Česta pitanja o pompažu topline iz zraka u vodu

Pompice topla su vrsta sistema za grejanje i hlađenje koja su popularne zbog svoje univerzalnosti i efikasnosti. One su različite od standardnih jedinica za klimatizaciju, a izraz 'pompa topline' ponekad se koristi kao opšti naziv za nekoliko vrsta sistema HVAC. Zato ćemo u ovom članku dati odgovore na pitanja poput:

P. Šta je pompa topline?

A. pompa topline je dobro utvrđena i vrlo efikasna, električno snabdevana tehnologija koja se koristi za grijanje i hlađenje prostora, zagrijavanje vode i sušenje odeće. Pompe topline koriste freon i tehnologiju vrlo sličnu one vašeg običnog klima uređaja, ali, za razliku od klima uređaja, pompe topline mogu takođe pružati različite vrste grijanja za vaš dom.

P. Koji su različiti tipovi pompa topline koji se koriste u kućama?

A. Tepločrne pumpe se najčešće koriste u kućama za grejanje i hlađenje prostora i za grejanje vode. Najčešće korišćene tepločrne pumpe za grejanje i hlađenje prostora (ponekad nazivane „klimatizacijom“) menjaju teplo između unutrašnjeg i spoljnog vazduha i nazivaju se „tepločrne pumpe sa izvora iz vazduha“ ili „vazduh-u-vazduh“ sistemi. Vodopeći koji koriste tepločrne pompe nazivaju se „vazduh-u-voda“ sistemi i instaliraju se posebno za grejanje vode za duševe i lavabo kao tradični vodopeći. Geotermalne tepločrne pumpe koje se koriste za klimatizaciju (videti detalje ispod) su „voda-u-vazduh“ ili „voda-u-voda“ sistemi. Konačno, tepločrna tehnologija se takođe koristi u aparaturi za sušenje odeće.

Q. Koji su prednosti tepločnih pumpi?

A. U suprotnost sistemima koji sagorevaju plin kako bi generisali toplinu, toplinske pumpe tijekom rada ne emituju gazove zelene kuće u atmosferu. Toplinske pumpe mogu raditi na elektrici koju proizvode solarni sistemi na krovu ili iz drugih izvora. Zavisno od efikasnosti vašeg trenutnog sistema i da li takođe obavljate poboljšanja dušika i druge zakupljivanja, vaša godišnja računa za energiju vjerojatno će biti niža sa sistemom toplinske pumpe. Najpraktičniji pristup je zamijeniti starije sisteme koji su spremni da počnu da propadaju sa općenito efikasnijim sistemima toplinskih pumpi. Troškovi projekta bi trebali biti otprilike 600 do 2.700 dolara manji za zamjenu i kondicionera i grejalne ustanove sa toplinskom pumpom, umjesto sa novim kondicionerom i grejalnom ustanovom. Ovi troškovi su prosječani preko raspona efikasnosti i veličina i izvedeni su iz procjenjivanih priručnika i anketiranja poduzetnika.

Q. Postoje li pobude za toplinske pumpe?

A. Da! U okrugu Jolo, novi program TECH Clean California omogućava učešću kontraktorima da osvoje od 3000 do 4800 dolara u povratnim isplatom za topline čekiće za klimatizaciju prostora, zavisno od goriva i efikasnosti postojećih sistema, plus dodatne povratne isplate ako se izvrše zakupljanje duvaka i detaljne računice veličine. Takođe su dostupne povratne isplate za vodeće topline čekiće do 3800 dolara, koje mogu instalirati slončari, a za višestruke kuće postoji dodatnih 2800 dolara za potrebne nadogradnje električnog panela. Slične povratne isplate nude se i za višestruke apartmane. Tražite učešće kontraktore na veb stranici programa TECH.

Novi pobudžajni program TECH je dizajniran da se podudara sa postojećim Pobudžaj za udoban dom programom preko PG&E čiji veb sajt prikazuje obe povratne isplate pored jedne druge.

P. Zašto bih trebao napraviti plan za zamenu svojih postojećih sistema s toplinskim čekićima sada?

A. Ako čekate da dođe do polomа, verovatno ćete brzo trebati nov sistem, što vam ne daje dovoljno vremena da izaberete tačan toplinsko-zrakoplovni pumpu za sebe. Ako je vaš klima uređaj stariji od 15 godina, ili posebno ako počinje da odbija, dobijanje tri ponude od uključenih poduzetnika sada će vam omogućiti da izbegnete stresirajuće odluke u hitnoj situaciji. Takođe, pobude nikad nisu bile bolje: PROGRAM TECH je zakazan da završi u decembru 2025 (Program Udobnog Kućanstva, koji čini mnogo manju deo pobuda, obnavlja se godišnje).

P. Da li treba da razmotrim još nešto?

A. Apsolutno! Posebno ako živite u starijoj kući i ako su ventilacioni kanali u podrumu, trebalo bi da ozbiljno razmotrite uklanjanje izolacije zatvora, zaklepanje vazdušnih crvenara na zatvoru i zamenu kanala novim, izolovanim barem na nivou R-6. Kanali bi trebali biti instalirani tako da leže na podu podruma, a zatim može biti dodata nova izolacija R-49 (ili bolja) koja će biti rasporena preko kanala za još efikasniju izolaciju. Duzina kanala takođe može biti skraćena kako bi se smanjila površina i gubitci topline. Konačno, umesto da instalirate istu veličinu sistema kao i prethodno, novi toplinsko-zracni pumpu treba prilagoditi smanjenom opterećenju grejanja i hlađenja te smanjenim gubitcima u kanalima. Ovo su najvažnije korake koje možete poduzeti da smanjite potrošnju energije u kući, godišnje troškove i poboljšate udobnost.

P. Često čujem o „mini split“ uređajima. Da li su oni i toplinske pumpe?

A. Da. Većina kuća sa jednom porodicom ima 'centralni' sistem za grejanje i hlađenje koji služi svaki sobi koristeći duktovi koji isporučuju vazduh kroz rejteve. I tradicionalni sistemi i toplinske pumpe mogu koristiti dukte, ali u poslednjih deset godina 'mini-split' ili 'bezduktni' sistemi toplinskih pumpi su takođe postali česte. Mini-splits imaju manju kapacitetu za grejanje i hlađenje nego centralni, duktovani sistemi toplinskih pumpi i obično služe samo jednoj ili dvema sobama koje je iz različitih razloga teško zagrejati ili ohladiti centralnim duktovanim sistemom. Koristeći 'glave' montirane na zid ili strop, mini-split sistemi toplinskih pumpi su obično efikasniji. Međutim, većina kuća bi trebala da ima više od jedne jedinice kako bi se pokrilo više soba, a troškovi obrade cijele kuće ovim načinom bi mogli postati prekomerni. Nazadite ove razlike, mini-splits rade po istim principima kao i topline pumpe i kvalificiraju se za slične povratnice.

P. Šta su 'hibridni' ili dvojna goriva sistema?

Kada temperature približavaju tački zamršavanja, „pumpa topline iz vazduha“ može biti manje efikasna zato što je potrebno da se zaustavi kako bi odefrostovala spoljni spirale (okrećući ciklus i kratak vreme ulazeći u režim hlađenja kako bi se rastopio led sa spirale). Jedan način rešavanja ove ograničenosti su hibridni ili sistemi sa dvostrukim gorivom. Hibridni ili sistemi sa dvostrukim gorivom uključuju plinsku pećбину kako bi se pokrio period kada pompe topline ne mogu pružiti dovoljno grejanja brzo ili efikasno (u hladnije dane ili prilikom oporavka nakon noćne ili planirane otpoštajne redukcije temperature). Hibridni sistemi mogu dati miris za one koji su nerazumljivi da potpuno eliminisu prirodni plin.

P. Koliko će me to koštati ako moram nadograditi električnu uslugu?

A. Kuće izgrađene pre 1990. mogu da zahtevaju povećanje kapaciteta električne usluge kako bi se prilagodile dodatnom opterećenju od strane sistema sa toplinskim čekićima. Ako vaš postojeći električni panel ima ocenu od 200 ampera ili više, uz retke izuzetke, trebao bi da podržava sistem za grejanje i hlađenje sa toplinskim čekićem, toplinski čekić za vreću i napajanje električnog automobila. Prosečna cena za nadogradnju električne usluge iznosi oko 3.000 dolara. Za starije kuće koje su opsluživane visokovoltne žice ili za nove kuće sa podzemnom uslugom sa žicama koja prolaze kroz kondukt, cena je relativno niska. Najveće troškove nadogradnje imaju kuće gde su žice direktno zakopane i moraju se instalirati novi kondukt i žice.

Q. Da li mi trebaju elektro-rezistivne 'grejale' kao deo sistema sa toplinskim čekićem?

A. Električne grejalne trake su manje efikasan pomoćni sistem za grejanje, koji ponekad instaliraju izvođači radi dodatnog grejanja tijekom vrlo hladnog vremena (i ciklusa otopljavanja na pompa za toplinu). Neki izvođači smatraju da se grejalne trake ne trebaju koristiti u našem klimatskom uslovima ako su sistemi pravilno dizajnirani sa tačnim računima opterećenja, posebno ako su cijevi u kondicioniranom prostoru ili dobro zaključeni i dobro isolirani u stropu. Mini-split pompe za toplinu s promjenjivim brzinama kompresora ne koriste grejalne trake. Grejalne trake takođe zahtijevaju poseban 240v krug, što povećava troškove.

Q. Gradim novu kuću, kakve vrste sistema za grejanje bih trebao razmotriti?

A. Sa perspektive smanjenja emisija stakleničkih plinova, elektroenergetska ogrjevanja i zagrevanja vode su jedini izbori. Prelazak na savršeno električno opremljenje uz upotrebu toplinskih pumpi i indukcijske kuhi je skuplje za instalaciju, ali — za novu izgradnju kuća — ta troškovi se kompenziraju time što se eliminira trošak instaliranja plinske kanalizacije. Takođe, trajne naknade za plinsku uslugu, bez obzira da li se plin potroši ili ne, takođe nestaju. Budući da su nove kuće u Kaliforniji dužne imati solarne sisteme na krovu, lokalna proizvodnja elektrane verovatno će smanjiti operativne troškove.

P. Kako rade toplinske pumpe?

A. Baš kao što voda teče prema dolje pod dejstvom gravitacije, 'toplo' prirodno teče ka 'hladu' pod dejstvom termodinamičkih sila. I kao što električna energija može da pokreće vodeni čembenik za pumpanje vode prema gore, tako i ona može da se koristi za pomeranje topline sa hladnijeg na toplije mesto koristeći frizerski ciklus. Na primer, hladnjaci i klima uređaji izvlače toplinu iz unutrašnjosti izolovanog prostora i 'pumpe' je u okolišnu sredinu. Topline pumpe mogu raditi u oba smera, tj. one mogu da premestaju toplinu sa unutra prema spolja (hlajenje) i sa spolja prema unutra (grejanje).

Da bi se postigla hladjenja, kompresor koji se nalazi u spoljnom „kondenzatoru“ širi plinovati hladnjak, povećavajući njegovu temperaturu. Topli plin se hladi i kondenzira u tekućinu provođenjem kroz ventilatorski spiralni sistem u kondenzatoru. Tekućina se cijevima vodi do druge spirale koja se nalazi kod unutarnjeg aparata za obradu zraka, gde prolazi kroz ekspanzijski uređaj, a kako se hladnjak opet pretvori u plin, apsorbira toplinu iz spirale. Da bi se postiglo grejanje, proces se obrne, i hladnjak se kondenzira u unutrašnjoj spiralnoj formi gde otpušta toplinu, dok tekućina širi u spoljnoj spirali gde privlači toplinu iz spoljnog zraka.

Reference je dao Cool David, hvala!