Bieži uzdotie jautājumi par gaiss-ūdens siltumsūkņiem

Siltumsūkņi ir apkures un dzesēšanas sistēmu veids, kas ir populārs to daudzpusības un efektivitātes dēļ. Tās atšķiras no standarta gaisa kondicionēšanas iekārtām, un termins “siltumsūknis” dažkārt tiek izmantots kā kopsavilkums vairāku veidu HVAC sistēmām. Tāpēc šajā ziņā mēs centīsimies atbildēt uz tādiem jautājumiem kā:

J. Kas ir siltumsūknis?

A. siltumsūknis ir labi izveidota un ļoti efektīva ar elektrību darbināma tehnoloģija, ko izmanto telpu apsildīšanai un dzesēšanai, ūdens sildīšanai un drēbju žāvēšanai. Siltumsūkņi izmanto aukstumaģentu un tehnoloģiju, kas ir ļoti līdzīga jūsu parastajam gaisa kondicionētājam, taču atšķirībā no gaisa kondicionieriem siltumsūkņi var nodrošināt arī dažāda veida apkuri jūsu mājām.

J. Kādi ir dažāda veida siltumsūkņu ierīces un aprīkojums, ko izmanto mājās?

A. Siltumsūkņus mājās visbiežāk izmanto telpu apkurei un dzesēšanai un ūdens sildīšanai. Visizplatītākie siltumsūkņi, ko izmanto telpu apkurei un dzesēšanai (dažreiz saukti par “telpas kondicionēšanu”), apmaina siltumu starp iekštelpu un āra gaisu, un tos dēvē par “gaisa avotu” vai “gaiss-gaiss” sistēmām. Siltumsūkņu ūdens sildītāji tiek saukti par “gaiss-ūdens” sistēmām un tiek uzstādīti atsevišķi, lai sildītu ūdeni dušām un izlietnēm tāpat kā tradicionālie ūdens sildītāji. Ģeotermiskie siltumsūkņi, ko izmanto telpas kondicionēšanai (skatiet sīkāku informāciju zemāk), ir “ūdens-gaiss” vai “ūdens-ūdens” sistēmas. Visbeidzot, siltumsūkņa tehnoloģija tiek izmantota arī drēbju žāvētāju ierīcēs.

J. Kādas ir siltumsūkņu priekšrocības?

A. Atšķirībā no sistēmām, kas sadedzina gāzi, lai radītu siltumu, siltumsūkņi darbības laikā neizdala siltumnīcefekta gāzes atmosfērā. Siltumsūkņi var darboties ar elektrību, kas saražota no jumta saules sistēmām vai komunālajiem avotiem. Atkarībā no jūsu pašreizējās sistēmas efektivitātes un tā, vai veicat arī gaisa vadu uzlabojumus un citus blīvēšanas pasākumus, jūsu ikgadējais komunālo pakalpojumu rēķins, iespējams, būs mazāks, izmantojot siltumsūkņa sistēmu. Vispraktiskākā pieeja ir nomainīt vecās sistēmas, kas ir gatavas neveiksmei, pret kopumā efektīvākām siltumsūkņu sistēmām. Projekta izmaksām vajadzētu būt par aptuveni 600 līdz 2,700 USD mazākām, lai gan gaisa kondicionieri, gan krāsni aizstātu ar siltumsūkni, nevis ar jaunu gaisa kondicionieri un krāsni. Šīs izmaksas tika noteiktas vidējās efektivitātes un lieluma diapazonā, un tās tika iegūtas no aplēšu rokasgrāmatām un darbuzņēmēju aptaujas.

J. Vai siltumsūkņiem ir stimuli?

A. Jā! Yolo apgabalā jaunā TECH Clean California programma ļauj iesaistītajiem darbuzņēmējiem nopelnīt no USD 3000 līdz USD 4800 atlaidēs par telpu kondicionēšanas siltumsūkņiem atkarībā no esošo sistēmu kurināmā un efektivitātes, kā arī papildu atlaides, ja tiek veikta kanālu blīvēšana un detalizēti izmēru aprēķini. Ir pieejamas arī siltumsūkņa ūdens sildītāja atlaides līdz 3800 ASV dolāriem, kuras var uzstādīt santehniķi, un daudzģimeņu dzīvojamo māju iestatījumos ir papildu $ 2800 par nepieciešamajiem elektrisko paneļu jauninājumiem. Līdzīgas atlaides ir paredzētas daudzdzīvokļu dzīvokļiem. Meklējiet iesaistītos darbuzņēmējus programmas TECH vietnē.

Jaunie TECH programmas stimuli ir izstrādāti, lai tie atbilstu esošajiem Ērta mājas atlaide programma, izmantojot PG&E, kuras tīmekļa vietnē tiek rādītas abas atlaides blakus.

J. Kāpēc man vajadzētu izstrādāt plānu esošās sistēmas nomaiņai pret siltumsūkņiem tagad?

A. Ja gaidāt bojājumu, iespējams, jums ātri būs nepieciešama jauna sistēma, kas nedod jums laika izvēlēties sev piemērotāko siltumsūkni. Ja jūsu gaisa kondicionieris ir vairāk nekā 15 gadus vecs vai jo īpaši, ja tas nedarbojas, trīs piedāvājumu saņemšana no iesaistītajiem darbuzņēmējiem tagad ļaus jums izvairīties no saspringtiem lēmumiem steidzamā situācijā. Turklāt stimuli nekad nav bijuši labāki: programma TECH ir plānota 2025. gada decembrī (programma Ērta māja, kas veido daudz mazāku stimulu daļu, tiek atjaunota katru gadu).

J. Vai ir citas lietas, kas man būtu jāapsver?

A. Pilnīgi noteikti! Īpaši, ja atrodaties vecā mājā un kanāli atrodas bēniņos, jums noteikti jāapsver griestu izolācijas noņemšana, griestu gaisa noplūdes noblīvēšana un kanālu nomaiņa ar jauniem, kas izolēti vismaz līdz R-6. Kanāli ir jāuzstāda tā, lai tie balstītos uz bēniņu grīdu, pēc tam var uzpūst jaunu R-49 (vai labāku) izolāciju kanāliem, lai nodrošinātu papildu izolāciju. Kanālu gaitas var arī saīsināt, lai samazinātu virsmas laukumu un siltuma zudumus. Visbeidzot, tā vietā, lai uzstādītu tāda paša izmēra sistēmu kā iepriekš, jaunajam siltumsūknim jābūt tādam izmēram, lai ņemtu vērā samazinātu apkures un dzesēšanas slodzi un samazinātus cauruļvadu zudumus. Šīs ir vissvarīgākās lietas, ko varat darīt, lai samazinātu mājas enerģijas patēriņu un gada izmaksas, kā arī uzlabotu komfortu.

J. Esmu daudz dzirdējis par “mini sadalīšanu”. Vai tie arī ir siltumsūkņi?

A. Jā. Lielākajai daļai vienģimenes māju ir “centrālā” apkures un dzesēšanas sistēma, kas apkalpo katru istabu, izmantojot kanālus, kas piegādā gaisu caur reģistriem. Gan tradicionālajās sistēmās, gan siltumsūkņu sistēmās var izmantot cauruļvadus, taču pēdējo desmit gadu laikā izplatīti ir kļuvuši arī “mini-split” jeb “bezkanālu” siltumsūkņi. Mini-sadalām ir mazāka apsildes un dzesēšanas jauda nekā centrālajām siltumsūkņu sistēmām ar kanālu, un parasti tās apkalpo tikai vienu vai divas telpas, kuras dažādu iemeslu dēļ ir grūti sildīt vai atdzesēt, izmantojot centrālo kanālu sistēmu. Izmantojot pie sienas vai griestiem piestiprinātas “galvas”, mini-sadalītie siltumsūkņi mēdz būt efektīvāki. Tomēr lielākajai daļai māju būtu nepieciešama vairāk nekā viena vienība, lai segtu vairākas istabas, un visas mājas apstrādes izmaksas varētu kļūt pārmērīgas. Neraugoties uz šīm atšķirībām, mini split darbojas pēc tādiem pašiem principiem kā siltumsūkņi, un tie ir tiesīgi arī saņemt līdzīgas atlaides.

J. Kas ir “hibrīda” vai divu degvielu sistēmas?

A. Kad temperatūra tuvojas sasalšanai, “gaisa avota” siltumsūkņi var būt mazāk efektīvi, jo tiem ir jāapstājas, lai atkausētu āra spoli (apgriežot ciklu un uz īsu brīdi pārejot uz dzesēšanas režīmu, lai izkausētu ledu no spoles). Viena pieeja šī ierobežojuma risināšanai ir hibrīda vai divu degvielu sistēmas. Hibrīdās vai jauktās degvielas sistēmās ir iekļauta dabasgāzes krāsns, lai nodrošinātu laiku, kad siltumsūkņi nevar nodrošināt pietiekamu apkuri ātri vai efektīvi (vēsākās dienās vai atgūstoties pēc nakts vai atvaļinājuma neveiksmes). Hibrīdsistēmas var nodrošināt sirdsmieru cilvēkiem, kuri vilcinās pilnībā likvidēt dabasgāzi.

J. Cik tas maksās, ja man būs jāatjaunina elektrības pakalpojums?

A. Mājām, kas celtas pirms 1990. gada, var būt nepieciešams palielināt elektrisko pakalpojumu jaudu, lai pielāgotos siltumsūkņu sistēmu papildu slodzei. Ja jūsu esošā elektriskā paneļa jauda ir 200 ampēri vai vairāk, ar retiem izņēmumiem, tam vajadzētu atbalstīt siltumsūkņa apkures un dzesēšanas sistēmu, siltumsūkņa ūdens sildītāju un elektriskā transportlīdzekļa lādētāju. Elektrības pakalpojuma jaunināšanas izmaksas vidēji ir aptuveni 3,000 USD. Vecākām mājām, ko apkalpo gaisvadu vadi, vai jaunākām mājām ar pazemes pakalpojumu ar vadiem, kas ved cauri cauruļvadiem, izmaksas ir salīdzinoši zemas. Pakalpojumu jauninājumi ir visaugstākie, ja vadi ir tieši ierakti un ir jāuzstāda jauni cauruļvadi un vadi.

J. Vai man ir vajadzīgas elektriskās pretestības "siltuma sloksnes" kā daļa no manas siltumsūkņa sistēmas?

A. Siltuma sloksnes ir mazāk efektīva papildu apsildes funkcija, ko dažreiz uzstāda darbuzņēmēji, lai nodrošinātu papildu apkuri ļoti aukstā laikā (un siltumsūkņa atkausēšanas ciklos). Daži darbuzņēmēji uzskata, ka mūsu klimatiskajos apstākļos siltuma sloksnes nav vajadzīgas, ja sistēmas ir pareizi projektētas ar precīziem slodzes aprēķiniem un jo īpaši, ja kanāli atrodas kondicionētā telpā vai labi noslēgti un labi izolēti bēniņos. Mini-split siltumsūkņi ar mainīga ātruma kompresoriem neizmanto siltuma sloksnes. Siltuma sloksnēm ir nepieciešama arī īpaša 240 V ķēde, un tas palielina izmaksas.

J. Es būvēju jaunu māju. Kādas apkures sistēmas man vajadzētu apsvērt?

A. No siltumnīcefekta gāzu emisiju samazināšanas perspektīvas, ar elektrību darbināma telpu kondicionēšana un ūdens sildīšana ir vienīgā izvēle. Pilnībā elektrisko iekārtu uzstādīšana ar siltumsūkņiem un indukcijas plīts virsmām ir dārgāka, taču — jaunu māju celtniecībā — šīs izmaksas tiek kompensētas, novēršot gāzes cauruļvadu uzstādīšanas izmaksas. Tāpat tiek likvidētas pastāvīgās gāzes pakalpojumu maksas neatkarīgi no tā, vai gāze tiek patērēta vai nē. Tā kā Kalifornijā jaunajām mājām ir jābūt jumta saules sistēmām, elektroenerģijas ražošana uz vietas, iespējams, samazinās ekspluatācijas izmaksas.

J. Kā darbojas siltumsūkņi?

A. Tāpat kā ūdens gravitācijas spēka ietekmē skrien lejup, “karsts” termodinamisko spēku ietekmē dabiski pārplūst uz “aukstu”. Un, tā kā elektrība var darbināt ūdens sūkni, lai sūknētu ūdeni kalnup, to var izmantot arī siltuma pārnešanai no auksta uz karstu, izmantojot dzesēšanas ciklu. Piemēram, ledusskapji un gaisa kondicionieri izņem siltumu no izolēta korpusa iekšpuses un “iesūknē” to apkārtējai videi. Siltumsūkņi var darboties abos virzienos, tas ir, tie var pārvietot siltumu no iekštelpu uz āru (dzesēšana) un no āra uz iekštelpu (apkure).

Lai nodrošinātu dzesēšanu, kompresors, kas atrodas āra "kondensatora" blokā, saspiež aukstumaģenta gāzi, paaugstinot tās temperatūru. Karstā gāze tiek atdzesēta un kondensēta līdz šķidrumam, laižot to caur ventilatora dzesēšanas spoli kondensatorā. Atdzesētais šķidrums tiek pavadīts uz citu spoli, kas atrodas iekštelpu gaisa apstrādes ierīcē, kur tas iet cauri izplešanās ierīcei, un, aukstumaģentam pārvēršoties atpakaļ gāzē, tas absorbē siltumu no spoles. Lai nodrošinātu apkuri, process tiek apgriezts, un aukstumaģents tiek kondensēts iekštelpu spolē, kur tas izdala siltumu, un šķidrums izplešas āra spolē, kur tas piesaista siltumu no āra gaisa.

Atsauce ir no Cool David, paldies!