வெப்பமாக்கல் மற்றும் குளிரூட்டும் தொழில்நுட்பங்களின் துறையில், வெப்ப பம்புகள் மிகவும் திறமையான மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த தீர்வாக உருவெடுத்துள்ளன. வெப்பமாக்கல் மற்றும் குளிரூட்டும் செயல்பாடுகளை வழங்க குடியிருப்பு, வணிக மற்றும் தொழில்துறை அமைப்புகளில் அவை பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வெப்ப பம்புகளின் மதிப்பு மற்றும் செயல்பாட்டை உண்மையிலேயே புரிந்து கொள்ள, அவற்றின் செயல்பாட்டுக் கொள்கைகள் மற்றும் செயல்திறன் குணகம் (COP) என்ற கருத்தை ஆராய்வது அவசியம்.
வெப்ப விசையியக்கக் குழாய்களின் செயல்பாட்டுக் கொள்கைகள்
அடிப்படை கருத்து
வெப்ப பம்ப் என்பது அடிப்படையில் வெப்பத்தை ஒரு இடத்திலிருந்து இன்னொரு இடத்திற்கு மாற்றும் ஒரு சாதனம். எரிப்பு அல்லது மின் எதிர்ப்பு மூலம் வெப்பத்தை உருவாக்கும் பாரம்பரிய வெப்பமாக்கல் அமைப்புகளைப் போலன்றி, வெப்ப பம்ப்கள் ஏற்கனவே உள்ள வெப்பத்தை குளிர்ந்த பகுதியிலிருந்து வெப்பமான இடத்திற்கு நகர்த்துகின்றன. இந்த செயல்முறை ஒரு குளிர்சாதன பெட்டி எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதைப் போன்றது, ஆனால் அதற்கு நேர்மாறாக. ஒரு குளிர்சாதன பெட்டி அதன் உட்புறத்திலிருந்து வெப்பத்தை பிரித்தெடுத்து சுற்றியுள்ள சூழலுக்கு வெளியிடுகிறது, அதே நேரத்தில் ஒரு வெப்ப பம்ப் வெளிப்புற சூழலில் இருந்து வெப்பத்தை பிரித்தெடுத்து வீட்டிற்குள் வெளியிடுகிறது.
குளிர்பதன சுழற்சி
ஒரு வெப்ப பம்பின் செயல்பாடு குளிர்பதன சுழற்சியை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இதில் நான்கு முக்கிய கூறுகள் அடங்கும்: ஆவியாக்கி, அமுக்கி, மின்தேக்கி மற்றும் விரிவாக்க வால்வு. இந்த கூறுகள் எவ்வாறு ஒன்றாக வேலை செய்கின்றன என்பதற்கான படிப்படியான விளக்கம் இங்கே:
- ஆவியாக்கி: இந்த செயல்முறை குளிர்ச்சியான சூழலில் (எ.கா., வீட்டிற்கு வெளியே) அமைந்துள்ள ஆவியாக்கியுடன் தொடங்குகிறது. குறைந்த கொதிநிலை கொண்ட ஒரு பொருளான குளிர்பதனப் பொருள், சுற்றியுள்ள காற்று அல்லது தரையிலிருந்து வெப்பத்தை உறிஞ்சுகிறது. இது வெப்பத்தை உறிஞ்சும்போது, குளிர்பதனப் பொருள் ஒரு திரவத்திலிருந்து வாயுவாக மாறுகிறது. இந்த கட்ட மாற்றம் மிகவும் முக்கியமானது, ஏனெனில் இது குளிர்பதனப் பொருள் கணிசமான அளவு வெப்பத்தை எடுத்துச் செல்ல அனுமதிக்கிறது.
- அமுக்கி: வாயு குளிர்பதனப் பொருள் பின்னர் அமுக்கிக்கு நகர்கிறது. அமுக்கி அதை அழுத்துவதன் மூலம் குளிர்பதனப் பொருளின் அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையை அதிகரிக்கிறது. இந்த படி அவசியம், ஏனெனில் இது குளிரூட்டியின் வெப்பநிலையை விரும்பிய உட்புற வெப்பநிலையை விட அதிகமாக உயர்த்துகிறது. உயர் அழுத்த, உயர் வெப்பநிலை குளிர்பதனப் பொருள் இப்போது அதன் வெப்பத்தை வெளியிடத் தயாராக உள்ளது.
- கண்டன்சர்: அடுத்த படி வெப்பமான சூழலில் (எ.கா., வீட்டின் உள்ளே) அமைந்துள்ள கண்டன்சரை உள்ளடக்கியது. இங்கே, சூடான, உயர் அழுத்த குளிர்பதனப் பொருள் அதன் வெப்பத்தை சுற்றியுள்ள காற்று அல்லது தண்ணீருக்கு வெளியிடுகிறது. குளிர்பதனப் பொருள் வெப்பத்தை வெளியிடும்போது, அது குளிர்ந்து, வாயுவிலிருந்து திரவமாக மாறுகிறது. இந்த கட்ட மாற்றம் அதிக அளவு வெப்பத்தை வெளியிடுகிறது, இது உட்புற இடத்தை வெப்பப்படுத்தப் பயன்படுகிறது.
- விரிவாக்க வால்வு: இறுதியாக, திரவ குளிர்பதனப் பொருள் விரிவாக்க வால்வு வழியாகச் செல்கிறது, இது அதன் அழுத்தத்தையும் வெப்பநிலையையும் குறைக்கிறது. இந்தப் படிநிலை ஆவியாக்கியில் மீண்டும் வெப்பத்தை உறிஞ்சுவதற்கு குளிர்பதனப் பொருளைத் தயார்படுத்துகிறது, மேலும் சுழற்சி மீண்டும் நிகழ்கிறது.
செயல்திறன் குணகம் (COP)
வரையறை
செயல்திறன் குணகம் (COP) என்பது ஒரு வெப்ப பம்பின் செயல்திறனை அளவிடும் ஒரு அளவீடு ஆகும். இது வழங்கப்படும் (அல்லது அகற்றப்படும்) வெப்பத்தின் அளவிற்கும் நுகரப்படும் மின்சார ஆற்றலின் அளவிற்கும் உள்ள விகிதமாக வரையறுக்கப்படுகிறது. எளிமையாகச் சொன்னால், ஒரு வெப்ப பம்ப் பயன்படுத்தும் ஒவ்வொரு யூனிட் மின்சாரத்திற்கும் எவ்வளவு வெப்பத்தை உற்பத்தி செய்ய முடியும் என்பதை இது நமக்குக் கூறுகிறது.
கணித ரீதியாக, COP இவ்வாறு வெளிப்படுத்தப்படுகிறது:
COP=நுகரப்படும் மின்சார ஆற்றல் (W) வழங்கப்பட்ட வெப்பம் (Q)
ஒரு வெப்ப பம்ப் 5.0 COP (செயல்திறன் குணகம்) கொண்டிருக்கும்போது, பாரம்பரிய மின்சார வெப்பமாக்கலுடன் ஒப்பிடும்போது அது மின்சாரக் கட்டணங்களைக் கணிசமாகக் குறைக்கும். இங்கே ஒரு விரிவான பகுப்பாய்வு மற்றும் கணக்கீடு உள்ளது:
ஆற்றல் திறன் ஒப்பீடு
பாரம்பரிய மின்சார வெப்பமாக்கலின் COP 1.0 ஆகும், அதாவது ஒவ்வொரு 1 kWh மின்சாரத்திற்கும் 1 யூனிட் வெப்பத்தை உற்பத்தி செய்கிறது. இதற்கு நேர்மாறாக, 5.0 COP கொண்ட ஒரு வெப்ப பம்ப் ஒவ்வொரு 1 kWh மின்சாரத்திற்கும் 5 யூனிட் வெப்பத்தை உற்பத்தி செய்கிறது, இது பாரம்பரிய மின்சார வெப்பமாக்கலை விட மிகவும் திறமையானதாக ஆக்குகிறது.
மின்சார செலவு சேமிப்பு கணக்கீடு
100 அலகு வெப்பத்தை உற்பத்தி செய்ய வேண்டிய தேவையைக் கருதினால்:
- பாரம்பரிய மின்சார வெப்பமாக்கல்: 100 kWh மின்சாரம் தேவைப்படுகிறது.
- 5.0 COP கொண்ட வெப்ப பம்ப்: 20 kWh மின்சாரம் மட்டுமே தேவைப்படுகிறது (100 யூனிட் வெப்பம் ÷ 5.0).
மின்சார விலை kWhக்கு 0.5€ என்றால்:
- பாரம்பரிய மின்சார வெப்பமாக்கல்: மின்சார செலவு 50€ (100 kWh × 0.5€/kWh).
- 5.0 COP கொண்ட வெப்ப பம்ப்: மின்சார செலவு 10€ (20 kWh × 0.5€/kWh).
சேமிப்பு விகிதம்
பாரம்பரிய மின்சார வெப்பமாக்கலுடன் ((50 - 10) ÷ 50 = 80%) ஒப்பிடும்போது வெப்ப பம்ப் மின்சாரக் கட்டணத்தில் 80% சேமிக்க முடியும்.
நடைமுறை உதாரணம்
வீட்டு சூடான நீர் விநியோகம் போன்ற நடைமுறை பயன்பாடுகளில், தினமும் 200 லிட்டர் தண்ணீரை 15°C முதல் 55°C வரை சூடாக்க வேண்டும் என்று வைத்துக் கொள்வோம்:
- பாரம்பரிய மின்சார வெப்பமாக்கல்: தோராயமாக 38.77 kWh மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்துகிறது (வெப்பத் திறன் 90% என்று வைத்துக் கொண்டால்).
- 5.0 COP கொண்ட வெப்ப பம்ப்: தோராயமாக 7.75 kWh மின்சாரம் (38.77 kWh ÷ 5.0) பயன்படுத்துகிறது.
ஒரு kWh-க்கு 0.5€ மின்சார விலையில்:
- பாரம்பரிய மின்சார வெப்பமாக்கல்: தினசரி மின்சார செலவு சுமார் 19.39€ (38.77 kWh × 0.5€/kWh).
- 5.0 COP கொண்ட வெப்ப பம்ப்: தினசரி மின்சார செலவு சுமார் 3.88€ (7.75 kWh × 0.5€/kWh).
சராசரி குடும்பங்களுக்கான மதிப்பிடப்பட்ட சேமிப்பு: வெப்ப பம்புகள் vs. இயற்கை எரிவாயு வெப்பமாக்கல்
தொழில்துறை அளவிலான மதிப்பீடுகள் மற்றும் ஐரோப்பிய எரிசக்தி விலை போக்குகளின் அடிப்படையில்:
| பொருள் | இயற்கை எரிவாயு வெப்பமாக்கல் | வெப்ப பம்ப் வெப்பமாக்கல் | மதிப்பிடப்பட்ட வருடாந்திர வேறுபாடு |
| சராசரி ஆண்டு ஆற்றல் செலவு | €1,200–€1,500 | €600–€900 | தோராயமாக €300–€900 சேமிப்பு. |
| CO₂ உமிழ்வுகள் (டன்கள்/ஆண்டு) | 3–5 டன்கள் | 1–2 டன்கள் | தோராயமாக 2–3 டன் குறைப்பு |
குறிப்பு:உண்மையான சேமிப்பு, தேசிய மின்சாரம் மற்றும் எரிவாயு விலைகள், கட்டிட காப்பு தரம் மற்றும் வெப்ப பம்ப் செயல்திறன் ஆகியவற்றைப் பொறுத்து மாறுபடும். ஜெர்மனி, பிரான்ஸ் மற்றும் இத்தாலி போன்ற நாடுகள், குறிப்பாக அரசாங்க மானியங்கள் கிடைக்கும்போது, அதிக சேமிப்பைக் காட்டுகின்றன.
Hien R290 EocForce தொடர் 6-16kW வெப்ப பம்ப்: மோனோபிளாக் காற்றிலிருந்து நீர் வெப்ப பம்ப்
முக்கிய அம்சங்கள்:
ஆல்-இன்-ஒன் செயல்பாடு: வெப்பமாக்கல், குளிரூட்டல் மற்றும் வீட்டு சூடான நீர் செயல்பாடுகள்
நெகிழ்வான மின்னழுத்த விருப்பங்கள்: 220–240 V அல்லது 380–420 V
சிறிய வடிவமைப்பு: 6–16 kW சிறிய அலகுகள்
சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த குளிர்பதனப் பொருள்: பச்சை R290 குளிர்பதனப் பொருள்
விஸ்பர்-அமைதியான செயல்பாடு: 1 மீட்டரில் 40.5 dB(A)
ஆற்றல் திறன்: 5.19 வரை ஸ்கோப்
தீவிர வெப்பநிலை செயல்திறன்: –20 °C இல் நிலையான செயல்பாடு
உயர்ந்த ஆற்றல் திறன்: A+++
ஸ்மார்ட் கட்டுப்பாடு மற்றும் PV-தயார்
லெஜியோனெல்லா எதிர்ப்பு செயல்பாடு: அதிகபட்ச அவுட்லெட் நீர் வெப்பநிலை.75ºC
இடுகை நேரம்: செப்-10-2025