空気から水へのヒートポンプに関するよくある質問

ヒートポンプは、その汎用性と効率性から人気の高い暖房および冷房システムの一種です。ヒートポンプは標準的なエアコンとは異なり、「ヒートポンプ」という用語は、複数のタイプの HVAC システムの総称として使用されることがあります。そこで、この投稿では、次のような質問に答えることを目指します。

Q. ヒートポンプとは何ですか？

A. ヒートポンプは、空間の暖房や冷房、給湯、衣類の乾燥に使用される、確立された高効率の電気駆動技術です。ヒートポンプは、一般的なエアコンと非常によく似た冷媒と技術を使用しますが、エアコンとは異なり、ヒートポンプは家庭にさまざまな種類の暖房を提供することもできます。

Q. 家庭で使用されるヒートポンプ機器や装置にはどのような種類がありますか?

A. ヒートポンプは、家庭で最も一般的には、空間の暖房と冷房、および給湯に使用されます。空間の暖房と冷房 (「空間コンディショニング」と呼ばれることもあります) に使用される最も一般的なヒートポンプは、屋内と屋外の空気の間で熱を交換し、「空気源」または「空気対空気」システムと呼ばれます。ヒートポンプ給湯器は「空気対水」システムと呼ばれ、従来の給湯器と同様に、シャワーやシンクの水を加熱するために別途設置されます。空間コンディショニングに使用される地熱ヒートポンプ (詳細は下記を参照) は、「水対空気」または「水対水」システムです。最後に、ヒートポンプ技術は衣類乾燥機にも使用されています。

Q. ヒートポンプの利点は何ですか？

A. ガスを燃焼させて熱を発生させるシステムとは異なり、ヒートポンプは動作中に温室効果ガスを大気中に放出しません。ヒートポンプは、屋上ソーラーシステムまたは公共電力源から発電した電力で稼働できます。現在のシステムの効率と、ダクトの改善やその他の密閉対策も行うかどうかに応じて、ヒートポンプ システムを使用すると年間の公共料金が下がる可能性があります。最も実用的な方法は、故障する可能性のある古いシステムを、一般的に効率の高いヒートポンプ システムに交換することです。エアコンと暖房機の両方をヒートポンプに交換すると、エアコンと暖房機を新品に交換するよりも、プロジェクト費用が約 600 ～ 2,700 ドル安くなります。これらの費用は、さまざまな効率とサイズで平均化され、見積マニュアルと請負業者の調査から導き出されました。

Q. ヒートポンプにはインセンティブがありますか?

A. はい！ヨロ郡では、新しい TECH Clean California プログラムにより、参加請負業者は、燃料と既存システムの効率に応じて、空間調節ヒートポンプに対して 3000 ～ 4800 ドルの割引を受けることができます。さらに、ダクトのシーリングと詳細なサイズ計算が行われた場合は、追加の割引が受けられます。また、配管工が設置できるヒートポンプ給湯器に対して最大 3800 ドルの割引があり、集合住宅の場合は、必要な電気パネルのアップグレードに対してさらに 2800 ドルの割引があります。集合住宅にも同様の割引が提供されます。TECH プログラムの Web サイトで参加請負業者を探してください。

新しいTECHプログラムのインセンティブは、既存のものと連携するように設計されている。 快適な住まい割引 PG&E を通じて提供されるプログラムで、同社の Web サイトには両方の割引が並べて表示されています。

Q. 今、既存のシステムをヒートポンプに置き換える計画を立てるべきなのはなぜですか?

A. 故障するまで待つと、すぐに新しいシステムが必要になる可能性が高く、適切なヒートポンプを選択する時間がありません。エアコンが 15 年以上経過している場合、または特に故障している場合は、今すぐ参加業者 2025 社から見積もりを取得しておけば、緊急時にストレスの多い決定を避けることができます。さらに、インセンティブはこれまでになく充実しています。TECH プログラムは XNUMX 年 XNUMX 月に終了する予定です (インセンティブのごく一部を占める Comfortable Home プログラムは毎年更新されます)。

Q. 他に考慮すべきことはありますか?

A. もちろんです! 特に古い家に住んでいてダクトが屋根裏にある場合は、天井の断熱材を取り除き、天井の空気漏れを塞ぎ、ダクトを少なくとも R-6 に断熱された新しいものに交換することを強く検討してください。ダクトは屋根裏の床に接するように設置し、ダクトの上に新しい R-49 (またはそれ以上) 断熱材を吹き付けて断熱性を高めます。ダクトの配管を短くして表面積と熱損失を減らすこともできます。最後に、以前と同じサイズのシステムを設置するのではなく、新しいヒートポンプのサイズは、暖房と冷房の負荷の減少とダクト損失の減少を考慮して決定する必要があります。これらは、家庭のエネルギー使用量と年間コストを削減し、快適性を向上させるためにできる最も重要なことです。

Q. 「ミニスプリット」という言葉をよく耳にしますが、これもヒートポンプですか?

A. はい。ほとんどの一戸建て住宅には、レジスターを通して空気を送るダクトを使用して各部屋にサービスを提供する「セントラル」冷暖房システムがあります。従来のシステムとヒートポンプシステムの両方でダクトを使用できますが、過去 10 年間で「ミニスプリット」または「ダクトレス」ヒートポンプも一般的になりました。ミニスプリットは、セントラルダクトヒートポンプシステムよりも暖房と冷房の能力が低く、通常はさまざまな理由からセントラルダクトシステムで暖房または冷房するのが難しい 1 つまたは 2 つの部屋にのみサービスを提供します。壁または天井に取り付けられた「ヘッド」を使用するミニスプリットヒートポンプは、より効率的である傾向があります。ただし、ほとんどの家では複数の部屋をカバーするために複数のユニットが必要であり、家全体をこの方法で処理するとコストがかかりすぎる可能性があります。これらの違いはありますが、ミニスプリットはヒートポンプと同じ原理で動作し、同様のリベートの対象にもなります。

Q. 「ハイブリッド」またはデュアル燃料システムとは何ですか?

A. 気温が氷点に近づくと、「空気源」ヒートポンプは効率が悪くなることがあります。これは、屋外コイルの霜取りのために一時停止する必要があるためです (サイクルを逆転させて、コイルの氷を溶かすために一時的に冷却モードに入る)。この制限に対処する方法の 1 つは、ハイブリッド システムまたはデュアル フューエル システムです。ハイブリッド システムまたはデュアル フューエル システムには、ヒートポンプが十分な暖房を迅速かつ効率的に提供できないとき (寒い日や夜間または休暇中の遅れから回復するとき) をカバーするために、天然ガス炉が含まれています。ハイブリッド システムは、天然ガスを完全に排除することに躊躇している人々に安心感を与えることができます。

Q. 電気サービスをアップグレードする必要がある場合、費用はいくらかかりますか?

A. 1990 年以前に建てられた住宅では、ヒート ポンプ システムからの追加負荷に対応するために、電気サービス容量を増やす必要がある場合があります。既存の電気パネルの定格が 200 アンペア以上の場合は、まれな例外を除き、ヒート ポンプ暖房および冷房システム、ヒート ポンプ給湯器、電気自動車充電器をサポートする必要があります。電気サービスのアップグレード費用は平均で約 3,000 ドルです。架空電線で電力供給されている古い住宅や、電線が導管を通って地下に配線されている新しい住宅の場合、費用は比較的低くなります。電線が直接埋設され、新しい導管と電線を設置する必要がある場所では、サービスのアップグレード費用が最も高くなります。

Q. ヒートポンプ システムの一部として電気抵抗「ヒート ストリップ」は必要ですか?

A. ヒートストリップは、非常に寒い天候（およびヒートポンプの霜取りサイクル）中に補助暖房を提供するために請負業者によって設置されることがある、効率の低い補助暖房機能です。一部の請負業者は、システムが正確な負荷計算で適切に設計され、特にダクトが空調された空間にあるか、屋根裏でしっかりと密閉され、断熱されている場合、ヒートストリップは私たちの気候では必要ないと考えています。可変速コンプレッサーを備えたミニスプリットヒートポンプは、ヒートストリップを使用しません。ヒートストリップには専用の 240V 回路も必要であり、コストが追加されます。

Q. 新築住宅を建てるのですが、どのような暖房システムを検討すべきでしょうか?

A. 温室効果ガスの排出削減の観点から、電気で動く空間空調と給湯が唯一の選択肢です。ヒートポンプと電磁調理器を備えたオール電化は設置費用が高くなりますが、新築住宅の場合、ガス配管の設置費用がなくなるため、その費用は相殺されます。また、ガスの消費の有無にかかわらず、継続的なガスサービス料金もかかりません。カリフォルニア州では新築住宅に屋上太陽光発電システムの設置が義務付けられているため、敷地内での発電により運用コストが削減される可能性があります。

Q. ヒートポンプはどのように機能しますか?

A. 水が重力によって下流に流れるのと同じように、熱力学的な力によって「熱い」ものは自然に「冷たい」ものへと流れます。また、電気で水ポンプを動かして水を上流に汲み上げることができるように、冷凍サイクルを使用して熱を冷たいものから熱いものへ移動させることもできます。たとえば、冷蔵庫やエアコンは断熱された容器の内部から熱を抽出し、それを周囲の環境に「送り」ます。ヒートポンプは両方向に機能し、つまり、熱を屋内から屋外へ (冷房)、屋外から屋内へ (暖房) 移動させることができます。

冷房を行うには、屋外の「コンデンサー」ユニット内にあるコンプレッサーが冷媒ガスを圧縮して温度を上げます。高温のガスは、コンデンサー内のファン冷却コイルに通されて冷却され、液体に凝縮されます。冷却された液体は、屋内のエアハンドラーにある別のコイルにパイプで送られ、膨張装置を通過します。冷媒がガスに戻ると、コイルから熱を吸収します。暖房を行うには、このプロセスが逆になり、冷媒は屋内コイルで凝縮されて熱を放出し、液体は屋外コイルで膨張して屋外の空気から熱を奪います。

参考文献はCool Davidさんからです、ありがとう！