ปั๊มความร้อน(Heat Pump) ที่ใช้ทำนํ้าร้อนอุณหภูมิปานกลาง (40-60 องศาเซลเซียส) ผู้ผลิตมักจะทำเป็นขนาดมาตรฐานเช่น ขนาด 5 kW หรือ 8 kW เมื่อ ต้องการติดตั้งขนาดใหญ่กว่า ก็จะเพิ่มจำนวนติดตั้งให้เพียงพอ หรือมากกว่าจำนวนที่ต้องการ การทำเช่นนี้มีข้อดีอยู่ตรงที่สามารถตั้งระบบควบคุมให้ทุกตัวทำงานพร้อมกัน หรือทำ งานทีละตัว แล้วทำ เพิ่มขึ้นตามความต้องการของโหลด หรือลดจำนวนทำ งานเมื่อโหลดลดลงอีกประการหนึ่ง เมื่อจำนวนที่ติดตั้งได้ขนาดสูงกว่าที่ต้องการ จะช่วยให้ทำนํ้าร้อนได้เร็วขึ้นในเวลาอันสั้น ทำให้เลือกเวลาทำงานได้โดยการควบคุมเวลา เช่นเลือกให้ทำงานในช่วง off-peak ปั๊ม ความร้อนไม่เหมือนหม้อผลิตไอนํ้าที่จะเร่งการทำนํ้าให้ร้อนอย่างรวดเร็ว ต้องใช้เวลาเหมือนกาต้มนํ้า เมื่อได้นํ้าร้อนเต็มที่แล้วต่อไป ก็ทำงานเพิ่มความร้อนทีละน้อยเมื่อนํ้าร้อนถูกใช้ไป และนํ้าเย็นเข้ามาแทนที่ทำ ให้อุณหภูมิลดตํ่าลง ปั๊มความร้อนสามารถตั้งให้ทำงานโดยอัตโนมัติตลอดเวลา ไม่ต้องดูแลควบคุมเหมือนหม้อไอนํ้า ผู้ใช้สามารถตั้งให้ปั๊มเดินหรือหยุดเองได้

ข้อพิเศษของปั๊มความร้อน คือสามารถให้พลังงานได้มากกว่าพลังงานที่ใช้ไป ตามกฎข้อที่ 1 ของวิชาเทอร์โมไดนามิคส์ พลังงานที่ใส่เข้าไป ต้องเท่ากับ พลังงานที่ได้ออกมา คือพลังงานจะไม่สูญเสียไปไหน เพียงแต่อาจเปลี่ยนเป็นพลังงานในรูปต่างๆ ปั๊มความร้อนก็ใช้หลักการเดียวกัน แม้เราจะกล่าวว่าปั๊มความร้อนสามารถให้พลังงานออกมาได้มากกว่าพลังงานที่ใช้ ไป ทั้งนี้เพราะพลังงานที่ได้ออกมาส่วนหนึ่งและเป็นส่วนใหญ่มากกว่า 3-5 เท่าของพลังงานที่ใช้ไป คือพลังงานจากอากาศที่อยู่ข้างนอกปั๊มความร้อนหรืออยู่รอบบ้าน รอบอาคาร หรือในบรรยากาศข้างนอกนั่นเอง เราสามารถพิสูจน์ให้เห็นโดยทางเทอร์โมไดนามิคส์ว่าปั๊มความร้อนสามารถให้ พลังงานออกมามากกว่าที่ใช้ไปได้อย่างไร

หรืออากาศร้อนโดยสารทำ ความเย็นในระบบจะรับความร้อนจากอากาศ ระบบนี้แสดงปั๊มความร้อนแบบ อากาศสู่นํ้าคือเอาความร้อนจากอากาศไปถ่ายให้นํ้าในระบบปรับอากาศที่เราใช้ กันอยู่ทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องปรับอากาศ แบบแยกส่วน เราติดตั้งคอยล์เย็น หรืออีแวพอเรเตอร์ไว้ในบ้าน เพื่อรับความร้อนจากในบ้านเข้าไปยังสารทำ ความเย็น(รีฟริเจอร์แร้นท์) ที่อยู่ภายในคอยล์ สารทำ ความเย็นได้รับความร้อนจะระเหยเป็นไอ แล้วถูกคอมเพรสเซอร์ดูดเข้าไปและอัดให้มีความดันสูงและอุณหภูมิสูงขึ้นและออกไปทางคอยล์ร้อน(คอนเดนเซอร์)ที่เราติดตั้งไว้นอกบ้านหรือนอกห้องเพื่อ ระบายความร้อนออกไปโดยใช้พัดลมเป่าความร้อนทิ้งออกไปกับอากาศภายนอก สารทำความเย็นที่ร้อนจะเย็นตัวลงเป็นของเหลว และไหลไปผ่านเอกซแปนชั่นวาลว์ ซึ่งอาจเป็นแบบหลอดรูเล็กเพื่อให้สารทำความเย็นเหลวไหลผ่านและขยายตัวทำ ให้แรงดันและอุณหภูมิลดลงแล้วไปผ่านคอยล์เย็นอีก เป็นอันครบวงจรของระบบปรับอากาศ แล้วก็วนเวียนไปเช่นนี้เรื่อย ถ้าเป็นห้องใหญ่มีอากาศร้อนมาก หรือห้องปิดไม่มิดชิด มีอากาศร้อนจากภายนอกไหลเข้ามาเติมได้เรื่อย ๆ เครื่องจะทำงานต่อไปไม่มีหยุด จนกว่าเราจะไปปิดสวิทช์ไฟเสียเอง แต่ถ้าเป็นห้องเล็กมีอากาศร้อนน้อย หรือปิดมิดชิด อากาศจากภายนอกไหลเข้าไม่ได้หรือได้น้อยมากเช่นห้องเย็นหรือตู้เย็น อากาศภายในห้องจะเย็นลงเรื่อยๆ จนถึงอุณหภูมิที่ตั้งให้เครื่องหยุดทำ งาน โดยเซนเซอร์หรือตัวตัดวงจรที่ทำ งานเมื่ออุณหภูมิลดลงถึงจุดที่ตั้งไว้ในรูปที่ 1 เป็นระบบที่มีทุกส่วนเช่นเดียวกับเครื่องปรับอากาศ แต่เราต้องการเอาความร้อนจากคอยล์ร้อนไปใช้ทำ นํ้าร้อน โดยเปลี่ยนคอยล์ร้อนเป็นแบบที่จุ่มลงในถังนํ้าได้ หรืออาจใช้อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างรีฟริเจอแรนท์ที่ร้อนกับนํ้า เพื่อคายความร้อนให้แก่นํ้าส่วนคอยล์เย็นนั้นเราเอาไปตั้งไว้ข้างนอกห้อง หรือนอกอาคารที่มีอากาศอยู่มากมายไม่มีหมด อากาศร้อนจึงเติมความร้อนให้แก่ระบบได้อยู่ตลอดเวลา และอากาศร้อนที่เราได้มาเปล่า ๆ ไม่ต้องไปหาหรือไปขอซื้อจากใคร ที่ไหนก็มีอากาศร้อนอยู่ทั้งนั้น และข้อนี้เองที่เราอาจกล่าวได้ว่า ปั๊มความร้อน Heat Pump สามารถให้ความร้อนออกมาได้มากกว่าความร้อนที่ใช้

ขอบขอบคุณข้อมูลจาก
กองฝึกกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน

Heat Pump ปั๊มความร้อนคืออะไร

ปั๊มความร้อน (Heat Pump) เป็นชุดอุปกรณ์ทําความร้อนที่ใช้คอมเพรสเซอร์แบบเดียวกับที่ใช้ในเครื่องปรับอากาศ มาดึงความร้อนจากอากาศภายนอกที่อุณหภูมิปกติแล้วถ่ายเทความร้อนให้แก่น้ำ

หลักการทํางานของปั๊มความร้อนคือการถ่ายเทความร้อน ไม่ใช่การสร้างความร้อน กล่าวคือปั๊มความร้อนทํางานโดยการการดึงความร้อนจากแหล่งความร้อน (Heat Source) แล้วนําไปถ่ายเทในบริเวณที่ต้องการความร้อน (Heat Sink) ด้วยเหตุนี้จึงถูกเรียกว่าปั๊มความร้อน