Levegő-víz hőszivattyúk GYIK

A hőszivattyúk olyan fűtési és hűtőrendszerek, amelyek sokoldalúságuk és hatékonyságuk miatt népszerűek. Ezek eltérnek a szabványos légkondicionáló egységektől, és a „hőszivattyú” kifejezést néha több HVAC-rendszerre is használják. Tehát ebben a bejegyzésben olyan kérdésekre keresünk választ, mint:

K. Mi az a hőszivattyú?

Az A. hőszivattyú egy jól bevált és rendkívül hatékony, elektromos meghajtású technológia, amelyet helyiségek fűtésére és hűtésére, vízmelegítésre és ruhaszárításra használnak. A hőszivattyúk hűtőközeget és technológiát használnak, amely nagyon hasonló a szokásos klímaberendezéséhez, de a klímaberendezésekkel ellentétben a hőszivattyúk különféle fűtési módokat is képesek biztosítani otthona számára.

K. Milyen típusú hőszivattyús készülékeket és berendezéseket használnak az otthonokban?

V. A hőszivattyúkat az otthonokban leggyakrabban helyiségek fűtésére és hűtésére, valamint vízmelegítésre használják. A helyiségek fűtésére és hűtésére használt (néha „térkondicionálásnak” nevezett) hőszivattyúk hőt cserélnek a beltéri és a kültéri levegő között, és „levegőforrásként” vagy „levegő-levegő” rendszerként hivatkoznak rájuk. A hőszivattyús vízmelegítőket „levegő-víz” rendszernek nevezik, és külön vannak felszerelve a zuhanyzók és a mosdókagyló vizének melegítésére, akárcsak a hagyományos vízmelegítők. A tér kondicionálására használt geotermikus hőszivattyúk (a részleteket lásd alább) „víz-levegő” vagy „víz-víz” rendszerek. Végül a hőszivattyús technológiát ruhaszárító készülékekben is alkalmazzák.

K. Mik a hőszivattyúk előnyei?

V. A hőtermelés céljából gázt égető rendszerekkel ellentétben a hőszivattyúk működés közben nem bocsátanak ki üvegházhatású gázokat a légkörbe. A hőszivattyúk tetőtéri napelemes rendszerekből vagy közműforrásokból termelt villamos energiával működhetnek. Attól függően, hogy a jelenlegi rendszere milyen hatékonysággal rendelkezik, illetve hogy végez-e csatornafejlesztéseket és egyéb tömítési intézkedéseket, az éves rezsiszámlája valószínűleg alacsonyabb lesz hőszivattyús rendszerrel. A legpraktikusabb megközelítés az, hogy a régi rendszereket, amelyek készen állnak a meghibásodásra, általánosságban hatékonyabb hőszivattyús rendszerekre cserélik. A projekt költségeinek körülbelül 600-2,700 dollárral kell kevesebbnek lennie ahhoz, hogy a klímaberendezést és a kemence hőszivattyúra cserélje, nem pedig egy új légkondicionáló és kemence. Ezeket a költségeket a hatékonyság és a méretek tartományára átlagolták, és becslési kézikönyvekből és a vállalkozók felméréséből származtatták.

K. Vannak-e ösztönzők a hőszivattyúk számára?

A. Igen! Yolo megyében az új TECH Clean California program lehetővé teszi a részt vevő vállalkozók számára, hogy 3000 és 4800 dollár közötti árengedményt keressenek térkondicionáló hőszivattyúkért, a meglévő rendszerek tüzelőanyagától és hatékonyságától függően, valamint további engedményeket, ha csőtömítést és részletes méretezési számításokat végeznek. A hőszivattyús vízmelegítők 3800 USD-ig terjedő árengedményei is elérhetők, amelyeket vízvezeték-szerelők telepíthetnek, többcsaládos lakóépületek esetén pedig további 2800 USD a szükséges elektromos panelek frissítésére. Hasonló kedvezmények járnak a többlakásos lakásokra is. Keresse a résztvevő vállalkozókat a TECH program honlapján.

Az új TECH program ösztönzői úgy lettek kialakítva, hogy illeszkedjenek a meglévőhöz Kényelmes otthoni árengedmény program a PG&E-n keresztül, amelynek weboldalán mindkét árengedmény egymás mellett látható.

K. Miért kellene tervet készítenem, hogy a meglévő rendszereimet hőszivattyúkra cseréljem most?

V. Ha meghibásodásra vár, nagy valószínűséggel gyorsan szüksége lesz egy új rendszerre, amely nem hagy időt a megfelelő hőszivattyú kiválasztására. Ha klímaberendezése 15 évesnél régebbi, vagy különösen akkor, ha meghibásodik, a résztvevő vállalkozóktól kapott három ajánlat most lehetővé teszi, hogy elkerülje a stresszes döntéseket sürgős helyzetben. Ráadásul az ösztönzők soha nem voltak jobbak: a TECH program a tervek szerint 2025 decemberében ér véget (a Kényelmes Otthon Program, amely az ösztönzők jóval kisebb részét teszi ki, évente megújul).

K. Vannak más dolgok, amelyeket figyelembe kell vennem?

A. Feltétlenül! Különösen akkor, ha egy régebbi otthonban van, és a csatornák a tetőtérben vannak, erősen fontolóra kell venni a mennyezeti szigetelés eltávolítását, a mennyezeti légszivárgások lezárását, és a csatornák cseréjét legalább R-6-os szigeteléssel ellátott újakra. A csatornákat úgy kell beépíteni, hogy azok a tetőtér padlóján feküdjenek, majd új R-49 (vagy jobb) szigetelést lehet a csatornák tetejére fújni a további szigetelés érdekében. A csővezetékek lerövidíthetők a felület és a hőveszteségek csökkentése érdekében. Végül a korábbival megegyező méretű rendszer telepítése helyett az új hőszivattyút úgy kell méretezni, hogy figyelembe vegye a csökkentett fűtési és hűtési terhelést, valamint a csökkentett csatornaveszteséget. Ezek a legfontosabb dolgok, amelyeket megtehet az otthoni energiafelhasználás és az éves költségek csökkentése, valamint a kényelem javítása érdekében.

K. Sokat hallottam a „mini felosztásról”. Ezek is hőszivattyúk?

A. Igen. A legtöbb családi ház „központi” fűtési és hűtési rendszerrel rendelkezik, amely minden helyiséget csatornákon keresztül szolgál ki, amelyek levegőt szállítanak regisztereken keresztül. A hagyományos rendszerek és a hőszivattyús rendszerek egyaránt használhatnak csatornákat, de az elmúlt évtizedben a „mini-split” vagy „csatorna nélküli” hőszivattyúk is elterjedtek. A mini splitek kisebb fűtési és hűtési kapacitással rendelkeznek, mint a központi, légcsatornás hőszivattyús rendszerek, és általában csak egy vagy két helyiséget szolgálnak ki, amelyeket egyébként különböző okok miatt nehéz fűteni vagy hűteni központi légcsatornás rendszerrel. A falra vagy mennyezetre szerelt „fejek” használatával a mini split hőszivattyúk általában hatékonyabbak. A legtöbb otthonnak azonban egynél több egységre lenne szüksége több helyiség lefedéséhez, és az egész otthon ilyen módon történő kezelésének költsége meghaladhatja a költségeket. E különbségek ellenére a mini-split ugyanazon az elven működik, mint a hőszivattyúk, és hasonló árengedményekre is jogosultak.

K. Mik azok a „hibrid” vagy kettős üzemanyagú rendszerek?

V. Amikor a hőmérséklet megközelíti a fagypontot, a „levegős” hőszivattyúk kevésbé hatékonyak lehetnek, mert szünetet kell tartaniuk a kültéri hőcserélő leolvasztásához (a ciklus megfordításával, és rövid időre hűtés üzemmódba kapcsolva, hogy leolvasztsák a jeget a hőcserélőről). Ennek a korlátozásnak az egyik megközelítése a hibrid vagy kettős üzemanyagú rendszerek. A hibrid vagy kettős tüzelőanyaggal működő rendszerek földgázkemencét tartalmaznak, amely lefedi azokat az időszakokat, amikor a hőszivattyúk nem tudnak gyorsan vagy hatékonyan elegendő fűtést biztosítani (hidegebb napokon, vagy amikor felépülnek egy éjszakai vagy nyaralási visszaesésből). A hibrid rendszerek nyugalmat biztosíthatnak azoknak az egyéneknek, akik tétováznak a földgáz teljes megszüntetésétől.

K. Mennyibe kerül, ha frissítenem kell az elektromos szolgáltatásomat?

V. Az 1990 előtt épült házakban előfordulhat, hogy növelni kell az elektromos szolgáltatási kapacitást a hőszivattyús rendszerekből származó többletterheléshez. Ha meglévő elektromos panelje 200 amperes vagy nagyobb névleges teljesítményű, ritka kivételektől eltekintve, támogatnia kell a hőszivattyús fűtő- és hűtőrendszert, a hőszivattyús vízmelegítőt és az elektromos jármű töltőjét. Az elektromos szolgáltatás korszerűsítésének költsége átlagosan 3,000 dollár körül mozog. A régebbi, légvezetékkel ellátott házaknál vagy az újabb házaknál, amelyek földalatti szolgáltatással rendelkeznek, és vezetékeken keresztül vezetnek vezetékeket, a költségek viszonylag alacsonyak. A szolgáltatások frissítése ott a legmagasabb, ahol a vezetékek közvetlenül vannak eltemetve, és új vezetékeket és vezetékeket kell telepíteni.

K. Szükségem van elektromos ellenállású „fűtőszalagokra” a hőszivattyús rendszerem részeként?

V. A fűtőszalagok egy kevésbé hatékony kiegészítő fűtési funkció, amelyet néha a vállalkozók szerelnek fel, hogy kiegészítő fűtést biztosítsanak nagyon hideg időben (és a hőszivattyús leolvasztási ciklusokban). Egyes vállalkozók úgy vélik, hogy a mi éghajlatunkon nincs szükség hősávokra, ha a rendszereket megfelelően, pontos terhelési számításokkal tervezték meg, és különösen akkor, ha a csatornák kondicionált térben vannak, vagy a tetőtérben jól tömítettek és jól szigeteltek. A változtatható fordulatszámú kompresszorral felszerelt mini split hőszivattyúk nem használnak hősávokat. A fűtőszalagokhoz külön 240 V-os áramkör is szükséges, ami növeli a költségeket.

K. Új otthont építek, milyen fűtési rendszereket vegyek fontolóra?

V. Az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának csökkentése szempontjából az elektromos árammal működő helyiségkondicionálás és a vízmelegítés az egyetlen választás. A teljesen elektromos hőszivattyús és indukciós főzőlap beépítése drágább, de – új lakások építésénél – ezt a költséget ellensúlyozza a gázcsövek beépítésének költsége. Emellett megszűnnek a folyamatos gázszolgáltatási díjak, függetlenül attól, hogy a gázt fogyasztják-e vagy sem. Mivel Kaliforniában az új otthonok tetőtéri napelemes rendszerekkel kell rendelkezniük, a helyszíni villamosenergia-termelés valószínűleg csökkenti az üzemeltetési költségeket.

K. Hogyan működnek a hőszivattyúk?

V. Ahogy a víz a gravitációs erő hatására lefelé fut, a „forró” a termodinamikai erők hatására természetesen „hideggé” áramlik. És mivel az elektromos áram képes működtetni egy vízszivattyút, hogy vizet pumpáljon felfelé, a hűtési ciklus segítségével a hőt hidegről melegre mozgathatja. Például a hűtőszekrények és a légkondicionálók hőt vonnak ki egy szigetelt ház belsejéből, és „szivattyúzzák” azt a környező környezetbe. A hőszivattyúk mindkét irányban működhetnek, azaz a hőt beltérből a szabadba (hűtés) és kültérből beltérbe (fűtés) szállítják.

A hűtés érdekében a kültéri „kondenzátor” egység belsejében található kompresszor összenyomja a hűtőközeget, megemelve annak hőmérsékletét. A forró gázt lehűtik és folyadékká kondenzálják úgy, hogy a kondenzátorban ventilátoros hűtésű tekercsen vezetik át. A lehűtött folyadékot a beltéri légkezelőben elhelyezett másik tekercsbe vezetik, ahol áthalad egy tágulási eszközön, és ahogy a hűtőközeg visszaváltozik gázzá, felveszi a hőt a tekercsből. A fűtés érdekében a folyamat megfordul, és a hűtőközeg lecsapódik a beltéri hőcserélőben, ahol hőt ad le, a folyadék pedig kitágul a kültéri hőcserélőben, ahol hőt von el a kültéri levegőből.

A hivatkozás Cool Davidtől származik, köszönöm!