได้อัตราประสิทธิภาพ 400-500% (ตำรวจ 4-5)-
✔ ทำงานในสภาพอากาศที่รุนแรง– ให้ความร้อนที่เชื่อถือได้แม้ในฤดูหนาวที่หนาวเย็น-
✔ ลดต้นทุนระยะยาว– ต้นทุนการติดตั้งที่สูงขึ้นแต่ค่าไฟฟ้าที่ลดลงในระยะยาว
✔ อายุการใช้งานยาวนาน– ท่อใต้ดินมีอายุการใช้งานยาวนานอายุ 50 ปีขึ้นไปและปั๊มความร้อนสุดท้าย20–25 ปี-
✔ เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม– ลดปริมาณการปล่อยคาร์บอนได้อย่างมากเมื่อเทียบกับการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในการให้ความร้อน
ข้อจำกัดของ จีเอสเอชพี
ต้นทุนการติดตั้งล่วงหน้าสูง- กำหนดให้มีการเจาะหรือการขุดซึ่งมีราคาแพง
ต้องใช้พื้นที่เพิ่มเติมสำหรับห่วงแนวนอน– ไม่เหมาะกับทรัพย์สินที่มีที่ดินจำกัด
ระยะเวลาคืนทุนยาวนานขึ้น– การลงทุนเริ่มแรกต้องใช้เวลา 5-10 ปีจึงจะคืนทุนผ่านการประหยัดพลังงาน
กรณีการใช้งานที่ดีที่สุด
🏡 บ้านพักอาศัยขนาดใหญ่พร้อมช่องสำหรับห่วงแนวนอน-
🏢 อาคารพาณิชย์ที่ต้องการการให้ความร้อนและความเย็นที่สม่ำเสมอ-
❄สภาพอากาศหนาวเย็นที่เอเอสเอชพี มีประสิทธิภาพน้อยลงในฤดูหนาว-
4. การเลือกปั๊มความร้อนที่เหมาะสมกับความต้องการของคุณ
| คุณสมบัติ | ปั๊มความร้อนจากอากาศ (เอเอสเอชพี) | ปั๊มความร้อนจากแหล่งน้ำ (สมาคมวิสเอชพี) | ปั๊มความร้อนจากพื้นดิน (จีเอสเอชพี) |
|---|---|---|---|
| ประสิทธิภาพ | ปานกลาง (250-300% ตำรวจ) | สูง (300-400% ตำรวจ) | สูงมาก (400-500% ตำรวจ) |
| ค่าติดตั้ง | ต่ำ | ปานกลาง | สูง |
| ต้นทุนการดำเนินงาน | ปานกลาง | ต่ำ | ต่ำมาก |
| ความเหมาะสมของสภาพภูมิอากาศ | อากาศปานกลางถึงอบอุ่น | ทุกสภาพอากาศ | ทุกสภาพอากาศ |
| ความต้องการพื้นที่ | ต้องใช้หน่วยภายนอก | ต้องการเข้าถึงน้ำ | ต้องการท่อใต้ดิน |
| อายุการใช้งาน | อายุ 15-20 ปี | อายุ 20-25 ปี | อายุ 25-50 ปี |
สรุป: คุณควรเลือกปั๊มความร้อนแบบใด?
เลือกปั๊มความร้อนจากอากาศ (เอเอสเอชพี)หากคุณต้องการราคาไม่แพง ติดตั้งง่ายตัวเลือกสำหรับภูมิอากาศปานกลาง
เลือกปั๊มความร้อนแหล่งน้ำ (สมาคมวิสเอชพี)หากคุณสามารถเข้าถึงแม่น้ำ ทะเลสาบ หรือบ่อน้ำและต้องการประสิทธิภาพที่สูงขึ้นกว่า ASHPs
เลือกปั๊มความร้อนจากพื้นดิน (จีเอสเอชพี)ถ้าคุณต้องการมีประสิทธิภาพมากที่สุดระบบและมีความเต็มใจที่จะลงทุนในต้นทุนล่วงหน้าที่สูงขึ้นเพื่อการออมระยะยาว
ไม่ว่าคุณจะเลือกประเภทใด ปั๊มความร้อนก็เป็นคุ้มค่าและยั่งยืนโซลูชันสำหรับความต้องการความร้อน ความเย็น และน้ำร้อน ทำให้เป็นการลงทุนที่ยอดเยี่ยมสำหรับเจ้าของบ้านและธุรกิจที่ใส่ใจด้านพลังงาน