Часті питання про теплові насоси типу повітрьо-вода

Теплові насоси — це тип систем опалення та кондиціонування повітря, який набуває популярності завдяки своєму універсальності та ефективності. Вони відрізняються від стандартних кондиціонерів, і термін 'тепловий насос' іноді використовується для позначення кількох видів систем КОТ (кондиціонування, опалення, вентиляція). Отже, в цьому пості ми спробуємо відповісти на питання, такі як:

П. Що таке тепловий насос?

Тепловий насос — це добре встановлена та дуже ефективна технологія, що працює від електричного струму і використовується для обогріву та охолодження приміщень, нагріву води та сушіння одягу. Теплові насоси використовують хладагент і технології, подібні до тих, що використовуються у звичайних кондиціонерах, але, відмінно від кондиціонерів, теплові насоси також можуть забезпечувати різні види обогріву вашого будинку.

П. Які існують різні типи приладів та обладнання теплових насосів, що використовуються в домашніх умовах?

A. Теплові насоси використовуються в домашніх умовах, головним чином для обогріву та кондиціювання повітря та нагріву води. Найбільш поширеними є теплові насоси для обогріву та кондиціювання повітря (іноді називаються «обробкою простору»), які обмінюють тепло між внутрішнім та зовнішнім повітрям і відомі як «з повітря на повітря» або «повітроні» системи. Водонагрівачі з тепловими насосами називаються «з повітря на воду» системами і встановлюються окремо для нагріву води для душу та мойок, так само як традиційні водонагрівачі. Геотермальні теплові насоси, використовувані для кондиціювання повітря (див. деталі нижче), є «з води на повітря» або «водоні» системами. Нарешті, технологія теплових насосів також використовується в пральних машинках.

Q. Які є переваги теплових насосів?

A. Відмінно від систем, які спалюють газ для генерації тепла, теплові насоси під час експлуатації не викидують парникові гази до атмосфери. Теплові насоси можуть працювати від електрики, що генерується сонячними системами на даху або від утилітарних джерел. Залежно від ефективності вашої поточної системи та чи проводите ви покращення каналів та інші заходи по герметизації, ваш річний рахунок за комунальні послуги ймовірно буде нижчим зі системою теплового насоса. Найбільш практичний підхід полягає у заміні старих систем, які готові вийти з ладу, більш ефективними системами теплових насосів. Вартість проекту має бути приблизно на $600-$2700 менше, щоб замінити кондиціонер та печку тепловим насосом, ніж новим кондиціонером та печкою. Ці вартості були середньозначеннями над усіма ефективностями та розмірами і були отримані з оцінювальних довідників та опитувань підрядників.

Q. Чи існують стимули для теплових насосів?

A. Так! У графстві Йоло, нова програма TECH Clean California дозволяє участим підприємцям отримувати від $3000 до $4800 гривень за знижками на теплові насоси для кондиціонування повітря, залежно від виду палива та ефективності існуючих систем, плюс додаткові знижки, якщо буде проведено герметизацію duct та детальні розрахунки розміру. Також доступні знижки на теплові насоси для нагріву води до $3800, які можуть бути встановлені сантехниками, а також для багатоквартирних будинків є додаткові $2800 для необхідних оновлень електричних панелів. Подібні знижки надаються і для багатоквартирних квартир. Шукайте участих підприємців на сайті програми TECH.

Нові стимули програми TECH призначені для взаємодії з існуючими Знижкою на комфортний домашній клімат програми через PG&E, чий сайт показує обидві знижки поруч.

Чому мені слід скласти план заміни моїх існуючих систем тепловими насосами зараз?

Якщо ви чекаєте, поки система вийде з ладу, шанси величі, що вам доведеться швидко купувати нову систему, що не дасть вам часу обрати підходящий для вас тепловий насос. Якщо ваш кондиціонер старіший за 15 років, або особливо якщо він починає ламатися, отримання трьох пропозицій від участих підрядників зараз дозволить вам уникнути стресових рішень у срочній ситуації. Крім того, стимули небувалі: програма TECH планує завершитися грудня 2025 року (Програма Комфортного Дому, яка складає набагато меншу частину стимулів, щороку продовжується).

Чи є ще щось, що мені слід врахувати?

А. Загалом, так! Особливо якщо ви живете в старому будинку, а трубопроводи знаходяться у піддашковому приміщенні, вам слід серйозно розглянути можливість вилучення ізоляції стеляння, герметизації повітряних щelin на стелі та заміни трубопроводів новими, ізольованими принаймні до R-6. Трубопроводи мають бути встановлені таким чином, щоб вони лежали на підлозі піддашкового приміщення, після чого можна викинути нову ізоляцію R-49 (чи краще) поверх трубопроводів для додаткової ізоляції. Також можна скоротити довжину трубопроводів, щоб зменшити площу поверхні та теплові втрати. Нарешті, замість встановлення системи того ж розміру, як і раніше, новий тепловий насос повинен бути розрахований з урахуванням зменшених навантажень на опалення та кондиціювання повітря та зменшених втрат через трубопроводи. Це найважливіші речі, які ви можете зробити, щоб зменшити використання енергії в будинку, щорічні витрати та покращити комфорт.

Ч. Я постійно чую про „міні-роздільні“ пристрої. Чи є вони також тепловими насосами?

A. Так. Більшість окремостоячих будинків мають "центральну" систему опалення та кондиціонування, яка обслуговує кожну кімнату за допомогою каналів, що доставляють повітря через реґістри. Як традиційні системи, так і теплові насоси можуть використовувати канали, але за останнє десятиліття "міні-роздільні" або "безканальові" теплові насоси також стали поширеними. Міні-роздільні системи мають меншу потужність опалення та кондиціонування, ніж центральні системи з каналами, і зазвичай обслуговують одну або дві кімнати, які з різних причин важко обігріти або охолодити за допомогою центральної системи. Використовуючи "головки", монтувані на стінах або даху, міні-роздільні теплові насоси зазвичай більш ефективні. Проте багато будинків вимагатимуть більше ніж одну одиницю для обслуговування кількох кімнат, і вартість обробки всього будинку таким чином може стати занадто високою. Незважаючи на ці різниці, міні-роздільні працюють за тими самими принципами, що й теплові насоси, і є елігібними для схожих виплат.

Q. Що таке "гібридні" або двопаливні системи?

A. Коли температура наближається до точки замерзання, теплові насоси «з повітряного джерела» можуть бути менш ефективними, оскільки їм необхідно зупинитися, щоб розморозити зовнішній котел (за допомогою зворотнього циклу і короткострокового переходу в режим охолодження для розтування льоду з котла). Один із способів вирішення цієї обмеженості — гібридні або системи з подвійним паливом. Гібридні або системи з подвійним паливом включають газовий печку, щоб покрити періоди, коли теплові насоси не можуть забезпечувати достатнє опалення швидко чи ефективно (у холодні дні або після нічного або вакаційного пониження температури). Гібридні системи можуть надавати спокій за духом тим, хто у сумні видалити природний газ повністю.

Q. Скільки коштуватиме, якщо мені доведеться модернізувати електропостачу?

A. Будинки, побудовані до 1990 року, можуть вимагати збільшення потужності електропостачування для обслуговування додаткової навантаженості від систем теплових насосів. Якщо ваш існуючий електричний щит має рейтинг 200 ампер або більше, з рідкими винятками, він повинен підтримувати систему обогріву та кондиціонування на базі теплового насоса, водонагрівача на базі теплового насоса та зарядного пристрою для електромобіля. Вартість оновлення електропостачування становить приблизно $3,000. Для старих будинків, які забезпечуються через провода надземного монтажу, або для новіших будинків з підземним постачанням, де провода проходять через кондуїтор, вартість відносно низька. Найвища вартість оновлень стосується ситуацій, коли провода безпосередньо закопані, і необхідно встановлювати новий кондуїтор і провода.

Q. Чи потрібні мені електричні опорні "теплові смужки" як частина моєї системи теплового насоса?

А. Тримачі тепла — це менш ефективна додаткова система обігріву, яку іноді встановлюють підприємці для надання додаткового тепла під час дуже холодної погоди (та циклів розпари їмпульсних систем). Деякі підприємці вважають, що тримачі тепла не потрібні у нашому кліматі, якщо системи правильно проектуються за допомогою точних обчислень навантаження, особливо якщо трубопроводи знаходяться у умовленому просторі або добре запечатані та ізольовані у даховому покриві. Міні-спліт теплові насоси з компресорами змінної швидкості не використовують тримачі тепла. Тримачі тепла також потребують спеціальної 240-вольтової лінії, що збільшує витрати.

З. Я будуєм новий будинок, які системи обігріву слід врахувати?

З точки зору зменшення викидів парникових газів, електричне обладнання для кондиціювання повітря та нагріву води єдиними варіантами. Перехід на повністю електричне забезпечення за допомогою теплових насосів та індукційних плит дорожчий у встановленні, але — для будівництва нових будинків — ця вартість компенсується відсутністю необхідності встановлювати газові трубопроводи. Також вилучуються постійні платежі за газову послугу, незалежно від того, чи споживається газ чи ні. Оскільки новим будинкам у Каліфорнії необхідно мати сонячні системи на даху, локальна генерація електроенергії можливо зменшить операційні витрати.

Як працюють теплові насоси?

A. Так само, як вода тече вниз під дією гравітації, "гаряче" природньо потікає до "холодного" під впливом термодинамічних сил. І так само, як електрику можна використовувати для працювання водяної помпи, щоб пумпувати воду вгору, її також можна використовувати для переміщення тепла з холоду на гаряче за допомогою холодильного циклу. Наприклад, холодильники і кондиціонери витягають тепло зсередини ізольованого простору і "пумпують" його у навколишнє середовище. Теплові насоси можуть працювати в обидва боки, то є вони можуть переносити тепло зсередини назовні (охолодження) і ззовні всередину (гріти).

Для забезпечення охолодження компресор, розташований всередині зовнішньої одиниці «конденсатора», стискає хладагент у стані газу, підвищуючи його температуру. Горячий газ охолодається і перетворюється в рідину при проходженні через зв'язок, який охолоджується вентилятором у конденсаторі. Охолоджена рідина подається до іншого зв'язка, розташованого у внутрішньому повітряному обробнику, де вона проходить через експанзійний пристрій, і коли хладагент знову перетворюється у газ, він поглинає тепло від зв'язка. Для забезпечення опалення процес змінюється на протилежний, і хладагент конденсується у внутрішньому зв'язку, де він віддає тепло, а рідина розширюється у зовнішньому зв'язку, де вона витягує тепло з зовнішнього повітря.

Посилання від Cool David, дякую!