Često postavljana pitanja o toplinskim pumpama zrak-voda

Dizalice topline vrsta su sustava grijanja i hlađenja koji su popularni zbog svoje svestranosti i učinkovitosti. Razlikuju se od standardnih klimatizacijskih jedinica, a izraz 'toplinska pumpa' ponekad se koristi za sve vrste HVAC sustava. Stoga ćemo u ovom postu nastojati odgovoriti na pitanja poput:

P. Što je dizalica topline?

A. toplinska pumpa je dobro etablirana i visoko učinkovita tehnologija na električnu energiju koja se koristi za grijanje i hlađenje prostora, grijanje vode i sušenje rublja. Dizalice topline koriste rashladno sredstvo i tehnologiju vrlo sličnu onoj kod vašeg uobičajenog klima uređaja, ali, za razliku od klima uređaja, dizalice topline također mogu osigurati različite vrste grijanja za vaš dom.

P. Koje su različite vrste uređaja i opreme s toplinskim pumpama koje se koriste u domovima?

A. Dizalice topline koriste se u domovima najčešće za grijanje i hlađenje prostora i grijanje vode. Najčešće dizalice topline koje se koriste za grijanje i hlađenje prostora (ponekad se nazivaju "kondicioniranje prostora") izmjenjuju toplinu između unutarnjeg i vanjskog zraka i nazivaju se sustavima "izvor zraka" ili "zrak-zrak". Grijači vode s toplinskom pumpom nazivaju se sustavi "zrak-voda" i postavljaju se odvojeno za grijanje vode za tuševe i umivaonike baš kao i tradicionalni grijači vode. Geotermalne dizalice topline koje se koriste za klimatizaciju prostora (vidi detalje u nastavku) su sustavi "voda-zrak" ili "voda-voda". Konačno, tehnologija toplinske pumpe također se koristi u uređajima za sušenje rublja.

P. Koje su prednosti dizalica topline?

A. Za razliku od sustava koji sagorijevaju plin za proizvodnju topline, dizalice topline tijekom rada ne ispuštaju stakleničke plinove u atmosferu. Dizalice topline mogu raditi na električnu energiju proizvedenu iz solarnih sustava na krovu ili iz komunalnih izvora. Ovisno o učinkovitosti vašeg trenutnog sustava i o tome radite li i poboljšanja kanala i druge mjere brtvljenja, vaš godišnji račun za komunalije će vjerojatno biti niži sa sustavom toplinske pumpe. Najpraktičniji pristup je zamijeniti stare sustave koji su spremni na kvar općenito učinkovitijim sustavima dizalica topline. Troškovi projekta trebali bi biti oko 600 do 2,700 USD manji za zamjenu klima uređaja i peći s dizalicom topline, umjesto s novim klima uređajem i peći. Ovi su troškovi prosječno izračunati u nizu učinkovitosti i veličina, a izvedeni su iz priručnika za procjenu i ankete izvođača.

P. Postoje li poticaji za dizalice topline?

O. Da! U okrugu Yolo, novi program TECH Clean California omogućuje sudjelujućim izvođačima da zarade između 3000 i 4800 USD u rabatima za toplinske pumpe za klimatizaciju prostora, ovisno o gorivima i učinkovitosti postojećih sustava, plus dodatne rabate ako se izvrše brtvljenje kanala i detaljni proračuni veličine. Dostupni su i popusti za toplinske crpke za grijanje vode do 3800 USD, koje mogu instalirati vodoinstalateri, a za stambene objekte s više obitelji postoji dodatnih 2800 USD za potrebne nadogradnje električnih ploča. Slični popusti predviđeni su za višestambene stanove. Potražite izvođače koji sudjeluju na web stranici programa TECH.

Novi poticaji programa TECH osmišljeni su tako da odgovaraju postojećim Popust za udoban dom program putem PG&E čija web stranica prikazuje oba rabata jedan pored drugog.

P. Zašto bih sada trebao napraviti plan za zamjenu svojih postojećih sustava dizalicama topline?

A. Ako čekate na kvar, velika je vjerojatnost da će vam brzo trebati novi sustav, što vam ne daje vremena da odaberete dizalicu topline koja vam odgovara. Ako je vaš klima uređaj stariji od 15 godina, ili posebno ako je u kvaru, dobivanje tri ponude od izvođača koji sudjeluju sada omogućit će vam da izbjegnete stresne odluke u hitnoj situaciji. Osim toga, poticaji nikad nisu bili bolji: program TECH trebao bi završiti u prosincu 2025. (program Comfortable Home, koji čini puno manji dio poticaja, obnavlja se svake godine).

P. Postoje li druge stvari koje bih trebao uzeti u obzir?

A. Apsolutno! Osobito ako ste u starijoj kući i kanali su na tavanu, trebali biste ozbiljno razmisliti o uklanjanju stropne izolacije, zatvaranju otvora za propuštanje zraka na stropu i zamjeni kanala novima izoliranima na najmanje R-6. Kanale treba postaviti tako da leže na podu potkrovlja, zatim se nova izolacija R-49 (ili bolja) može upuhati na vrh kanala kako bi se osigurala dodatna izolacija. Kanali se također mogu skratiti kako bi se smanjila površina i toplinski gubici. Konačno, umjesto instaliranja sustava iste veličine kao prije, novu dizalicu topline treba dimenzionirati tako da uzme u obzir smanjeno opterećenje grijanja i hlađenja i smanjene gubitke u kanalu. Ovo su najvažnije stvari koje možete učiniti kako biste smanjili potrošnju energije u kući i godišnje troškove te poboljšali udobnost.

P. Puno sam slušao o "mini splitovima". Jesu li i toplinske pumpe?

O. Da. Većina obiteljskih kuća ima "centralni" sustav grijanja i hlađenja koji opslužuje svaku sobu pomoću kanala koji dovode zrak kroz registre. I tradicionalni sustavi i sustavi dizalica topline mogu koristiti kanale, ali tijekom proteklog desetljeća "mini-split" ili toplinske pumpe "bez kanala" također su postale uobičajene. Mini-splitovi imaju manji kapacitet grijanja i hlađenja od centralnih, kanalskih sustava toplinske pumpe i obično služe samo za jednu ili dvije prostorije koje je inače teško grijati ili hladiti sa centralnim kanalskim sustavom iz različitih razloga. Koristeći zidne ili stropne "glave", mini-split dizalice topline obično su učinkovitije. Međutim, većini domova bilo bi potrebno više od jedne jedinice za pokrivanje više soba, a troškovi obrade cijelog doma na ovaj način mogli bi postati previsoki. Unatoč tim razlikama, mini-splitovi rade na istim principima kao i dizalice topline te također ispunjavaju uvjete za slične popuste.

P. Što su "hibridni" ili dvogorivni sustavi?

A. Kada se temperature približe niskoj točki, toplinske crpke "izvora zraka" mogu biti manje učinkovite jer trebaju napraviti pauzu kako bi odmrznule vanjsku izmjenjivaču (okretanjem ciklusa i kratkim odlaskom u način rada hlađenja kako bi otopile led s izmjenjivača). Jedan pristup rješavanju ovog ograničenja su hibridni sustavi ili sustavi s dva goriva. Hibridni sustavi ili sustavi s dva goriva uključuju peć na prirodni plin za pokrivanje razdoblja kada dizalice topline ne mogu osigurati dovoljno grijanja brzo ili učinkovito (u hladnijim danima ili kada se oporavljate od noćnog ili godišnjeg odmora). Hibridni sustavi mogu pružiti bezbrižnost pojedincima koji oklijevaju u potpunosti eliminirati prirodni plin.

P. Koliko će koštati ako moram nadograditi svoju električnu uslugu?

A. Kuće izgrađene prije 1990. mogu zahtijevati povećanje kapaciteta električne energije kako bi se prilagodilo dodatnom opterećenju sustava dizalica topline. Ako je vaša postojeća električna ploča ocijenjena na 200 ampera ili više, uz rijetke iznimke, trebala bi podržavati sustav grijanja i hlađenja toplinske pumpe, grijač vode toplinske pumpe i punjač za električna vozila. Cijena nadogradnje električne usluge u prosjeku iznosi oko 3,000 USD. Za starije domove opslužene nadzemnim žicama ili za novije domove s podzemnom mrežom sa žicama koje prolaze kroz cjevovod, cijena je relativno niska. Nadogradnje usluge najviše su tamo gdje su žice izravno ukopane i moraju se ugraditi novi vodovi i žice.

P. Trebam li električne otporne "toplinske trake" kao dio mog sustava dizalice topline?

A. Toplinske trake manje su učinkovita značajka pomoćnog grijanja koju ponekad instaliraju izvođači kako bi osigurali dodatno grijanje tijekom vrlo hladnog vremena (i ciklusa odmrzavanja toplinske pumpe). Neki izvođači vjeruju da toplinske trake nisu potrebne u našoj klimi ako su sustavi pravilno projektirani s točnim izračunima opterećenja, a posebno ako su kanali u klimatiziranom prostoru ili dobro zatvoreni i dobro izolirani na tavanu. Mini-split dizalice topline s kompresorima promjenjive brzine ne koriste toplinske trake. Toplinske trake također zahtijevaju namjenski strujni krug od 240 V, što povećava troškove.

P. Gradim novi dom, koje bih sustave grijanja trebao uzeti u obzir?

A. Iz perspektive smanjenja emisija stakleničkih plinova, klimatizacija prostora na struju i grijanje vode jedini su izbor. Prelazak na potpuno električnu energiju s dizalicama topline i indukcijskim pločama za kuhanje skuplji je za ugradnju, ali — za izgradnju novih kuća — taj se trošak nadoknađuje uklanjanjem troškova ugradnje plinskih cijevi. Također, eliminiraju se tekući troškovi plinskih usluga, bez obzira je li plin potrošen ili ne. Budući da novi domovi moraju imati krovne solarne sustave u Kaliforniji, proizvodnja električne energije na licu mjesta vjerojatno će smanjiti operativne troškove.

P. Kako rade dizalice topline?

A. Baš kao što voda teče nizbrdo pod silom gravitacije, "vruća" prirodno teče u "hladnu" pod termodinamičkim silama. A kako električna energija može pokrenuti vodenu pumpu za pumpanje vode uzbrdo, također se može koristiti za premještanje topline s hladnog na vruće pomoću ciklusa hlađenja. Na primjer, hladnjaci i klima uređaji izvlače toplinu iz unutrašnjosti izoliranog kućišta i "pumpaju" je u okolni okoliš. Dizalice topline mogu raditi u oba smjera, odnosno mogu prenositi toplinu iz unutarnjeg u vanjsko (hlađenje) i iz vanjskog u unutarnje (grijanje).

Kako bi osigurao hlađenje, kompresor smješten unutar vanjske "kondenzatorske" jedinice komprimira rashladni plin, podižući mu temperaturu. Vrući plin se hladi i kondenzira u tekućinu propuštanjem kroz ventilatorom hlađenu zavojnicu u kondenzatoru. Ohlađena tekućina se cijevima dovodi do druge zavojnice koja se nalazi na uređaju za rukovanje unutarnjim zrakom gdje prolazi kroz ekspanzioni uređaj, a kako se rashladno sredstvo vraća u plin, apsorbira toplinu iz zavojnice. Kako bi se osiguralo grijanje, proces je obrnut i rashladno sredstvo se kondenzira u unutarnjoj zavojnici gdje otpušta toplinu, a tekućina se širi u vanjskoj zavojnici gdje izvlači toplinu iz vanjskog zraka.

Referenca je iz Cool Davida, hvala！