Почему тепловые насосы для бассейнов с воздушным источником тепла плохо работают зимой?

Во-первых, необходимо понять значение коэффициента полезного действия (КПД): КПД = Тепловая мощность / Потребляемая мощность. Он показывает, «сколько тепла может быть «перенесено» из наружного воздуха в помещение при потреблении 1 единицы электроэнергии». Теоретический предел КПД равен 1 (это означает, что 1 единица электроэнергии может произвести максимум 1 единицу тепла). Однако тепловой насос использует электроэнергию для привода компрессора, «извлекая» тепловую энергию из воздуха и передавая ее внутрь. Как правило, его КПД может достигать 2,5-4,5 или даже выше (это означает, что 1 единица электроэнергии может «передать» эквивалент 2,5-4,5 единиц тепла). Более высокие значения КПД означают большую экономию энергии: КПД, равный 3, экономит примерно на 67% больше энергии, чем электрический обогреватель с КПД, равным 1.

Так почему же тепловой насос для бассейнов с воздушным источником тепла плохо работает зимой?

Коэффициент полезного действия (COP) теплового насоса не является фиксированной величиной; он резко падает по мере снижения температуры наружного воздуха, и, соответственно, его тепловая мощность уменьшается. Это обусловлено двумя взаимосвязанными физическими принципами:

1. Снижение эффективности источника тепла (энергия воздуха становится "редкой"):
Тепловые насосы поглощают тепло из наружного воздуха. Чем выше температура наружного воздуха, тем больше тепловой энергии (энтальпии) он содержит и тем легче его извлекать. Когда температура наружного воздуха падает до 0°C или даже ниже, доступная тепловая энергия в воздухе значительно уменьшается, что затрудняет «поглощение» тепла тепловым насосом и, естественно, снижает количество тепла, которое он может «передавать» в единицу времени (теплопроизводительность).

2. Более низкая температура испарения, компрессор «работает интенсивнее»:

Частое размораживание: В холодную и влажную погоду наружный блок сильно покрывается инеем. Для растапливания инея устройству приходится периодически переключаться из режима обогрева в режим охлаждения. Этот процесс не только не приводит к выделению тепла, но и поглощает тепло от внутреннего блока.

Подобно восхождению на гору, чем выше гора (тем больше разница температур), тем больше усилий требуется для подъема (большее потребление энергии) и тем медленнее подъем (меньшее выделение тепла).

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового насоса с постоянной температурой является эталонным показателем его производительности, а снижение его теплоотдачи зимой определяется физическими свойствами КПД. Однако это не обязательно связано с «неисправностью» оборудования.