ヒートポンプ給湯器

オーストラリアでは、使用されている給湯器の約 3% が HPWH です。 2012 年の製品プロファイルの時点では、オーストラリアでは約 18 のブランドと約 80 の個別のモデルの HPWH が市場にあり、ニュージーランドでは 9 のブランドと 25 のモデルがありました。

ヒートポンプ給湯器とは何ですか？

ヒートポンプ給湯器は空気から熱を吸収し、熱湯に伝えます。 したがって、それらは「空気熱源ヒートポンプ」とも呼ばれます。 電気で動作しますが、従来の電気温水器よりも約 3 倍効率的です。 適切な環境で使用すると、エネルギーとコストを節約し、温室効果ガスの排出を削減します。

どのように機能するのでしょうか?

ヒートポンプは冷蔵庫と同じ原理で動作しますが、冷蔵庫を冷たく保つために冷蔵庫から熱を汲み出すのではなく、熱を水に送り込みます。 システム内に冷媒を送り込むために電気が使用されます。 冷媒は空気を通して吸収した熱をタンク内の水に伝えます。

図1 ヒートポンプの仕組み

給湯器の仕組みを説明する図。

ヒートポンプは、低温で蒸発する冷媒を使用して動作します。

このプロセスにはいくつかの手順があります。

液体冷媒は蒸発器を通過し、そこで空気から熱を受け取り、気体になります。

ガス冷媒は電動コンプレッサーで圧縮されます。 ガスを圧縮すると温度が上昇し、タンク内の水よりも熱くなります。

高温のガスは凝縮器に流れ込み、そこで熱を水に渡して液体に戻ります。

次に、液体冷媒は膨張弁に流れ込み、そこで圧力が低下し、冷却されて蒸発器に入り、サイクルを繰り返します。

ヒートポンプは、電気を使用して水を直接加熱する従来の電気抵抗給湯器とは異なり、電気を使用してコンプレッサーとファンを駆動します。 ヒートポンプは、周囲の空気からはるかに大量の熱エネルギーを水に伝達できるため、効率が高くなります。 空気から水に伝達できる熱量は周囲の温度によって異なります。

外気温が冷たい冷媒よりも高い間、ヒートポンプは熱を吸収して水に移動させます。 外気が暖かいほど、ヒートポンプが温水を供給しやすくなります。 外気温が低下すると、移動できる熱が少なくなるため、温度が低い場所ではヒートポンプがうまく機能しません。

蒸発器が継続的に熱を吸収できるようにするには、新鮮な空気を一定に供給する必要があります。 ファンは空気の流れを促進し、冷却された空気を除去するために使用されます。

ヒートポンプは 2 つの構成で利用できます。 統合/コンパクトシステムと分割システム。

統合型/コンパクトシステム: コンプレッサーと貯蔵タンクが単一のユニットです。

スプリットシステム: スプリットシステムエアコンのように、タンクとコンプレッサーが分離されています。