研究により、低温でのヒートポンプの効率が証明されました

2023-09-12 11:22

ヨーロッパ: 新しいレポートでは、ヒートポンプが世界中の多くの寒冷気候で最も効率的な暖房を提供できることが確認されています。

この分析は、ヨーロッパのほとんどの国では最低気温が-10℃を超える穏やかな冬を経験しているため、このような条件下でも性能やバックアップ暖房能力の必要性を心配することなくヒートポンプをうまく設置できることが示唆されています。

英国、ベルギー、アイルランドの科学者らによる研究では、空気熱源ヒートポンプの実世界の性能データを用いた現地調査が分析されています。この研究により、標準的な空気源ヒートポンプは、穏やかな寒冷気候において平均 警官 を 2 ~ 3 に維持でき、寒冷気候用空気源ヒートポンプは、-30°C の極低温でも 1.5​​ 以上の 警官 を達成できることが明らかになりました。&注意;

穏やかな寒冷気候は、1 月の平均気温が -10 °C を超える気候として定義され、極寒の気候は、最も寒い月の平均気温が -10 °C を下回る気候と定義されます。

この研究は、スイス、ドイツ、英国、米国、カナダ、中国のさまざまな気候帯、ヒートポンプ モデル、ヒートポンプ構成からの生のパフォーマンス データに基づいています。&注意;

テスト

テストの結果、外気温が 5°C ~ -10°C の場合、すべてのシステムの平均 警官 は 2.74、中央値は 2.62 であることがわかりました。

平均気温が -10°C 未満から -30°C に近づくと定義される極寒の気候では、市場をリードする企業が提供する特別に設計された寒冷地用ヒートポンプが導入されました。&注意;

フィンランドでの三菱と東芝のモデルのテストでは、どちらも -20°C という低い温度でも 2 以上の 警官 が得られました。-30℃でも、警官 は三菱モデルでは 1.5 ~ 2、東芝モデルでは 1 ~ 1.5 でした。

ミネソタ州で実施された実地試験では、中央ダクト式寒冷地空気源ヒートポンプの性能が 4 つの異なるサイトで測定されました。サイトのうち 3 つは、-12°C 未満でのヒートポンプのみの動作時に 警官 が 1 から 2 の間でした。

オークリッジ国立研究所によって、寒冷気候の空気源ヒートポンプを使用してアラスカでもフィールドテストが実施されました。これらのテストでは、警官 が比較的高いままであることがわかり、-25°C では 警官 2、-35°C では 警官 1.8 を達成しました。

Heat pumps


昨年、米国エネルギー省のオークリッジ国立研究所で行われたトレーン寒冷地用ヒートポンプのテスト

効率の向上

研究者らは、特に熱供給温度を下げることによって、建物内のヒートポンプの性能を向上させる戦略が存在することを示唆しています。従来の非効率的な暖房システムの多くは、給水温度が 60 ℃ ~ 70 ℃ と比較的高いと彼らは主張しています。これらを下げると、ヒートポンプのパフォーマンスが向上します。温水システムでは、必要な給水温度を下げるために少数のラジエーターを交換するだけで、ヒートポンプの効率が大幅に向上します。

いくつかの研究では、バックアップの抵抗加熱または燃焼加熱が使用されているか、少なくとも必要な場合に備えて利用可能でした。ただし、バックアップ暖房は通常、外気温が -10°C 以下になった場合にのみ作動します。-10°C を超えると、ヒート ポンプは比較的高い効率で必要な熱を供給できました。

この報告書は、穏やかな寒冷気候における補助暖房の必要性についての懸念は根拠がない可能性があり、ハイブリッドシステムの役割は限定的である可能性があると結論付けている。これは、必ずしも効率性能のためではなく、極低温で必要とされるヒートポンプの高出力能力のため、極寒の気候におけるハイブリッドシステムの役割について疑問を引き起こします。&注意;

研究者らは、ハイブリッド型暖房システムの具体的な価値を探求することが、さらなる研究のための価値ある手段となるだろうと示唆しています。

特定の寒冷地向けの空気源ヒートポンプを設置すると、極寒の天候でのパフォーマンスのリスクが軽減される可能性がありますが、研究者らは、これらのユニットのパフォーマンスが穏やかな気温では低下する可能性があることを認識しています。&注意;

極寒の気温やより高い暖房需要に特化して設計されているため、膨張弁やコンプレッサーなどのコンポーネントは、より低い出力で動作するのが難しい場合があります。&注意;

この報告書は、ブリュッセルの規制支援プロジェクト(ラップ)の上級顧問であるダンカン・ギブ氏、RAPの欧州プログラム主任兼ディレクター、オックスフォード大学環境変動研究所の名誉研究員であるジャン・ローズナウ博士によって作成された。ラップ の上級研究員、リチャード・ロウズ博士。アルスター大学ベルファスト建築・建築環境学校の校長であるニール・ヒューイット教授。


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