Často kladené otázky o tepelných čerpadlech vzduch-voda

Tepelná čerpadla jsou druhem systému vytápění a chlazení, který je oblíbený pro svou univerzálnost a účinnost. Liší se od standardních klimatizačních jednotek a termín „tepelné čerpadlo“ se někdy používá jako univerzální pro několik typů systémů HVAC. V tomto příspěvku se tedy pokusíme odpovědět na otázky jako:

Otázka: Co je tepelné čerpadlo?

Tepelné čerpadlo A. je dobře zavedená a vysoce účinná technologie poháněná elektřinou používaná k vytápění a chlazení prostor, ohřevu vody a sušení prádla. Tepelná čerpadla využívají chladivo a technologii velmi podobnou jako vaše běžná klimatizace, ale na rozdíl od klimatizací mohou tepelná čerpadla také zajistit různé druhy vytápění vašeho domova.

Otázka: Jaké jsou různé typy spotřebičů a zařízení tepelných čerpadel používaných v domácnostech?

Odpověď: Tepelná čerpadla se používají v domácnostech nejčastěji pro vytápění a chlazení a ohřev vody. Nejběžnější tepelná čerpadla používaná pro vytápění a chlazení prostor (někdy nazývaná „klimatizace prostoru“) vyměňují teplo mezi vnitřním a venkovním vzduchem a jsou označována jako systémy „zdroj vzduchu“ nebo „vzduch-vzduch“. Ohřívače vody s tepelným čerpadlem se označují jako systémy „vzduch-voda“ a instalují se samostatně k ohřevu vody pro sprchy a umyvadla stejně jako tradiční ohřívače vody. Geotermální tepelná čerpadla používaná pro úpravu prostor (viz podrobnosti níže) jsou systémy „voda-vzduch“ nebo „voda-voda“. Technologie tepelného čerpadla se konečně používá také u spotřebičů pro sušičky prádla.

Q. Jaké jsou výhody tepelných čerpadel?

Odpověď: Na rozdíl od systémů, které spalují plyn k výrobě tepla, tepelná čerpadla během provozu neuvolňují skleníkové plyny do atmosféry. Tepelná čerpadla mohou fungovat na elektřinu vyrobenou ze střešních solárních systémů nebo z veřejných zdrojů. V závislosti na účinnosti vašeho současného systému a na tom, zda také provádíte vylepšení potrubí a další těsnící opatření, bude váš roční účet pravděpodobně nižší se systémem tepelného čerpadla. Nejpraktičtějším přístupem je nahradit staré systémy, které jsou připraveny na poruchu, obecně účinnějšími systémy tepelných čerpadel. Náklady na projekt by měly být o 600 až 2,700 XNUMX USD nižší, aby bylo možné nahradit jak klimatizaci, tak pec tepelným čerpadlem, spíše než novou klimatizaci a pec. Tyto náklady byly zprůměrovány pro řadu efektivností a velikostí a byly odvozeny z odhadů manuálů a průzkumu dodavatelů.

Otázka: Existují pobídky pro tepelná čerpadla?

A. Ano! V okrese Yolo umožňuje nový program TECH Clean California zúčastněným dodavatelům vydělat mezi 3000 4800 až 3800 2800 USD na rabatech za tepelná čerpadla pro úpravu prostoru, v závislosti na palivech a účinnosti stávajících systémů, plus další rabaty, pokud jsou provedeny utěsnění potrubí a podrobné výpočty velikosti. K dispozici jsou také slevy na ohřev vody s tepelným čerpadlem až do výše XNUMX XNUMX USD, které mohou nainstalovat instalatéři, a pro obytné prostory s více rodinami je k dispozici dalších XNUMX XNUMX USD na potřebné upgrady elektrického panelu. Podobné slevy jsou poskytovány i pro vícegenerační byty. Vyhledejte zúčastněné dodavatele na webových stránkách programu TECH.

Nové pobídky programu TECH jsou navrženy tak, aby zapadaly do stávajících Pohodlná domácí sleva program prostřednictvím PG&E, jehož webové stránky zobrazují oba rabaty vedle sebe.

Otázka: Proč bych měl nyní plánovat výměnu svých stávajících systémů za tepelná čerpadla?

Odpověď: Pokud čekáte na poruchu, je pravděpodobné, že budete rychle potřebovat nový systém, což vám nedává čas na výběr tepelného čerpadla, které je pro vás to pravé. Pokud je vaše klimatizace starší než 15 let, nebo zejména pokud selhává, získání tří nabídek od zúčastněných dodavatelů vám umožní vyhnout se stresujícím rozhodnutím v naléhavé situaci. Navíc pobídky nebyly nikdy lepší: program TECH má skončit v prosinci 2025 (program Pohodlný domov, který tvoří mnohem menší část pobídek, se každoročně obnovuje).

Otázka: Existují další věci, které bych měl zvážit?

A. Rozhodně! Zejména pokud jste ve starším domě a potrubí je v podkroví, měli byste silně zvážit odstranění izolace stropu, utěsnění úniků vzduchu ze stropu a výměnu potrubí za nové s izolací alespoň R-6. Potrubí by měla být instalována tak, aby spočívala na podlaze podkroví, poté lze na horní stranu potrubí nafouknout novou izolaci R-49 (nebo lepší), aby byla zajištěna dodatečná izolace. Vedení potrubí lze také zkrátit, aby se snížila plocha povrchu a tepelné ztráty. A konečně, namísto instalace systému stejné velikosti jako dříve by nové tepelné čerpadlo mělo být dimenzováno tak, aby zohledňovalo snížené zatížení vytápění a chlazení a snížené ztráty v potrubí. Toto jsou nejdůležitější věci, které můžete udělat pro snížení spotřeby energie v domácnosti a ročních nákladů a pro zlepšení pohodlí.

Otázka: Hodně jsem slyšel o „mini splitech“. Jsou to také tepelná čerpadla?

A. Ano. Většina rodinných domů má „ústřední“ systém vytápění a chlazení, který obsluhuje každou místnost pomocí potrubí, které přivádí vzduch přes registry. Jak tradiční systémy, tak systémy tepelných čerpadel mohou používat potrubí, ale v posledním desetiletí se také stala běžná „mini-split“ nebo „bezpotrubní“ tepelná čerpadla. Mini-split mají menší topný a chladicí výkon než centrální potrubní systémy tepelných čerpadel a obvykle obsluhují pouze jednu nebo dvě místnosti, které je jinak obtížné vytápět nebo chladit centrálním potrubním systémem z různých důvodů. Použitím „hlavic“ namontovaných na stěně nebo stropu bývají mini-split tepelná čerpadla účinnější. Většina domů by však vyžadovala více než jednu jednotku k pokrytí více místností a náklady na ošetření celého domu tímto způsobem by se mohly stát příliš vysokými náklady. Navzdory těmto rozdílům fungují minisplity na stejných principech jako tepelná čerpadla a mají také nárok na podobné slevy.

Otázka: Co jsou „hybridní“ nebo dvoupalivové systémy?

Odpověď: Když se teploty blíží bodu mrazu, tepelná čerpadla „zdroj vzduchu“ mohou být méně účinná, protože se musí pozastavit, aby odmrazila venkovní výměník (obrácením cyklu a krátkým přechodem do režimu chlazení, aby se na výměníku rozpustil led). Jedním z přístupů k řešení tohoto omezení jsou hybridní nebo dvoupalivové systémy. Hybridní nebo dvoupalivové systémy zahrnují kotel na zemní plyn, který pokryje časy, kdy tepelná čerpadla nemohou zajistit dostatečné vytápění rychle nebo efektivně (v chladnějších dnech nebo při zotavování se z nočních nebo prázdninových neúspěchů). Hybridní systémy mohou poskytnout klid pro jednotlivce, kteří váhají s úplným odstraněním zemního plynu.

Otázka: Kolik to bude stát, když budu muset upgradovat své elektrické služby?

A. Domy postavené před rokem 1990 mohou vyžadovat zvýšení kapacity elektrické sítě, aby se přizpůsobily dodatečné zátěži ze systémů tepelných čerpadel. Pokud je váš stávající elektrický panel dimenzován na 200 ampérů nebo více, až na vzácné výjimky, měl by podporovat systém vytápění a chlazení tepelným čerpadlem, ohřívač vody s tepelným čerpadlem a nabíječku elektrických vozidel. Náklady na modernizaci elektrických služeb se v průměru pohybují kolem 3,000 XNUMX $. U starších domů obsluhovaných nadzemními vodiči nebo u novějších domů s podzemním vedením s vodiči procházejícími potrubím jsou náklady relativně nízké. Aktualizace služeb jsou nejvyšší tam, kde jsou vodiče přímo zakopány a musí být instalovány nové vedení a vodiče.

Otázka: Potřebuji elektrické odporové „tepelné pásy“ jako součást svého systému tepelného čerpadla?

A. Topné pásy jsou méně účinným přídavným topením, které někdy instalují dodavatelé, aby zajistili doplňkové topení během velmi chladného počasí (a odmrazovacích cyklů tepelného čerpadla). Někteří dodavatelé se domnívají, že tepelné pásy nejsou v našem klimatu potřeba, pokud jsou systémy správně navrženy s přesnými výpočty zatížení a zvláště pokud jsou potrubí v klimatizovaném prostoru nebo dobře utěsněná a dobře izolovaná v podkroví. Mini-split tepelná čerpadla s kompresory s proměnnými otáčkami nepoužívají tepelné pásy. Topné pásy také vyžadují vyhrazený okruh 240 V, což zvyšuje náklady.

Otázka: Stavím nový dům, jaké systémy vytápění bych měl zvážit?

Odpověď: Z hlediska snižování emisí skleníkových plynů jsou jedinou možností klimatizace prostoru na elektřinu a ohřev vody. Přechod na plně elektrický provoz s tepelnými čerpadly a indukčními varnými deskami je dražší na instalaci, ale – u výstavby nových domů – jsou tyto náklady kompenzovány eliminací nákladů na instalaci plynového potrubí. Rovněž jsou eliminovány průběžné poplatky za plynárenské služby, ať už je plyn spotřebován či nikoli. Vzhledem k tomu, že nové domy musí mít v Kalifornii střešní solární systémy, výroba elektřiny na místě pravděpodobně sníží provozní náklady.

Otázka: Jak fungují tepelná čerpadla?

A. Stejně jako voda stéká z kopce vlivem gravitační síly, „horká“ přirozeně proudí do „studené“ působením termodynamických sil. A protože elektřina může pohánět vodní čerpadlo k čerpání vody do kopce, lze ji také použít k přenosu tepla ze studeného do horkého pomocí chladicího cyklu. Například chladničky a klimatizace odebírají teplo z vnitřku izolovaného krytu a „pumpují“ ho do okolního prostředí. Tepelná čerpadla mohou pracovat oběma způsoby, to znamená, že mohou přenášet teplo z interiéru do exteriéru (chlazení) a z exteriéru do interiéru (topení).

Pro zajištění chlazení kompresor umístěný uvnitř venkovní „kondenzační“ jednotky stlačuje plynné chladivo a zvyšuje jeho teplotu. Horký plyn se ochlazuje a kondenzuje na kapalinu jeho průchodem přes spirálu chlazenou ventilátorem v kondenzátoru. Ochlazená kapalina je vedena potrubím do další spirály umístěné u vnitřního vzduchotechnického zařízení, kde prochází expanzním zařízením, a když se chladivo mění zpět na plyn, absorbuje teplo z výměníku. Pro zajištění ohřevu je proces obrácený a chladivo kondenzuje ve vnitřním výměníku, kde odevzdává teplo a kapalina expanduje ve venkovním výměníku, kde odebírá teplo z venkovního vzduchu.

Reference je od Cool Davida, díky!