Lämpötilan vaikutus lämpöpumpun tehoon.
Lämpöpumppujen tehon ja hyötysuhteen riippuvuuden ymmärtäminen ensisijaisen lämmönlähteen (ilma, maa, vesi, kivi jne.) lämpötilasta on avaintekijä niiden toiminnan optimoinnissa. Maa/vesilämpöpumppujärjestelmissä vakaa primäärilähteen lämpötila lämmityskauden aikana varmistaa luotettavan hyötysuhteen ja suorituskyvyn.
Ilmalämpöpumput (ilma/vesi ja vastaavat) ovat kuitenkin suoraan riippuvaisia ympäristöstä. Näiden järjestelmien tehokkuus ja kapasiteetti heikkenevät ulkolämpötilan laskiessa, samoin kuin lämmönsiirtimen lämpötila laskee, mikä liittyy freonin ja Carnot-kierron ominaisuuksiin.
EVI-tekniikka (keskipaineruiskutus) innovatiivisena ratkaisuna.
Lämpöpumppujen toiminta-alueen laajentamiseksi, kompressorin lämpötilan alentamiseksi ja lähtötehon lisäämiseksi käytetään EVI-tekniikkaa.
Perinteisissä lämpöpumpuissa prosessi on seuraava: kompressori puristaa kaasumaista freonia, joka tiivistyy freoni/vesi-lämmönvaihtimeen siirtäen lämpöä lämmitysjärjestelmään. Nestemäinen freoni kulkee sitten paisuntaventtiilin läpi ja haihtuu ilma/freonilämmönvaihtimessa absorboiden ulkopuolista lämpöä.
EVI-järjestelmiin lisätään ylimääräinen paisuntaventtiili ja lämmönvaihdin. Freonin kondensoitumisen jälkeen osa siitä (noin 20%) ohjataan lisäpaisuntaventtiiliin ja välilämmönvaihtimeen. Höyrystynyt freoni palaa sitten kompressoriin jäähdytettäviksi.
Loput 80 % freonista, joka kulkee lisälämmönvaihtimen läpi lämmittimenä, menee pääpaisuntaventtiiliin ja lopuksi päähaihduttimeen. Lisälämmönvaihdin superjäähdyttää suurimman osan freonista, mikä parantaa lämmönpoiston tehokkuutta ympäristöstä. Tämä mahdollistaa lämpöpumpun tehokkaan toiminnan myös alhaisissa lämpötiloissa, koska jäähdytetty freoni varmistaa tehokkaan lämmönvaihdon. Lisäksi kylmän freonin väliruiskutus edistää myös kompressorin jäähdytystä ja laajentaa sen toiminta-aluetta.
EVI-teknologian kehityshistoria
Intermediate Steam Injection Technology (EVI) on tärkeä askel lämpöpumppujen kehityksessä. Sen kehittäminen aloitettiin vastauksena ilmalämpöpumppujen tehokkuuteen vaikuttaviin kausivaihteluihin liittyviin haasteisiin. Yrittääkseen parantaa suorituskykyä alhaisissa lämpötiloissa insinöörit alkoivat etsiä innovatiivisia tapoja laajentaa lämpöpumppujen toiminta-aluetta.
Ensimmäistä kertaa höyryn väliruiskutuksen konsepti esiteltiin keinona optimoida lämmönvaihtoprosessia ja lisätä tehokkuutta kylmissä ilmastoissa. Pääperiaate on käyttää osa primäärilämmönvaihtimen jälkeen haihtunutta freonista kompressorin lisäjäähdyttämiseen ja freonin pääosan ylijäähdyttämiseen ennen höyrystimeen tuloa.
EVI-tekniikan myötä lämpöpumput tulivat paremmin kestämään alhaisia lämpötiloja, mikä teki niistä houkuttelevampia alueilla, joilla on kylmä ilmasto. Se myös edisti lämpöpumppujen käyttöä alueilla, joilla tämän tekniikan käyttö oli aiemmin rajoitettua.
EVI-tekniikan edut
EVI-teknologia tarjoaa useita merkittäviä etuja lämpöpumppujen käytössä. Ensinnäkin toiminta-alueen laajentaminen ja tehokkuuden lisääminen matalissa lämpötiloissa tekee näistä laitteista monipuolisempia ja tehokkaampia erilaisissa ilmasto-olosuhteissa.
Toiseksi höyryn väliruiskutusta käyttämällä EVI-teknologialla varustetut lämpöpumput vähentävät kompressorin kuormitusta ja parantavat lämmönvaihtoa, mikä johtaa viime kädessä pidempään käyttöikään ja parempaan energiatehokkuuteen.
Näin EVI-teknologia jatkaa kehittymistään ja siitä tulee olennainen osa innovatiivisia ratkaisuja lämmitysjärjestelmien ja ilmastointilaitteiden alalla.