Come funzionano esattamente le pompe di calore in un clima freddo?

Non capisco come funzionano le pompe di calore in un clima freddo. Nel New England, dove vivo, la maggior parte delle energie viene impiegata per riscaldare la casa in inverno.

Durante l'inverno l'esterno è SEMPRE più freddo della casa. Quindi, normalmente la temperatura esterna varierà tra -15F e 50F. La casa d'altra parte (almeno la mia casa) è tenuta costantemente da 68F a 72F. Quindi, la casa è SEMPRE molto più calda di fuori durante l'inverno.

Quindi, se questo è il caso, come è una pompa di calore di alcun beneficio?

Una pompa di calore trasferisce energia. Mi aspetto che tu abbia notato che la parte esterna della tua unità A / C è davvero molto calda in estate. Questa è l'energia dall'interno della tua casa che viene trasferita all'esterno.

In inverno, la direzione è invertita. L'energia nell'aria fredda è sostanzialmente inferiore a quella dell'aria calda, ma lì c'è energia. La pompa di calore rimuove l'energia dall'aria fredda, rendendo la scarica esterna ancora più fredda (proprio come all'interno, durante l'estate) e trasferisce l'energia all'interno per riscaldare le cose.

Le pompe di calore sono solitamente dotate di un riscaldatore a resistenza per quei giorni in cui l'aria fredda è troppo fredda per avere un'energia trasferita in modo efficace. Le parti più fredde del mondo avranno pompe di calore meno efficaci.

HVAC ad alte prestazioni suggerisce che nelle zone più fredde, la fonte di energia per una pompa di calore durante l'inverno non sarebbe l'aria esterna, ma piuttosto una fonte più calda per lo scambio di calore. Una fonte geotermica (circuito idrico sotterraneo) conterrà molta più energia durante l'inverno e fornirà un buon dissipatore di calore per le operazioni estive.

Tali sistemi saranno più costosi da installare, ma saranno meno costosi (più efficaci) durante i mesi invernali, mantenendo la dimora calda.

Il collegamento sopra riportato fa riferimento anche ai costi dell'elettricità come fattore per determinare l'idoneità per la selezione della pompa di calore, oltre ad altre considerazioni.

Vivo nel sud-est e il riscaldatore ausiliario della pompa di calore non si attiva mai durante l'inverno. È un condizionatore d'aria molto efficiente in estate, risparmiando sui costi dell'elettricità rispetto al design equivalente della pompa di calore. Naturalmente, la pompa di calore è una tecnologia più recente rispetto all'unità A / C che ha sostituito, il che potrebbe aver fornito anche un funzionamento a costi inferiori.

Una pompa di calore funziona spostando il calore da uno spazio all'altro. Quando vuoi più calore nella tua casa, ci vorrà del calore dall'esterno e lo sposteremo dentro. Quando lo vuoi più fresco in casa, muoverà il calore dall'interno all'esterno.

Anche quando sembra freddo, c'è ancora energia termica. C'è energia termica anche in acqua ghiacciata. Finché la temperatura è sopra lo zero assoluto (-459,67 ° F) c'è ancora movimento termico e quindi calore.

Ora le pompe di calore non sono in grado di estrarre il calore in casi estremi e infatti funzionano meglio in climi temperati. Spesso nei climi freddi è necessaria una fonte di riscaldamento supplementare poiché la pompa di calore non è in grado di mantenere la temperatura desiderata.

Ulteriori informazioni e il seguente estratto sono disponibili qui: Pompe di calore - Quanto bene funzionano?

Le pompe di calore funzionano in modo molto efficiente quando all'aperto   la temperatura è nell'intervallo 50 F. Quando la temperatura esterna diminuisce,   la perdita di calore di una casa è maggiore e la pompa di calore deve funzionare   per periodi di tempo più lunghi per mantenere una temperatura interna costante.

Circa 37 F molte pompe di calore raggiungono il cosiddetto punto di equilibrio. A   o vicino a questa temperatura la pompa di calore deve funzionare costantemente   produrre abbastanza calore per mantenere una temperatura interna confortevole.

Mentre la temperatura esterna continua a   goccia, la pompa di calore ha bisogno di aiuto dalla resistenza elettrica tradizionale   batterie di calore. Queste bobine assomigliano ai fili luminosi all'interno del tostapane   e consumare grandi quantità di elettricità mentre bruciano per tenerti al caldo.   Molto probabilmente il tuo termostato avrà una luce che si accende quando   questo succede. Di solito è etichettato come calore di emergenza o ausiliario. Se   questa luce è accesa quando la tua pompa di calore funziona quando l'esterno   la temperatura è superiore a 40 F, dovresti avere un servizio professionale   sistema.