Domande frequenti sulle pompe di calore aria-acqua

Le pompe di calore sono un tipo di sistema di riscaldamento e raffreddamento che sono popolari per la loro versatilità ed efficienza. Sono diverse dalle unità di aria condizionata standard e il termine "pompa di calore" è talvolta usato come termine generico per diversi tipi di sistemi HVAC. Quindi, per questo post cercheremo di rispondere a domande come:

D. Che cos'è una pompa di calore?

A. La pompa di calore è una tecnologia consolidata e altamente efficiente, alimentata elettricamente, utilizzata per il riscaldamento e il raffreddamento degli ambienti, il riscaldamento dell'acqua e l'asciugatura dei vestiti. Le pompe di calore utilizzano refrigerante e tecnologia molto simili a quelli del comune condizionatore d'aria, ma, a differenza dei condizionatori d'aria, le pompe di calore possono anche fornire vari tipi di riscaldamento per la casa.

D. Quali sono i diversi tipi di apparecchiature e dispositivi a pompa di calore utilizzati nelle case?

A. Le pompe di calore sono utilizzate nelle case più comunemente per il riscaldamento e il raffreddamento degli ambienti e per il riscaldamento dell'acqua. Le pompe di calore più comuni utilizzate per il riscaldamento e il raffreddamento degli ambienti (talvolta chiamate "condizionamento degli ambienti") scambiano calore tra l'aria interna e quella esterna e sono chiamate sistemi "ad aria" o "aria-aria". Gli scaldacqua a pompa di calore sono chiamati sistemi "aria-acqua" e sono installati separatamente per riscaldare l'acqua per docce e lavandini proprio come gli scaldacqua tradizionali. Le pompe di calore geotermiche utilizzate per il condizionamento degli ambienti (vedere i dettagli di seguito) sono sistemi "acqua-aria" o "acqua-acqua". Infine, la tecnologia delle pompe di calore è utilizzata anche negli elettrodomestici asciugabiancheria.

D. Quali sono i vantaggi delle pompe di calore?

A. A differenza dei sistemi che bruciano gas per generare calore, le pompe di calore non rilasciano gas serra nell'atmosfera durante il funzionamento. Le pompe di calore possono funzionare con l'elettricità generata da sistemi solari sui tetti o da fonti di servizi. A seconda dell'efficienza del tuo attuale sistema e se esegui anche miglioramenti dei condotti e altre misure di sigillatura, la tua bolletta annuale sarà probabilmente più bassa con un sistema a pompa di calore. L'approccio più pratico è quello di sostituire i vecchi sistemi che sono pronti a guastarsi con sistemi a pompa di calore generalmente più efficienti. I costi del progetto dovrebbero essere di circa $ 600 a $ 2,700 in meno per sostituire sia un condizionatore d'aria che una caldaia con una pompa di calore, piuttosto che con un nuovo condizionatore d'aria e una nuova caldaia. Questi costi sono stati calcolati in media su una gamma di efficienze e dimensioni e sono stati derivati ​​da manuali di stima e da un sondaggio di appaltatori.

D. Esistono incentivi per le pompe di calore?

A. Sì! Nella contea di Yolo, il nuovo programma TECH Clean California consente ai contractor partecipanti di guadagnare tra $ 3000 e $ 4800 in rimborsi per pompe di calore per il condizionamento degli spazi, a seconda dei combustibili e dell'efficienza dei sistemi esistenti, oltre a rimborsi aggiuntivi se vengono eseguiti calcoli dettagliati di dimensionamento e sigillatura dei condotti. Sono inoltre disponibili rimborsi per scaldabagni a pompa di calore fino a $ 3800, che possono essere installati da idraulici e, per le strutture residenziali multifamiliari, sono previsti altri $ 2800 per gli aggiornamenti necessari del quadro elettrico. Rimborsi simili sono previsti per appartamenti multifamiliari. Cerca i contractor partecipanti sul sito Web del programma TECH.

I nuovi incentivi del programma TECH sono progettati per integrarsi con quelli esistenti Rimborso per casa confortevole programma tramite PG&E, il cui sito web mostra entrambi gli sconti uno accanto all'altro.

D. Perché dovrei pianificare subito la sostituzione dei miei sistemi esistenti con pompe di calore?

A. Se aspetti un guasto, è probabile che avrai bisogno di un nuovo sistema in fretta, il che non ti dà il tempo di scegliere la pompa di calore giusta per te. Se il tuo condizionatore ha più di 15 anni, o soprattutto se è difettoso, ottenere tre offerte da appaltatori partecipanti ora ti consentirà di evitare decisioni stressanti in una situazione urgente. Inoltre, gli incentivi non sono mai stati così buoni: il programma TECH dovrebbe concludersi a dicembre 2025 (il programma Comfortable Home, che costituisce una porzione molto più piccola degli incentivi, viene rinnovato annualmente).

D. Ci sono altre cose che dovrei considerare?

A. Assolutamente! Soprattutto se vivi in ​​una casa vecchia e i condotti sono in soffitta, dovresti prendere seriamente in considerazione la rimozione dell'isolamento del soffitto, la sigillatura delle perdite d'aria dal soffitto e la sostituzione dei condotti con nuovi isolati almeno con R-6. I condotti dovrebbero essere installati in modo che poggino sul pavimento della soffitta, quindi un nuovo isolamento R-49 (o migliore) può essere soffiato sopra i condotti per fornire ulteriore isolamento. I tratti dei condotti possono anche essere accorciati per ridurre la superficie e le perdite termiche. Infine, anziché installare lo stesso sistema di dimensioni precedenti, la nuova pompa di calore dovrebbe essere dimensionata per tenere conto del carico di riscaldamento e raffreddamento ridotto e delle perdite dei condotti ridotte. Queste sono le cose più importanti che puoi fare per ridurre il consumo energetico domestico e i costi annuali e per migliorare il comfort.

D. Ho sentito molto parlare di "mini split". Sono anche pompe di calore?

R. Sì. La maggior parte delle case monofamiliari ha un sistema di riscaldamento e raffreddamento "centralizzato" che serve ogni stanza tramite condotti che forniscono aria attraverso bocchette. Sia i sistemi tradizionali che quelli a pompa di calore possono utilizzare i condotti, ma negli ultimi dieci anni sono diventate comuni anche le pompe di calore "mini-split" o "senza condotti". I mini-split hanno una capacità di riscaldamento e raffreddamento inferiore rispetto ai sistemi a pompa di calore centralizzati e canalizzati e solitamente servono solo una o due stanze che altrimenti sarebbero difficili da riscaldare o raffreddare con un sistema centralizzato canalizzato per una serie di motivi. Utilizzando "teste" montate a parete o a soffitto, le pompe di calore mini-split tendono a essere più efficienti. Tuttavia, la maggior parte delle case richiederebbe più di un'unità per coprire più stanze e il costo del trattamento di un'intera casa in questo modo potrebbe diventare proibitivo. Nonostante queste differenze, i mini-split funzionano secondo gli stessi principi delle pompe di calore e sono idonei anche per rimborsi simili.

D. Cosa sono i sistemi "ibridi" o a doppio carburante?

A. Quando le temperature si avvicinano allo zero, le pompe di calore "ad aria" possono essere meno efficienti perché devono fermarsi per sbrinare la serpentina esterna (invertendo il ciclo e passando brevemente alla modalità di raffreddamento per sciogliere il ghiaccio dalla serpentina). Un approccio per affrontare questa limitazione è rappresentato dai sistemi ibridi o a doppio combustibile. I sistemi ibridi o a doppio combustibile includono una caldaia a gas naturale per coprire i periodi in cui le pompe di calore non riescono a fornire riscaldamento sufficiente in modo rapido o efficiente (nelle giornate più fredde o quando ci si riprende da una battuta d'arresto notturna o di vacanza). I sistemi ibridi possono offrire tranquillità alle persone esitanti a eliminare completamente il gas naturale.

D. Quanto costerà se dovessi rinnovare il mio servizio elettrico?

A. Le case costruite prima del 1990 potrebbero richiedere una maggiore capacità di servizio elettrico per accogliere il carico aggiuntivo dei sistemi a pompa di calore. Se il tuo quadro elettrico esistente è valutato a 200 ampere o più, con rare eccezioni, dovrebbe supportare un sistema di riscaldamento e raffreddamento a pompa di calore, uno scaldabagno a pompa di calore e un caricabatterie per veicoli elettrici. Il costo per aggiornare il servizio elettrico è in media di circa $ 3,000. Per le case più vecchie servite da cavi aerei o per le case più nuove con servizio sotterraneo con cavi che passano attraverso condotti, il costo è relativamente basso. Gli aggiornamenti del servizio sono più elevati dove i cavi sono direttamente interrati e devono essere installati nuovi condotti e cavi.

D. Ho bisogno di "strisce riscaldanti" con resistenza elettrica come parte del mio sistema di pompa di calore?

A. Le strisce riscaldanti sono una funzione di riscaldamento ausiliario meno efficiente, a volte installata dagli appaltatori per fornire riscaldamento supplementare durante climi molto freddi (e cicli di sbrinamento della pompa di calore). Alcuni appaltatori ritengono che le strisce riscaldanti non siano necessarie nel nostro clima se i sistemi sono progettati correttamente con calcoli di carico accurati e soprattutto se i condotti sono in uno spazio condizionato o ben sigillati e ben isolati in soffitta. Le pompe di calore mini-split con compressori a velocità variabile non utilizzano strisce riscaldanti. Le strisce riscaldanti richiedono anche un circuito dedicato da 240 V, il che aumenta i costi.

D. Sto costruendo una nuova casa: che tipo di impianto di riscaldamento dovrei prendere in considerazione?

A. Dal punto di vista della riduzione delle emissioni di gas serra, il condizionamento degli spazi e il riscaldamento dell'acqua alimentati elettricamente sono le uniche scelte. Passare completamente all'elettrico con pompe di calore e piani cottura a induzione è più costoso da installare, ma, per le nuove costruzioni di case, tale costo è compensato dall'eliminazione del costo di installazione delle tubazioni del gas. Inoltre, vengono eliminati i costi di servizio del gas in corso, indipendentemente dal fatto che il gas venga consumato o meno. Poiché le nuove case sono tenute ad avere sistemi solari sul tetto in California, la generazione di elettricità in loco probabilmente ridurrà i costi operativi.

D. Come funzionano le pompe di calore?

A. Proprio come l'acqua scorre in discesa sotto la forza di gravità, il "caldo" fluisce naturalmente verso il "freddo" sotto le forze termodinamiche. E poiché l'elettricità può far funzionare una pompa dell'acqua per pompare l'acqua in salita, può anche essere utilizzata per spostare il calore dal freddo al caldo utilizzando il ciclo di refrigerazione. Ad esempio, i frigoriferi e i condizionatori d'aria estraggono il calore dall'interno di un involucro isolato e lo "pompano" nell'ambiente circostante. Le pompe di calore possono funzionare in entrambi i modi, ovvero possono spostare il calore dall'interno all'esterno (raffreddamento) e dall'esterno all'interno (riscaldamento).

Per fornire raffreddamento, un compressore situato all'interno dell'unità "condensatore" esterna comprime il gas refrigerante, aumentandone la temperatura. Il gas caldo viene raffreddato e condensato in un liquido facendolo passare attraverso una serpentina raffreddata da ventola nel condensatore. Il liquido raffreddato viene convogliato in un'altra serpentina situata nel gestore dell'aria interna dove passa attraverso un dispositivo di espansione e, quando il refrigerante torna a essere un gas, assorbe calore dalla serpentina. Per fornire riscaldamento, il processo viene invertito e il refrigerante viene condensato nella serpentina interna dove cede calore e il liquido si espande nella serpentina esterna dove assorbe calore dall'aria esterna.

Il riferimento è di Cool David, grazie!