DUK apie oras–vanduo šilumos siurblius

Šilumos siurbliai yra šildymo ir vėsinimo sistemos, kurios yra populiarios dėl savo universalumo ir efektyvumo. Jie skiriasi nuo standartinių oro kondicionavimo įrenginių, o terminas „šilumos siurblys“ kartais vartojamas kelių tipų ŠVOK sistemoms. Taigi, šiame įraše sieksime atsakyti į tokius klausimus:

K. Kas yra šilumos siurblys?

A. šilumos siurblys yra gerai žinoma ir labai efektyvi, elektra varoma technologija, naudojama patalpų šildymui ir vėsinimui, vandens šildymui ir drabužių džiovinimui. Šilumos siurbliuose naudojamas šaltnešis ir technologija, labai panaši į jūsų įprastą oro kondicionierių, tačiau, skirtingai nei oro kondicionieriai, šilumos siurbliai taip pat gali šildyti jūsų namus įvairiais būdais.

K. Kokie yra skirtingi šilumos siurblių prietaisų ir įrangos tipai, naudojami namuose?

A. Šilumos siurbliai namuose dažniausiai naudojami patalpų šildymui ir vėsinimui bei vandens šildymui. Dažniausiai naudojami patalpų šildymui ir vėsinimui naudojami šilumos siurbliai (kartais vadinami „erdvės kondicionavimu“) keičia šilumą tarp patalpų ir lauko oro ir yra vadinami „oro šaltinio“ arba „oras-oras“ sistemomis. Šilumos siurblio vandens šildytuvai vadinami „oras-vanduo“ sistemomis ir yra montuojami atskirai, kad šildytų vandenį dušams ir kriauklėms, kaip ir tradiciniai vandens šildytuvai. Geoterminiai šilumos siurbliai, naudojami erdvei kondicionuoti (žr. toliau pateiktą informaciją), yra „vanduo-oras“ arba „vanduo-vanduo“ sistemos. Galiausiai šilumos siurblio technologija taip pat naudojama drabužių džiovinimo įrenginiuose.

K. Kokie yra šilumos siurblių privalumai?

A. Skirtingai nuo sistemų, kurios degina dujas šilumai gaminti, šilumos siurbliai veikimo metu neišskiria šiltnamio efektą sukeliančių dujų į atmosferą. Šilumos siurbliai gali veikti naudojant elektros energiją, pagamintą iš stogo saulės energijos sistemų arba komunalinių šaltinių. Atsižvelgiant į jūsų dabartinės sistemos efektyvumą ir tai, ar taip pat tobulinate ortakius ir atliekate kitas sandarinimo priemones, jūsų metinė komunalinių paslaugų sąskaita greičiausiai bus mažesnė naudojant šilumos siurblio sistemą. Praktiškiausias būdas yra pakeisti senas sistemas, kurios yra pasiruošusios sugesti, paprastai efektyvesnėmis šilumos siurblių sistemomis. Projekto išlaidos turėtų būti apie 600–2,700 USD mažesnės, norint pakeisti oro kondicionierių ir krosnį šilumos siurbliu, o ne nauju oro kondicionieriumi ir krosnimi. Šios sąnaudos buvo apskaičiuotos pagal įvairių efektyvumo ir dydžių diapazoną ir buvo nustatytos įvertinus vadovus bei atlikus rangovų apklausą.

K. Ar yra paskatų šilumos siurbliams?

A. Taip! Yolo apygardoje naujoji TECH Clean California programa leidžia dalyvaujantiems rangovams uždirbti nuo 3000 USD iki 4800 USD nuolaidų už patalpų kondicionavimo šilumos siurblius, atsižvelgiant į kurą ir esamų sistemų efektyvumą, taip pat papildomų nuolaidų, jei atliekami ortakių sandarinimo ir detalių dydžio skaičiavimai. Taip pat siūlomos šilumos siurblio vandens šildytuvo nuolaidos iki 3800 USD, kurias gali sumontuoti santechnikai, o daugiabučių gyvenamųjų namų atveju papildomai kainuoja 2800 USD už būtinus elektros skydo atnaujinimus. Panašios nuolaidos taikomos daugiabučiams butams. Ieškokite dalyvaujančių rangovų TECH programos svetainėje.

Naujos TECH programos paskatos sukurtos taip, kad jos derėtų su esamomis Patogaus namo nuolaida programa per PG&E, kurios svetainėje abi nuolaidos rodomos greta.

K. Kodėl dabar turėčiau planuoti esamas sistemas pakeisti šilumos siurbliais?

A. Jei lauksite gedimo, tikėtina, kad naujos sistemos prireiks greitai, o tai neturės laiko pasirinkti jums tinkamo šilumos siurblio. Jei jūsų oro kondicionierius yra senesnis nei 15 metų arba ypač jei jis sugenda, gavus tris pasiūlymus iš dalyvaujančių rangovų dabar, galėsite išvengti stresinių sprendimų skubioje situacijoje. Be to, paskatos niekada nebuvo geresnės: TECH programą planuojama baigti 2025 m. gruodį (Patogaus namo programa, kuri sudaro daug mažesnę paskatų dalį, atnaujinama kasmet).

K. Ar yra kitų dalykų, kuriuos turėčiau apsvarstyti?

A. Tikrai! Ypač jei esate senesniame name, o ortakiai yra palėpėje, turėtumėte rimtai apsvarstyti galimybę pašalinti lubų izoliaciją, užsandarinti lubų oro nuotėkius ir pakeisti ortakius naujais, izoliuotais bent iki R-6. Ortakiai turi būti įrengti taip, kad jie remtųsi į palėpės grindis, tada ant ortakių viršaus galima užpūsti naują R-49 (arba geresnę) izoliaciją, kad būtų užtikrinta papildoma izoliacija. Ortakių eigai taip pat gali būti sutrumpinti, siekiant sumažinti paviršiaus plotą ir šilumos nuostolius. Galiausiai, o ne montuoti tokio pat dydžio sistemą kaip anksčiau, naujasis šilumos siurblys turėtų būti tokio dydžio, kad būtų atsižvelgta į sumažėjusią šildymo ir vėsinimo apkrovą bei mažesnius kanalų nuostolius. Tai yra svarbiausi dalykai, kuriuos galite padaryti norėdami sumažinti namų energijos suvartojimą ir metines išlaidas bei pagerinti komfortą.

Kl. Aš daug girdėjau apie „mini padalijimus“. Ar tai irgi šilumos siurbliai?

A. Taip. Daugumoje vienos šeimos namų yra „centrinė“ šildymo ir vėsinimo sistema, kuri aptarnauja kiekvieną kambarį, naudojant ortakius, tiekiančius orą per registrus. Tiek tradicinėse sistemose, tiek šilumos siurblių sistemose gali būti naudojami ortakiai, tačiau per pastarąjį dešimtmetį taip pat paplito „mini-split“ arba „beortakiai“ šilumos siurbliai. Mini splitai turi mažesnę šildymo ir vėsinimo galią nei centrinės, kanalinės šilumos siurblio sistemos ir paprastai aptarnauja tik vieną ar du kambarius, kuriuos dėl įvairių priežasčių sunku šildyti ar vėsinti naudojant centrinę kanalinę sistemą. Naudojant ant sienos arba lubų tvirtinamas „galvas“, mini padalinti šilumos siurbliai paprastai būna efektyvesni. Tačiau daugeliui namų prireiktų daugiau nei vieno vieneto, kad būtų padengti keli kambariai, o viso namo tvarkymo tokiu būdu išlaidos gali būti pernelyg didelės. Nepaisant šių skirtumų, mini splitai veikia pagal tuos pačius principus kaip ir šilumos siurbliai ir jiems taip pat taikomos panašios nuolaidos.

K. Kas yra „hibridinės“ arba dviejų degalų sistemos?

A. Kai temperatūra artėja prie nulio, „oro šaltinio“ šilumos siurbliai gali būti mažiau efektyvūs, nes jiems reikia pristabdyti, kad atitirptų lauko gyvatukas (atsukant ciklą ir trumpam įjungiant vėsinimo režimą, kad ištirptų ledas nuo gyvatuko). Vienas iš būdų, kaip išspręsti šį apribojimą, yra hibridinės arba dviejų degalų sistemos. Hibridinėse arba dvejopo kuro sistemose yra gamtinių dujų krosnis, skirta padengti tuos laikus, kai šilumos siurbliai negali pakankamai greitai ar efektyviai šildyti (šaltesnėmis dienomis arba atsigaunant po nakties ar atostogų nesėkmės). Hibridinės sistemos gali suteikti ramybę tiems, kurie nesiryžta visiškai pašalinti gamtinių dujų.

Kl. Kiek kainuos, jei turėsiu atnaujinti elektros paslaugą?

A. Namuose, pastatytuose iki 1990 m., gali prireikti padidinti elektros aptarnavimo pajėgumus, kad būtų galima pritaikyti papildomą šilumos siurblių sistemų apkrovą. Jei jūsų esamas elektros skydelis yra 200 amperų ar daugiau, išskyrus retas išimtis, jis turėtų palaikyti šilumos siurblio šildymo ir vėsinimo sistemą, šilumos siurblio vandens šildytuvą ir elektromobilio įkroviklį. Elektros paslaugos atnaujinimo kaina vidutiniškai siekia apie 3,000 USD. Senesniems namams, kuriuos aptarnauja oriniai laidai, arba naujesniuose namuose, kuriuose yra požeminė paslauga, kai laidai eina per vamzdį, kaina yra palyginti maža. Paslaugų atnaujinimas yra didžiausias ten, kur laidai yra tiesiogiai įkasti ir turi būti sumontuoti nauji vamzdžiai ir laidai.

K. Ar man reikia elektros varžos „šilumos juostelių“ kaip šilumos siurblio sistemos dalies?

A. Šilumos juostos yra mažiau efektyvi papildomo šildymo funkcija, kurią kartais montuoja rangovai, kad būtų galima papildomai šildyti esant labai šaltam orui (ir šilumos siurblio atitirpinimo ciklams). Kai kurie rangovai mano, kad šilumos juostos mūsų klimato sąlygomis nėra reikalingos, jei sistemos suprojektuotos tinkamai, tiksliai apskaičiavus apkrovą ir ypač jei ortakiai yra kondicionuojamose patalpose arba gerai užsandarinti ir gerai izoliuoti palėpėje. Mini split šilumos siurbliai su kintamo greičio kompresoriais nenaudoja šilumos juostų. Šildymo juostoms taip pat reikia specialios 240 V grandinės ir tai padidina išlaidas.

K. Statau naują namą, kokias šildymo sistemas turėčiau apsvarstyti?

A. Šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos mažinimo požiūriu vienintelis pasirinkimas yra elektra varomas patalpų kondicionavimas ir vandens šildymas. Visiškai elektra naudojant šilumos siurblius ir indukcines kaitlentes įrengti yra brangiau, tačiau naujo namo statybai šios išlaidos kompensuojamos pašalinus dujų vamzdynų įrengimo išlaidas. Taip pat panaikinami nuolatiniai dujų paslaugų mokesčiai, nesvarbu, ar dujos suvartojamos, ar ne. Kadangi Kalifornijoje naujuose namuose turi būti įrengtos saulės energijos sistemos ant stogo, elektros gamyba vietoje greičiausiai sumažins eksploatavimo išlaidas.

K. Kaip veikia šilumos siurbliai?

A. Lygiai taip pat, kaip vanduo teka žemyn veikiamas gravitacijos jėgos, „karštas“ natūraliai teka į „šaltą“ veikiant termodinaminei jėgai. Kadangi elektra gali paleisti vandens siurblį vandeniui pumpuoti į kalną, jis taip pat gali būti naudojamas šilumai perkelti iš šalto į karštą naudojant šaldymo ciklą. Pavyzdžiui, šaldytuvai ir oro kondicionieriai ištraukia šilumą iš izoliuoto korpuso ir „siurbia“ ją į supančią aplinką. Šilumos siurbliai gali veikti abiem būdais, ty gali perkelti šilumą iš vidaus į lauką (vėsinimas) ir iš lauko į patalpą (šildymas).

Kad būtų užtikrintas vėsinimas, išoriniame „kondensatoriaus“ bloke esantis kompresorius suspaudžia šaltnešio dujas, padidindamas jų temperatūrą. Karštos dujos atšaldomos ir kondensuojamos į skystį, perleidžiant jas per ventiliatoriaus aušinimo ritę kondensatoriuje. Atvėsintas skystis vamzdžiais nukreipiamas į kitą gyvatuką, esantį patalpų oro tiekimo įrenginyje, kur jis praeina per plėtimosi įtaisą, o šaltnešiui vėl virstant dujomis, jis sugeria šilumą iš gyvatuko. Kad būtų užtikrintas šildymas, procesas yra atvirkštinis, o šaltnešis kondensuojamas vidaus gyvatėje, kur išskiria šilumą, o skystis plečiasi lauko gyvatėje, kur ima šilumą iš lauko oro.

Nuoroda yra nuo Cool David, ačiū!