வெப்பமூட்டும் மற்றும் குளிர்விக்கும் தொழில்நுட்பத் துறையில், வெப்பப் பம்புகள் மிகவும் திறமையான மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த ஒரு தீர்வாக உருவெடுத்துள்ளன. வெப்பமூட்டும் மற்றும் குளிர்விக்கும் செயல்பாடுகளை வழங்குவதற்காக, அவை குடியிருப்பு, வணிக மற்றும் தொழில்துறை அமைப்புகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வெப்பப் பம்புகளின் மதிப்பு மற்றும் செயல்பாட்டை முழுமையாகப் புரிந்துகொள்ள, அவற்றின் வேலை செய்யும் கோட்பாடுகள் மற்றும் செயல்திறன் குணகம் (COP) என்ற கருத்தை ஆழமாக அறிந்துகொள்வது அவசியம்.
வெப்ப பம்புகளின் செயல்பாட்டுக் கொள்கைகள்
அடிப்படை கருத்து
வெப்ப பம்ப் என்பது அடிப்படையில் ஓர் இடத்திலிருந்து மற்றொரு இடத்திற்கு வெப்பத்தை மாற்றும் ஒரு கருவியாகும். எரிதல் அல்லது மின்தடை மூலம் வெப்பத்தை உருவாக்கும் பாரம்பரிய வெப்பமூட்டும் அமைப்புகளைப் போலல்லாமல், வெப்ப பம்புகள் குளிர்ச்சியான பகுதியில் இருக்கும் வெப்பத்தை வெப்பமான பகுதிக்கு நகர்த்துகின்றன. இந்த செயல்முறை, குளிர்சாதனப் பெட்டி செயல்படுவதைப் போன்றது, ஆனால் தலைகீழானது. ஒரு குளிர்சாதனப் பெட்டி அதன் உட்புறத்திலிருந்து வெப்பத்தை எடுத்து சுற்றியுள்ள சூழலில் வெளியிடுகிறது, அதேசமயம் ஒரு வெப்ப பம்ப் வெளிப்புறச் சூழலிலிருந்து வெப்பத்தை எடுத்து உட்புறத்தில் வெளியிடுகிறது.
குளிர்பதன சுழற்சி
ஒரு வெப்பப் பம்பின் செயல்பாடு, குளிர்பதனச் சுழற்சியை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இதில் ஆவியாக்கி, அமுக்கி, ஆவிசுருக்கி மற்றும் விரிவாக்க வால்வு ஆகிய நான்கு முக்கியக் கூறுகள் அடங்கியுள்ளன. இந்தக் கூறுகள் எவ்வாறு ஒன்றாகச் செயல்படுகின்றன என்பதற்கான படிப்படியான விளக்கம் இதோ:
- ஆவியாக்கிஇந்த செயல்முறை, குளிர்ச்சியான சூழலில் (உதாரணமாக, வீட்டிற்கு வெளியே) அமைந்துள்ள ஆவியாக்கியில் தொடங்குகிறது. குறைந்த கொதிநிலை கொண்ட ஒரு பொருளான குளிர்பதனப் பொருள், சுற்றியுள்ள காற்று அல்லது தரையிலிருந்து வெப்பத்தை உறிந்துகொள்கிறது. அது வெப்பத்தை உறிஞ்சும்போது, குளிர்பதனப் பொருள் திரவ நிலையிலிருந்து வாயு நிலைக்கு மாறுகிறது. இந்த நிலை மாற்றம் மிகவும் முக்கியமானது, ஏனெனில் இது குளிர்பதனப் பொருள் கணிசமான அளவு வெப்பத்தைக் கொண்டு செல்ல அனுமதிக்கிறது.
- அமுக்கி: பின்னர் வாயு நிலையில் உள்ள குளிரூட்டி, அமுக்கிக்குச் செல்கிறது. அமுக்கியானது குளிரூட்டியை அழுத்துவதன் மூலம் அதன் அழுத்தத்தையும் வெப்பநிலையையும் அதிகரிக்கிறது. இந்தக் கட்டம் இன்றியமையாதது, ஏனெனில் இது குளிரூட்டியின் வெப்பநிலையை, விரும்பிய உள்ளக வெப்பநிலையை விட அதிகமான ஒரு நிலைக்கு உயர்த்துகிறது. உயர் அழுத்தம் மற்றும் உயர் வெப்பநிலையில் உள்ள குளிரூட்டி, இப்போது தனது வெப்பத்தை வெளியிடத் தயாராக உள்ளது.
- மின்தேக்கிஅடுத்த கட்டமாக, வெப்பமான சூழலில் (உதாரணமாக, வீட்டிற்குள்) அமைந்துள்ள ஆவிசுருக்கி (கண்டன்சர்) செயல்படுகிறது. இங்கே, சூடான, உயர் அழுத்த குளிர்பதனப் பொருள் தனது வெப்பத்தைச் சுற்றியுள்ள காற்று அல்லது தண்ணீருக்கு வெளியிடுகிறது. குளிர்பதனப் பொருள் வெப்பத்தை வெளியிடும்போது, அது குளிர்ந்து மீண்டும் வாயு நிலையிலிருந்து திரவ நிலைக்கு மாறுகிறது. இந்த நிலை மாற்றம் அதிக அளவு வெப்பத்தை வெளியிடுகிறது, இது உட்புற இடத்தை வெப்பப்படுத்தப் பயன்படுகிறது.
- விரிவாக்க வால்வுஇறுதியாக, திரவக் குளிரூட்டியானது விரிவாக்க வால்வு வழியாகச் செல்கிறது, இது அதன் அழுத்தத்தையும் வெப்பநிலையையும் குறைக்கிறது. இந்தப் படிநிலையானது, ஆவியாக்கியில் குளிரூட்டியை மீண்டும் வெப்பத்தை உறிஞ்சுவதற்குத் தயார்படுத்துகிறது, மேலும் இந்தச் சுழற்சி மீண்டும் தொடர்கிறது.
செயல்திறன் குணகம் (COP)
வரையறை
செயல்திறன் குணகம் (COP) என்பது ஒரு வெப்பப் பம்பின் செயல்திறனை அளவிடும் ஒரு அளவீடு ஆகும். இது, வழங்கப்படும் (அல்லது அகற்றப்படும்) வெப்பத்தின் அளவுக்கும், நுகரப்படும் மின் ஆற்றலின் அளவுக்கும் உள்ள விகிதமாக வரையறுக்கப்படுகிறது. எளிமையாகச் சொல்வதானால், ஒரு வெப்பப் பம்பு தான் பயன்படுத்தும் ஒவ்வொரு யூனிட் மின்சாரத்திற்கும் எவ்வளவு வெப்பத்தை உற்பத்தி செய்ய முடியும் என்பதை இது நமக்குத் தெரிவிக்கிறது.
கணிதரீதியாக, COP பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தப்படுகிறது:
COP = நுகரப்பட்ட மின் ஆற்றல் (W) / வழங்கப்பட்ட வெப்பம் (Q)
ஒரு வெப்பப் பம்பின் செயல்திறன் குணகம் (COP) 5.0 ஆக இருக்கும்போது, அது பாரம்பரிய மின்சார வெப்பமூட்டலுடன் ஒப்பிடுகையில் மின் கட்டணங்களைக் கணிசமாகக் குறைக்க முடியும். இதோ ஒரு விரிவான பகுப்பாய்வும் கணக்கீடும்:
ஆற்றல் திறன் ஒப்பீடு
பாரம்பரிய மின்சார வெப்பமூட்டியின் COP 1.0 ஆகும், அதாவது அது பயன்படுத்தப்படும் ஒவ்வொரு 1 kWh மின்சாரத்திற்கும் 1 யூனிட் வெப்பத்தை உற்பத்தி செய்கிறது. இதற்கு மாறாக, COP 5.0 கொண்ட ஒரு வெப்பப் பம்ப், பயன்படுத்தப்படும் ஒவ்வொரு 1 kWh மின்சாரத்திற்கும் 5 யூனிட் வெப்பத்தை உற்பத்தி செய்கிறது, இது பாரம்பரிய மின்சார வெப்பமூட்டியை விட மிகவும் திறமையானதாக அமைகிறது.
மின்சார செலவு சேமிப்பு கணக்கீடு
100 அலகுகள் வெப்பத்தை உற்பத்தி செய்ய வேண்டிய தேவை இருப்பதாகக் கொண்டால்:
- பாரம்பரிய மின்சார வெப்பமூட்டல்: 100 kWh மின்சாரம் தேவைப்படுகிறது.
- COP 5.0 கொண்ட வெப்ப பம்ப்: 20 kWh மின்சாரம் மட்டுமே தேவைப்படுகிறது (100 அலகுகள் வெப்பம் ÷ 5.0).
ஒரு kWh மின்சாரத்தின் விலை 0.5€ எனில்:
- பாரம்பரிய மின்சார வெப்பமூட்டல்மின்சாரக் கட்டணம் 50€ (100 kWh × 0.5€/kWh).
- COP 5.0 கொண்ட வெப்ப பம்ப்மின்சாரக் கட்டணம் 10€ (20 kWh × 0.5€/kWh).
சேமிப்பு விகிதம்
பாரம்பரிய மின்சார வெப்பமூட்டலுடன் ஒப்பிடும்போது, வெப்ப பம்ப் மூலம் மின் கட்டணத்தில் 80% வரை சேமிக்க முடியும் ((50 - 10) ÷ 50 = 80%).
நடைமுறை உதாரணம்
வீட்டு உபயோகத்திற்கான வெந்நீர் விநியோகம் போன்ற நடைமுறைப் பயன்பாடுகளில், தினமும் 200 லிட்டர் தண்ணீரை 15°C-இலிருந்து 55°C-க்குச் சூடாக்க வேண்டும் என்று வைத்துக்கொள்வோம்:
- பாரம்பரிய மின்சார வெப்பமூட்டல்: தோராயமாக 38.77 kWh மின்சாரத்தை நுகர்கிறது (90% வெப்பத் திறன் எனக் கொண்டால்).
- COP 5.0 கொண்ட வெப்ப பம்ப்தோராயமாக 7.75 kWh மின்சாரத்தை நுகர்கிறது (38.77 kWh ÷ 5.0).
ஒரு kWh மின்சாரத்தின் விலை 0.5€ ஆக இருக்கும்போது:
- பாரம்பரிய மின்சார வெப்பமூட்டல்தினசரி மின்சாரக் கட்டணம் சுமார் 19.39€ (38.77 kWh × 0.5€/kWh) ஆகும்.
- COP 5.0 கொண்ட வெப்ப பம்ப்தினசரி மின்சாரக் கட்டணம் சுமார் 3.88€ (7.75 kWh × 0.5€/kWh) ஆகும்.
சராசரி குடும்பங்களுக்கான மதிப்பிடப்பட்ட சேமிப்பு: வெப்ப பம்புகள் மற்றும் இயற்கை எரிவாயு வெப்பமூட்டல் ஒப்பீடு
தொழில்துறை அளவிலான மதிப்பீடுகள் மற்றும் ஐரோப்பிய எரிசக்தி விலைப் போக்குகளின் அடிப்படையில்:
| பொருள் | இயற்கை எரிவாயு வெப்பமூட்டல் | வெப்ப பம்ப் வெப்பமூட்டல் | மதிப்பிடப்பட்ட ஆண்டு வேறுபாடு |
| சராசரி ஆண்டு ஆற்றல் செலவு | €1,200–€1,500 | €600–€900 | சுமார் €300–€900 சேமிப்பு |
| CO₂ வெளியேற்றம் (டன்கள்/ஆண்டு) | 3–5 டன்கள் | 1–2 டன்கள் | சுமார் 2–3 டன் குறைப்பு |
குறிப்பு:உண்மையான சேமிப்பு, நாட்டின் மின்சாரம் மற்றும் எரிவாயு விலைகள், கட்டிட வெப்பக் காப்புத் தரம் மற்றும் வெப்பப் பம்பின் செயல்திறன் ஆகியவற்றைப் பொறுத்து மாறுபடும். குறிப்பாக அரசாங்க மானியங்கள் கிடைக்கும்போது, ஜெர்மனி, பிரான்ஸ் மற்றும் இத்தாலி போன்ற நாடுகள் அதிக சேமிப்பைக் காட்டுகின்றன.
ஹியன் R290 ஈஓசிஃபோர்ஸ் சீரிஸ் 6-16kW வெப்ப பம்ப்: மோனோபிளாக் காற்றிலிருந்து நீருக்கான வெப்ப பம்ப்
முக்கிய அம்சங்கள்:
அனைத்து வசதிகளும் ஒருங்கே: வெப்பமூட்டுதல், குளிரூட்டுதல் மற்றும் வீட்டு உபயோக வெந்நீர் வசதிகள்.
நெகிழ்வான மின்னழுத்தத் தேர்வுகள்: 220–240 V அல்லது 380–420 V
கச்சிதமான வடிவமைப்பு: 6–16 kW கச்சிதமான அலகுகள்
சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த குளிரூட்டி: கிரீன் R290 குளிரூட்டி
மிகவும் அமைதியான செயல்பாடு: 1 மீட்டரில் 40.5 dB(A)
ஆற்றல் திறன்: SCOP 5.19 வரை
தீவிர வெப்பநிலை செயல்திறன்: –20 °C வெப்பநிலையில் நிலையான செயல்பாடு
மிகச்சிறந்த ஆற்றல் திறன்: A+++
ஸ்மார்ட் கண்ட்ரோல் மற்றும் PV-ரெடி
லெஜியோனெல்லா எதிர்ப்புச் செயல்பாடு: வெளியேறும் நீரின் அதிகபட்ச வெப்பநிலை 75ºC
பதிவிட்ட நேரம்: செப்-10-2025