Často kladené otázky o tepelných čerstvech typu vzduch-na-voda

Výměníky tepla jsou typem systému na vytápění a chlazení, který je oblíbený díky své univerzálnosti a efektivitě. Liší se od běžných jednotek na klimatizaci vzduchu a termín 'výměník tepla' někdy používáme jako obecný pro několik druhů systémů HVAC. Proto chtěli bychom v tomto příspěvku odpovědět na otázky jako:

Otázka: Co je to výměník tepla?

Výměník tepla je dobře zavedená a velmi účinná technologie poháněná elektřinou, která se používá pro topení a chlazení prostoru, vytápění vody a sušení oblečení. Výměníky tepla používají mrazivé látky a technologii podobnou běžnému klimatizačnímu zařízení, ale, na rozdíl od klimatizací, výměníky tepla mohou také poskytovat různé druhy topení pro váš dům.

Otázka: Jaké jsou různé typy spotřebičů a vybavení s výměníky tepla používané v domech?

A. Tepelné pumpy se nejčastěji používají v domech pro topení a chlazení prostoru a pro vodní ohřev. Nejpoužívanější tepelné pumpy pro topení a chlazení prostoru (někdy nazývané „klimatizace“) vyměňují teplo mezi vnitřním a vnějším vzduchem a označují se jako „z vzduchu“ nebo „vzduch-na-vzduch“ systémy. Vodní ohřevy s tepelnou pumpou jsou označovány jako „vzduch-na-vodu“ systémy a instalují se odděleně pro ohřev vody pro sprchy a dřepy stejně jako tradiční vodní ohřevy. Geotermální tepelné pumpy používané pro klimatizaci (viz podrobnosti níže) jsou „voda-na-vzduch“ nebo „voda-na-vodu“ systémy. Nakonec se tepelná pumpa používá také v sušičkách na oblečení.

Q. Jaké jsou výhody tepelných pump?

A. Na rozdíl od systémů, které spalují plyn k výrobě tepla, během provozu neuvolňují tepelné čerpadla žádné skleníkové plyny do atmosféry. Tepelná čerpadla mohou běžet na elektřině generované z solárních systémů na střeše nebo z ústředních zdrojů. V závislosti na efektivitě vašeho současného systému a tom, zda také provedete vylepšení trubek a další uzavírací opatření, je pravděpodobné, že s tepelným čerpadlem budou vaše roční účty za energii nižší. Nejpřiměřenější přístup je nahradit staré systémy, které jsou připraveny selhat, obecně efektivnějšími tepelnými čerpadly. Náklady na projekt by měly být asi o 600 až 2 700 dolarů nižší, pokud nahradíte jak klimatizaci, tak i topeničku tepelným čerpadlem namísto nové klimatizace a topeničky. Tyto náklady byly průměrovány přes široké spektrum efektivit a velikostí a byly odvozeny z odhadových manuálů a průzkumu kontraktérů.

Q. Jsou nějaké podpory pro tepelná čerpadla?

A. Ano! V okrese Yolo nový program TECH Clean California umožňuje účastníkům získat od $3000 do $4800 v dotacích za tepelné pumpy na klimatizaci prostoru, podle druhu paliv a účinnosti stávajících systémů, plus další dotace, pokud je provedeno uzavírání trub a podrobné výpočty velikosti. Dostupné jsou také dotace za tepelné pumpy na vodnou horkovodu až $3800, které mohou instalovat saniťáci, a pro více rodinné bydlení je k dispozici dalších $2800 na potřebné upgrady elektrických panelů. Podobné dotace jsou poskytovány i pro vícebytové domy. Hledejte autorizované dodavatele na webové stránce programu TECH.

Nové incentivy programu TECH jsou navrženy tak, aby se integrovaly s existujícím Programem dotací na pohodlný dům pro PG&E, jejichž web zobrazuje obě dotace vedle sebe.

Q. Proč bych měl udělat plán nahrazení svých stávajících systémů tepelnými pumpy nyní?

A. Pokud počkáte na poruchu, je velká šance, že budete potřebovat nový systém rychle, což vám nedá čas vybrat správnou tepelnou pumpu pro sebe. Pokud je váš klimatizátor starší než 15 let, nebo zejména pokud začíná selhat, získání tří nabídek od partnerních dodavatelů už teď vám umožní vyhnout se stresujícím rozhodnutím v nouzové situaci. Navíc jsou incentivy nikdy lepší: program TECH je naplánován ke konci v prosinci 2025 (Program Pohodlného Domova, který tvoří mnohem menší část incentiv, je obnovován každoročně).

Q. Jsou další věci, na které bych měl/a dbát?

A. Absolutně! Zejména pokud žijete v starším domě a trubky jsou v podkroví, by měl být vážně zvážen odstranění izolace stropu, uzavření vzduchových úniků na stropě a nahrazení trubek novými, které jsou izolované alespoň na R-6. Trubky by měly být nainstalovány tak, aby spočívaly na podlaze v podkroví, poté lze na ně nalít novou izolaci R-49 (nebo lepší) pro další izolaci. Lze zkrátit délku trubkových úseků, aby se snížila plocha a tepelné ztráty. Nakonec místo instalace stejné velikosti systému jako předtím by měl nový teplač být dimensionován s ohledem na snížené hmotné a chlazení a snížené ztráty v trubkách. Tyto jsou nejdůležitější věci, které můžete udělat k redukci spotřeby energie ve vašem domě, ročních nákladů a zlepšení pohodlí.

Q. Slyšel jsem hodně o „mini split“. Jsou to také teplače?

A. Ano. Většina jednorodinných domů má „centrální“ systém topení a chlazení, který slouží každou místnost pomocí trubek, které dodávají vzduch prostřednictvím ventilů. Oba tradiční systémy i tepelné čerpadla mohou používat trubky, ale během poslední dekády se také stala běžná „mini-split“ nebo „beztrubicová“ tepelná čerpadla. Mini-splity mají menší výkon na vytápění a chlazení než centrální tepelná čerpadla s trubicemi a obvykle obsluhují pouze jednu nebo dvě místnosti, které je pro různé důvody těžké vytopit nebo ochladit pomocí centrálního systému. Pomocí zdích nebo stropních „hlav“, mini-split tepelná čerpadla bývají efektivnější. Nicméně, většina domů by vyžadovala více jednotek k pokrytí více místností a náklady na zpracování celého domu tímto způsobem by mohly být příliš vysoké. Přestože existují tyto rozdíly, mini-splity fungují na stejném principu jako tepelná čerpadla a jsou kvalifikovaná na podobné dotace.

Q. Co jsou „hybridní“ nebo dvoudruhové systémy?

A. Když teploty přibližují bod mrazu, mohou být 'vzdušné zdroje' čerpadel tepla méně efektivní, protože musí na chvíli přestat, aby odloupaly venkovní spirálu (tím, že obrátí cyklus a krátce přejdou do režimu chlazení, aby roztáhly led ze spirály). Jedním ze způsobů řešení této omezení jsou hybridní nebo systémy s dvojitým palivem. Hybridní nebo systémy s dvojitým palivem zahrnují plynovou pec krycí okamžiky, kdy čerpadla tepla nemohou poskytnout dostatečné teplo rychle nebo efektivně (v chladnějších dnech nebo při obnově po nočním nebo dovolenkovém snížení teploty). Hybridní systémy mohou poskytnout pocit bezpečí pro jednotlivce, kteří váhají úplně odstranit přírodní plyn.

Q. Kolik to bude stát, pokud budu muset upgradovat svou elektrickou službu?

Domy postavené před rokem 1990 mohou vyžadovat zvýšení kapacity elektrického vedení pro přijetí dodatečného zatížení od systémů tepelné čerpadla. Pokud je váš stávající elektrický panel hodnocen na 200 amperů nebo více, s vzácnými výjimkami by měl podporovat systém topení a chlazení pomocí tepelného čerpadla, tepelně čerpací vodní hřiště a nábojku pro elektrické vozidlo. Průměrné náklady na upgrad elektrického vedení jsou kolem 3 000 dolarů. Pro starší domy obsluhované visutými vodiči nebo pro novější domy s podzemním vedením s vodiči běžícími přes konduktor jsou náklady relativně nízké. Nejvyšší úpravy vedení jsou potřeba tam, kde jsou vodiče příměře zapuštěny a musí být nainstalován nový konduktor a vodiče.

O. Potřebuji elektrické rezistivní 'tepelné pruhy' jako součást mého systému tepelného čerpadla?

A. Ohřívací pruhy jsou méně efektivní pomocná vytápěcí funkce, kterou někdy instalují stavitelé pro dodatečné vytápění během velmi studeného počasí (a cyklů rozmrázky tepla pumpy). Někteří stavitelé věří, že ohřívací pruhy nejsou potřeba v našem klimatu, pokud jsou systémy správně navrženy s přesnými výpočty zátěže, a zejména pokud jsou trubky v klimatizovaném prostoru nebo jsou dobře uzavřeny a izolovány v podkroví. Mini-split tepelné pumpy se stlačovači proměnné rychlosti nepoužívají ohřívací pruhy. Ohřívací pruhy také vyžadují vlastní 240v obvod, což zvyšuje náklady.

Q. Stavím nový dům, jaké typy vytápěcí soustavy bych měl uvážit?

A. Z hlediska snížení emisí skleníkových plynů jsou jedinými možnostmi klimatizace a ohřev vody na elektrický pohon. V případě elektrických tepelných čerpadel a indukčních kuchyňských stolů je jejich instalace dražší, ale pro novostavbu domů jsou tyto náklady kompenzovány odstraněním nákladů na instalaci plynových potrubí. Zruší se také poplatky za plynovou službu, bez ohledu na to, zda je plyn spotřebován nebo ne. Jelikož v Kalifornii je nutné, aby nové domy měly na střeše solární systémy, pravděpodobně sníží provozní náklady na výrobu elektřiny na místě.

Otázka: Jak fungují tepelná čerpadla?

Stejně jako voda pod vlivem gravitace téče dolů, tak "tepla" přirozeně proudí k "chladu" pod vlivem termodynamických sil. A stejně jako elektřina může pohánět vodní čerpadlo na čerpaní vody nahoru, může být také použita k přesunu tepla z chladného prostoru do teplého pomocí kmitočelného cyklu. Například lednice a klimatizace odebírají teplo z uzavřeného izolovaného prostoru a "čerpadlem" ho přenášejí do okolního prostředí. Tepelné čerpadla mohou fungovat oběma směry, tedy mohou přesouvat teplo zevnitř ven (chladicí režim) a zvenčí dovnitř (topný režim).

Pro poskytování chlazení je kompresor umístěný v venkovní jednotce „kondenzátoru“, který komprimuje chladicí plyn, čímž zvyšuje jeho teplotu. Horký plyn je ochlazen a kondenzován na kapaliny při procházení ventilátorem ochlazovanou spirálou v kondenzátoru. Kapalina je poté vedena do další spirály umístěné u vnitřního vzduchového otopného přístroje, kde prochází expanzním zařízením a jak se chladiva mění zpět na plyn, pohlcuje teplo ze spirály. Pro poskytování tepla je tento proces obrácen a chladiva je kondenzováno ve vnitřní spirále, kde vydává teplo a kapalina se rozšiřuje ve venkovní spirále, kde pohlcovala teplo z venkovního vzduchu.

Odkaz pochází od Cool David, děkujeme!