Česta pitanja o pompažu topline iz zraka u vodu

Toplinske pumpe su vrsta sustava za grijanje i hlađenje koja su popularna zbog svoje fleksibilnosti i učinkovitosti. Različite su od standardnih jedinica za hlađenje zraka, a izraz 'toplinska pumpe' ponekad se koristi kao opći naziv za nekoliko vrsta HVAC sustava. Stoga, u ovom članku namjeravamo odgovoriti na pitanja poput:

Q. Što je toplinska pumpa?

A. toplinska pumpa je dobro utvrđena i vrlo učinkovita tehnologija koja se pogoni električno i koristi za grijanje i hlađenje prostora, zagrijavanje vode i sušenje ruha. Toplinske pumpe koriste freon i tehnologiju vrlo sličnu one vašoj običnoj klimskoj jedinici, ali, za razliku od klima uređaja, toplinske pumpe mogu također pružati različite vrste grijanja za vaš dom.

Q. Koji su različiti tipovi uređaja i opreme toplinskih pumpi koji se koriste u kućama?

A. Toplinske pumpe se u kućanstvima najčešće koriste za grijanje i hlađenje prostora te za grijanje vode. Najčešće korištene toplinske pumpe za grijanje i hlađenje prostora (ponekad nazivane "regulacijom prostora") mijenjaju toplinu između unutarnjeg i vanjskog zraka i nazivaju se "izvor zraka" ili "zrak-na-zrak" sustavi. Vodootopljeni sistemi s toplinskim pumperima nazivaju se "zrak-na-vodu" sustavi i instaliraju se odvojeno za zagrijavanje vode za duševe i lavabo kao i tradični vodootopljivači. Geotermalne toplinske pumpe koje se koriste za regulaciju temperature prostora (vidi detalje ispod) su "voda-na-zrak" ili "voda-na-vodu" sustavi. Konačno, tehnologija toplinskih pumpe također se koristi i u sušilicama za odeću.

Q. Koji su prednosti toplinskih pumpe?

A. U razlik od sustava koji sagorevaju plin kako bi generirali toplinu, toplinske pumpe tijekom rada ne emitiraju stakleničke plinove u atmosferu. Toplinske pumpe mogu raditi na struju generiranoj iz solarnih sustava na krovu ili iz drugih izvora. Ovisno o učinkovitosti vašeg trenutnog sustava i o tome činite li i poboljšanja ventilacijskih cjevova te druge zakupljive mjere, vaša godišnja računa za energiju vjerojatno će biti niža s sustavom toplinske pumpe. Najpraktičniji pristup je zamijeniti stare sustave koji su spremni početi propasti s općenito učinkovitijim sustavima toplinskih pumpi. Troškovi projekta bi trebali biti otprilike 600 do 2.700 dolara manji za zamjenu i klimatizatora i grijanja toplinskom pumpom umjesto novim klimatizatorom i grijaljem. Ti troškovi su prosječani preko raspona učinkovitosti i veličina i izvedeni su iz procjene priručnika i anketiranja izvođača.

Q. Postoje li poticaji za toplinske pumpe?

A. Da! U županiji Yolo, novi program TECH Clean California omogućuje sudjelujućim izvođačima da osvoje od 3000 do 4800 dolara u povratnicama za toplinske čembe za klimatizaciju prostora, ovisno o gorivu i učinkovitosti postojećih sustava, plus dodatne povratnice ako se obavi zaklepivanje cijevi i detaljne računske veličine. Također su dostupne povratnice za toplinske čembe vode do 3800 dolara, koje mogu instalirati i cijevnici, a za višesportske stanove postoji dodatnih 2800 dolara za potrebne nadogradnje električnog ploča. Slične povratnice nude se i za višesportske stambene kuće. Tražite sudjelujuće izvođače na web stranici programa TECH.

Novi pobudnici programa TECH su dizajnirani kako bi se podudarali s postojećim Povratnicom za udoban dom programom preko PG&E čija web stranica prikazuje oba po redu jedan pored drugog.

Q. Zašto trebam napraviti plan za zamjenu svojih postojećih sustava s toplinskim čembama sada?

A. Ako čekate do kvara, vjerojatno ćete morati nabaviti novi sustav brzo, što vam ne daje vrijeme da odaberete točno taj pompa topline koja je za vas prava. Ako je vaš klima uređaj stari više od 15 godina, ili posebno ako počinje propasti, dobivanje tri ponude od uključenih izvođača već sada će vam omogućiti izbjegavanje stresnih odluka u hitnoj situaciji. Također, poticaji nikad nisu bili bolji: program TECH planira završiti u prosincu 2025. (Program Udoban Dom, koji čini mnogo manji dio ovih poticaja, obnavlja se godišnje).

Q. Postoje li druge stvari na koje trebam obratiti pažnju?

A. Apsolutno! Posebice ako živite u starijoj kući i ako su ventilacijske cijevi u podrumu, trebali biste ozbiljno razmotriti uklanjanje izolacije zatvora, zatvaranje šteta na zatvorima i zamjenu cijevi novim kojima je izolacija barem R-6. Cijevi bi trebali biti instalirani tako da leže na podu podruma, a zatim se može izvesti punjenje novom izolacijom R-49 (ili boljom) iznad cijevi za dodatnu izolaciju. Duzine cijevi mogu također biti skraćene kako bi se smanjila površina i gubitci topline. Konačno, umjesto da instalirate istu veličinu sustava kao prije, novi toplinski pumpu treba prilagoditi smanjenom opterećenju zagrijavanja i hlađenja te smanjenim gubitcima ventilacijskih cijevi. Ovo su najvažnije korake koje možete poduzeti kako biste smanjili potrošnju energije u domu, godišnje troškove i poboljšali udobnost.

Q. Često čujem o „mini split“ uređajima. jesu li oni i toplinske pumpe?

A. Da. Većina kuća s jednom obitelji ima 'centralni' sustav topljenja i hlađenja koji služi svaki sobu koristeći ducts koje dostavljaju zrak kroz registers. Oba tradicionalna sustava i toplinska čemaljsa mogu koristiti ducts, ali tijekom posljednjih deset godina 'mini-split' ili 'ductless' toplinske čemalje su također postale uobičajene. Mini-splits imaju manju kapacitetu topljenja i hlađenja od centralnih, ducted toplinskih čemalja i obično samo služe jednu ili dvije sobe koje je teško zagrijati ili hladiti s centralnim ducted sustavom zbog različitih razloga. Korištenjem zidnih ili stropnih 'glava', mini-split toplinske čemalje su često učinkovitije. Međutim, većina kuća bi zahtijevala više od jedne jedinice da bi se pokrilo više soba, a troškovi obrade cijele kuće na taj način bi mogli postati preveliki. Nazadite ove razlike, mini-splits rade po istim principima kao i toplinske čemalje i kvalificiraju se za slične povratnice.

Q. Što su 'hibridni' ili dual-gorivo sustavi?

Kada temperature približavaju tački zamršćivanja, "vazdušni izvor" toplinske pumpe mogu biti manje učinkovite zato što moraju pauzirati kako bi odefrozovali spoljni spirale (okrećući ciklus i kratak trenutak ulazeći u režim hlađenja kako bi se topao led sa spirale). Jedan način rješavanja ovog ograničenja su hibridni ili dvobojna goriva sustavi. Hibridni ili dvobojna goriva sustavi uključuju plinsku pećnicu da bi pokrili vremena kada toplinske pumpe ne mogu pružiti dovoljno topline brzo ili učinkovito (u hladnije dane ili kada se oporavljaju od noćne ili praznične regulacije temperature). Hibridni sustavi mogu pružiti mir u duši osobama koje su nerješive da potpuno eliminiraju prirodni plin.

Q. Koliko će me to koštati ako ću morati nadograditi svoju električnu uslugu?

A. Kuće izgrađene prije 1990. godine mogu zahtijevati povećanje kapaciteta električne usluge kako bi se smjestio dodatni opterećenje od sustava toplinske pumpe. Ako vaš postojeći električni panel ima ocijenjenu snagu od 200 ampera ili više, s rijetkim izuzetcima, trebao bi podržavati sustav topline i hlađenja toplinskom pumpom, toplinskom pumpom za vodu i napojivačem električnih vozila. Prosjecna cijena nadogradnje električne usluge iznosi oko 3.000 dolara. Za starije kuće koje su opsluživane visokovolturama ili za novije kuće s podzemnom uslugom s vodicima koji prolaze kroz kondukt, troškovi su relativno nizi. Nadogradnje usluga su najviše kod kuća gdje su vodici neposredno zakopani i moraju se instalirati novi kondukt i vodici.

Q. Trebam li električnu otpornu 'toplu traku' kao dio svog sustava toplinske pumpe?

Topline su manje učinkovita pomoćna grijanja koja ponekad instaliraju izvođači radova kako bi se pružilo dodatno grijanje tijekom vrlo hladnog vremena (i ciklusa otoplavanja toplinske pumpe). Neki izvođači smatraju da topline nisu potrebne u našem klimatskom uslovima ako su sustavi pravilno dizajnirani s točnim računanjem opterećenja, posebno ako su cijevi u uvlačenom prostoru ili dobro zaključani i dobro isolirani u stropu. Mini-razdjeljene toplinske pumpe s promjenjivim brzinama kompresora ne koriste topline. Topline također zahtijevaju posvećenu 240v vezu, što povećava troškove.

P. Gradim novu kuću, kakve vrste grijalnih sustava trebam uzeti u obzir?

A. S obzirom na smanjenje emisija stakleničkih plinova, elektroenergetska ogrjevanja i zagrijavanja vode su jedini izbori. Prelazak na čisto električno opremljenje uz uporabu toplinsih pumpe i indukcijske kuhinjske ploče je skuplji za instalaciju, ali — za gradnju novih kuća — taj trošak se izravnava eliminacijom troškova za instaliranje plinske cijevi. Također, trajni troškovi plaćanja za plinsku uslugu, bez obzira koristi li se plin ili ne, također se eliminiraju. Budući da su nove kuće u Kaliforniji dužne imati solarne sustave na krovu, lokalna proizvodnja električne energije vjerojatno će smanjiti troškove održavanja.

Q. Kako rade topline pumpe?

A. Tako kao što voda teče prema dolje pod utjecajem gravitacije, "toplina" prirodno teče prema "hladu" pod utjecajem termodinamičkih sila. I kao što električni strujanje može pokrenuti čembru za vodu kako bi se voda pomicala prema gore, tako i ona može biti upotrijebljena za pomicanje topline s hladnijeg na toplije mjesto koristeći frigoriferne cikluse. Na primjer, hladnjaci i klima uređaji izvlače toplinu iz unutarnjeg otopljivog prostora i "pomaknuju" je u okolno okruženje. Toplične pumpe mogu raditi u oba smjera, tj. one mogu premještati toplinu s unutra prema van (hlajenje) i s vanjskog okruženja prema unutra (grijanje).

Da bi se postigla hladjenja, kompresor koji se nalazi unutar vanjske 'kondenzatorne' jedinice stiže plinoviti hladionicu, podižući njenu temperaturu. Topli plin se hladi i kondenzira u tekućinu tijekom prolaska kroz ventilatorski spiralu u kondenzatoru. Hlajena tekućina se vodi do druge spirale koja se nalazi kod unutarnjeg zrakoprovodnog uređaja gdje prolazi kroz proširivački uređaj, a kako se hladionica ponovo pretvori u plin, apsorbira toplinu iz spirale. Da bi se postiglo grijanje, proces se obrne, a hladionica se kondenzira u unutarnjoj spiralnoj cijevi gdje otpušta toplinu, a tekućina se proširuje u vanjskoj spirali gdje uzima toplinu iz vanjskog zraka.

Referenca je sa Cool David, hvala!