Najczęściej zadawane pytania o pompy ciepła typu Powietrze-Woda

Cieplarny to rodzaj systemu ogrzewania i chłodzenia, który cieszy się popularnością dzięki swojej uniwersalności i efektywności. Różnią się one od standardowych jednostek klimatyzacyjnych, a termin „cieplarny” jest czasami używany jako ogólne określenie kilku typów systemów HVAC. Dlatego w tym wpisie odpowiemy na pytania takie jak:

Q. Co to jest cieplarny?

Pompa ciepła to dobrze ugruntowana i bardzo wydajna technologia napędzana prądem, używana do ogrzewania i chłodzenia pomieszczeń, grzania wody oraz suszenia ubrań. Pumpy ciepła korzystają z substancji chłodzącej i technologii bardzo podobnej do zwykłego klimatyzatora, ale, w odróżnieniu od klimatyzatorów, pompy ciepła mogą również dostarczać różnych rodzajów ogrzewania do Twojego domu.

Q. Jakie są różne typy urządzeń i sprzętu pomp ciepła stosowanych w domach?

A. Pompowanie ciepła jest najczęściej wykorzystywane w domach do ogrzewania i chłodzenia powietrza oraz grzania wody. Najczęściej stosowane pumpy ciepła do ogrzewania i chłodzenia powietrza (czasami nazywane „kondycjonowaniem powietrza”) wymieniają ciepło między powietrzem wewnętrznym a zewnętrznym i nazywane są „źródłem powietrznym” lub „powietrze-do-powietrza” systemami. Grzałki wodne z pompami ciepła nazywane są „powietrze-do-wody” systemami i są instalowane osobno do grzania wody dla pryszniców i zlewków, podobnie jak tradycyjne grzałki wodne. Geotermalne pumpy ciepła używane do kondycjonowania powietrza (zobacz szczegóły poniżej) to „woda-do-powietrza” lub „woda-do-wody” systemy. Na koniec, technologia pomp ciepła jest również stosowana w suszarce do bielizny.

Q. Jakie są zalety pump ciepła?

A. W przeciwieństwie do systemów, które spalają gaz, aby wytworzyć ciepło, pompy ciepła podczas pracy nie wydzielają gazów cieplarnianych do atmosfery. Pompy ciepła mogą działać na energii elektrycznej generowanej przez instalacje fotowoltaiczne na dachu lub z źródeł sieciowych. W zależności od efektywności obecnego systemu oraz od tego, czy również dokonasz popraw w kanałach wentylacyjnych i innych zakresów izolacji, twoja roczna rachunkowość za energia prawdopodobnie będzie niższa przy użyciu systemu pompy ciepła. Najbardziej praktycznym podejściem jest wymiana starych systemów, które są gotowe do awarii, na ogólne bardziej efektywne systemy pomp cieplnych. Koszty projektu powinny wynosić około 600-2700 dolarów mniej dla zastąpienia zarówno klimatyzatora, jak i pieca pompą ciepła, niż nowym klimatyzatorem i piecem. Te koszty zostały uśrednione na podstawie różnych poziomów efektywności i rozmiarów oraz pochodzą z podręczników szacunkowych i ankiety wśród kontraktorów.

Q. Czy istnieją bodźce dla pomp ciepła?

Tak! W hrabstwie Yolo nowy program TECH Clean California pozwala kontraktorom biorącym udział zarabiać od 3000 do 4800 dolarów w zwrotach pieniężnych za pompy ciepła do ogrzewania przestrzeni, w zależności od paliw i efektywności istniejących systemów, plus dodatkowe zwroty, jeśli zostanie wykonane szczelność rurociągów i szczegółowe obliczenia rozmiaru. Dostępne są również zwroty pieniężne za pompy ciepła do grzańca wody do 3800 dolarów, które mogą być instalowane przez sanitarzy, a dla budynków mieszkalnych wielorodzinnych jest dodatkowo 2800 dolarów na ulepszenia paneli elektrycznych. Podobne zwroty są udzielane dla mieszkań wielorodzinnych. Szukaj kontraktorów biorących udział w programie TECH na ich stronie internetowej.

Nowe bodźce programu TECH zostały zaprojektowane tak, aby uzupełniały istniejące Zwroty pieniężne za wygodny dom program przez PG&E, na której stronie internetowej oba zwroty są pokazywane obok siebie.

Dlaczego powinienem opracować plan wymiany moich istniejących systemów na pompy ciepła już teraz?

A. Jeśli czekasz na awarię, prawdopodobnie szybko będziesz potrzebował nowego systemu, co nie daje ci czasu na wybór odpowiedniego pompy ciepła dla siebie. Jeśli twój klimatyzator ma ponad 15 lat lub szczególnie jeśli zaczyna się psuć, uzyskanie trzech ofert od współpracujących kontrahentów już teraz pozwoli ci uniknąć stresujących decyzji w sytuacji nagłej. Ponadto, incentywy nigdy nie były lepsze: program TECH jest zaplanowany do zakończenia w grudniu 2025 (Program Komfortowego Domu, który stanowi znacznie mniejszą część incentywów, jest odnawiany corocznie).

Q. Czy są jeszcze jakieś inne aspekty, które powinienem uwzględnić?

A. Absolutnie! Especially jeśli mieszkasz w starszym domu, a rury wentylacyjne znajdują się w piwnicy, powinieneś poważnie rozważyć usunięcie izolacji sufitowej, zabezpieczenie przecieków powietrza w suficie oraz zamianę rur na nowe, izolowane co najmniej do R-6. Rury powinny być montowane tak, aby leżały na podłodze piwnicy, a następnie nowa izolacja R-49 (lub lepsza) może zostać wypełniona nad rurami, aby zapewnić dodatkową izolację. Trasy rur mogą również zostać skrócone, aby zmniejszyć powierzchnię i straty cieplne. Na koniec, zamiast instalować ten sam rozmiar systemu jak wcześniej, nowa pompa ciepła powinna zostać dobrana uwzględniając zmniejszoną potrzebę ogrzewania i chłodzenia oraz zmniejszone straty w rurach. To są najważniejsze rzeczy, które możesz zrobić, aby zmniejszyć zużycie energii w domu, koszty roczne oraz poprawić wygodę użytkowania.

Q. Słyszałem ostatnio dużo o „mini splitach”. Czy one również są pompami ciepła?

Tak. Większość domów jednorodzinnych ma "centralny" system grzewczy i chłodniczy, który obsługuje każde pomieszczenie za pomocą rurociągów dostarczających powietrza przez rejestry. Oba tradycyjne systemy oraz pompy ciepła mogą korzystać z rurociągów, ale w ciągu ostatniego dekady "mini-split" lub "bezrurkowe" pompy ciepła stały się również powszechne. Mini-splits mają mniejszą moc grzejną i chłodniczą niż centralne, rurodzielcze systemy pomp ciepła i zazwyczaj obsługują tylko jedno lub dwa pomieszczenia, które z różnych powodów są trudne do ogrzania lub ochłodzenia za pomocą centralnego systemu rurodzielczego. Korzystając z "głowłów" zamontowanych na ścianie lub suficie, pompy ciepła mini-split są bardziej wydajne. Jednak większość domów wymagałaby więcej niż jednej jednostki, aby objąć wiele pokoi, a koszt ogrzewania całego domu w ten sposób mógłby stać się zbyt drogi. Mimo tych różnic, mini-splits działają na tych samych zasadach co pompy ciepła i są kwalifikowane do podobnych zwrotów kosztów.

Pytanie. Co to są "hybrydowe" lub dwupaliwowe systemy?

A. Gdy temperatura zbliża się do zamarzania, pompy ciepła „źródła powietrza” mogą być mniej wydajne, ponieważ muszą przerwać pracę, aby odmrozić zewnętrzną rurę (poprzez odwrócenie cyklu i krótkotrwałe przejście w tryb chłodzenia, aby stopić lód z rury). Jednym ze sposobów rozwiązania tego ograniczenia są systemy hybrydowe lub o podwójnym paliwie. Systemy hybrydowe lub o podwójnym paliwie obejmują piec gazowy, który pokrywa sytuacje, gdy pompy ciepła nie mogą dostarczyć wystarczającego grzewania szybko lub wydajnie (w dni zimniejsze lub po cofnięciu temperatury nocą lub podczas urlopu). Systemy hybrydowe mogą zapewnić spokój ducha osobom wahającym się nad całkowitym rezygnacją z gazu ziemnego.

Q. Ile to będzie kosztować, jeśli będę musiał ulepszyć swoje usługi elektryczne?

A. Domostwa zbudowane przed rokiem 1990 mogą wymagać zwiększenia pojemności obsługi elektrycznej, aby zakwaterować dodatkowe obciążenie od systemów pompy ciepła. Jeśli istniejący panel elektryczny jest oceniany na 200 amperów lub więcej, z rzadkimi wyjątkami, powinien on wspierać system grzewczy i chłodniczy pompy ciepła, grzałkę wodną pompą ciepła oraz ładowarkę dla pojazdów elektrycznych. Koszt ulepszenia obsługi elektrycznej wynosi średnio około 3000 dolarów. W przypadku starszych domów obsługiwanych przez przewody nadziemne lub nowszych domów z usługą podziemną z przewodami biegnącymi przez rurki, koszt jest względnie niski. Najwyższe koszty modernizacji występują tam, gdzie przewody są bezpośrednio zakopane i muszą zostać zainstalowane nowe rury i przewody.

Q. Czy potrzebuję elektrooporu "pasem cieplnym" jako części mojego systemu pompy ciepła?

A. Grzałki elektrotermiczne to mniej efektywna funkcja dodatkowego ogrzewania, którą czasami instalują kontraktorzy, aby zapewnić dodatkowe ogrzewanie w bardzo zimną pogodę (i podczas cykli odmrażania pompy ciepła). Niektórzy kontraktorzy uważają, że grzałki elektrotermiczne nie są potrzebne w naszym klimacie, jeśli systemy są właściwie zaprojektowane za pomocą dokładnych obliczeń obciążenia, zwłaszcza jeśli rury wentylacyjne znajdują się w przestrzeni kondygnowanej lub są dobrze szczelnie zamknięte i dobrze izolowane w piwnicy. Mini-rozdzielcze pompy ciepła z kompresorem o prędkości zmiennej nie używają grzałek elektrotermicznych. Grzałki elektrotermiczne wymagają również dedykowanego obwodu 240V, co zwiększa koszty.

Q. Buduję nowy dom, jakie systemy ogrzewania powinienem rozważyć?

A. Z perspektywy redukcji emisji gazów cieplarnianych, elektrycznie napędzane ogrzewanie pomieszczeń i wody są jedynymi możliwościami. Przejście na całkowicie elektryczne rozwiązania z pompa ciepła i kuchennymi płytkami indukcyjnymi jest droższe w instalacji, ale — w przypadku nowej budowy domów — ten koszt kompensuje eliminacja kosztów instalacji rurociągów gazu. Ponadto, ciągłe opłaty za usługę gazową, niezależnie od tego, czy gaz jest zużywany czy nie, są eliminowane. Ponieważ nowe domy w Kalifornii muszą mieć instalacje fotowoltaiczne na dachach, lokalna generacja energii elektrycznej prawdopodobnie zmniejszy koszty eksploatacji.

Q. Jak działają pompy ciepła?

Tak jak woda spływa w dół pod wpływem siły grawitacji, "gorąco" naturalnie przepływa do "zimna" pod wpływem sił termodynamicznych. I tak jak elektryczność może napędzać pompu wodną, aby pompować wodę w górę, może również być wykorzystana do przenoszenia ciepła z zimnego na gorące za pomocą cyklu chłodniczego. Na przykład lodówki i klimatyzatory wydobywają ciepło z wnętrza izolowanego otoczenia i "pompują" je do otaczającego środowiska. Pompowanie ciepła może działać w obu kierunkach, to znaczy że mogą one przenosić ciepło z wnętrza na zewnątrz (chłodzenie) i z zewnątrz do wnętrza (ogrzewanie).

Aby zapewnić chłodzenie, kompresor umieszczony w zewnętrznej jednostce „kondensatora” kompresuje gaz chłodniczy, podnosząc jego temperaturę. Gorący gaz jest ochładzany i kondensowany do postaci ciekłej przez przepuszczenie go przez wentylatorem chłodzony zwój w kondensatorze. Ochłodzona ciecz jest przesyłana do innego zwijka umieszczonego w wewnętrznym urządzeniu obsługującym powietrze, gdzie przechodzi przez urządzenie ekspansyjne, a gdy chłodnik zmienia się z powrotem w gaz, pochłania on ciepło z wirnika. Aby zapewnić ogrzewanie, proces jest odwrócony, a chłodnik kondensuje się w wewnętrznym zwijku, gdzie oddaje ciepło, a ciecz rozpręża się w zewnętrznym zwijku, pobierając ciepło z zewnętrznego powietrza.

Źródło to Cool David, dzięki!