Часто задаваемые вопросы о тепловых насосах «воздух-вода»

Тепловые насосы — это тип систем отопления и охлаждения, которые популярны благодаря своей универсальности и эффективности. Они отличаются от стандартных кондиционеров, и термин «тепловой насос» иногда используется как собирательное название для нескольких типов систем HVAC. Поэтому в этой статье мы постараемся ответить на такие вопросы, как:

В. Что такое тепловой насос?

A. тепловой насос — это хорошо зарекомендовавшая себя и высокоэффективная технология, работающая на электричестве, используемая для отопления и охлаждения помещений, нагрева воды и сушки одежды. Тепловые насосы используют хладагент и технологию, очень похожую на ту, что используется в вашем обычном кондиционере, но, в отличие от кондиционеров, тепловые насосы также могут обеспечивать различные виды отопления для вашего дома.

В. Какие типы тепловых насосов и оборудования используются в домах?

A. Тепловые насосы чаще всего используются в домах для отопления и охлаждения помещений и нагрева воды. Наиболее распространенные тепловые насосы, используемые для отопления и охлаждения помещений (иногда называемые «кондиционированием помещений»), обмениваются теплом между внутренним и наружным воздухом и называются системами «воздух-воздух» или «воздух-воздух». Водонагреватели с тепловым насосом называются системами «воздух-вода» и устанавливаются отдельно для нагрева воды для душа и раковины, как и традиционные водонагреватели. Геотермальные тепловые насосы, используемые для кондиционирования помещений (см. подробности ниже), являются системами «вода-воздух» или «вода-вода». Наконец, технология тепловых насосов также используется в сушильных устройствах для одежды.

В. Каковы преимущества тепловых насосов?

A. В отличие от систем, сжигающих газ для выработки тепла, тепловые насосы не выбрасывают парниковые газы в атмосферу во время работы. Тепловые насосы могут работать на электричестве, вырабатываемом солнечными системами на крыше или коммунальными источниками. В зависимости от эффективности вашей текущей системы и от того, выполняете ли вы также усовершенствования воздуховодов и другие меры по герметизации, ваш годовой счет за коммунальные услуги, вероятно, будет ниже с системой теплового насоса. Наиболее практичный подход — заменить старые системы, которые готовы выйти из строя, на более эффективные системы с тепловым насосом. Стоимость проекта должна быть примерно на 600–2,700 долларов меньше при замене кондиционера и печи на тепловой насос, а не на новый кондиционер и печь. Эти затраты были усреднены по диапазону эффективности и размеров и были получены из руководств по оценке и опроса подрядчиков.

В. Существуют ли льготы для тепловых насосов?

A. Да! В округе Йоло новая программа TECH Clean California позволяет участвующим подрядчикам зарабатывать от 3000 до 4800 долларов в виде скидок за тепловые насосы для кондиционирования помещений в зависимости от топлива и эффективности существующих систем, а также дополнительные скидки, если выполняются герметизация воздуховодов и подробные расчеты размеров. Также доступны скидки на водонагреватели с тепловым насосом до 3800 долларов, которые могут быть установлены сантехниками, а для многоквартирных жилых домов предусмотрены дополнительные 2800 долларов за необходимые обновления электрощитка. Аналогичные скидки предоставляются для многоквартирных квартир. Найдите участвующих подрядчиков на веб-сайте программы TECH.

Новые стимулы программы TECH разработаны с учетом существующих Скидка на комфортный дом программу через PG&E, на сайте которой обе скидки показаны рядом.

В. Почему мне следует сейчас составить план замены существующих систем на тепловые насосы?

A. Если вы ждете поломки, скорее всего, вам быстро понадобится новая система, что не даст вам времени выбрать подходящий вам тепловой насос. Если вашему кондиционеру больше 15 лет или, особенно, если он выходит из строя, получение трех заявок от участвующих подрядчиков сейчас позволит вам избежать стрессовых решений в экстренной ситуации. Плюс, поощрения никогда не были лучше: программа TECH должна закончиться в декабре 2025 года (программа Comfortable Home, которая составляет гораздо меньшую часть поощрений, возобновляется ежегодно).

В. Есть ли еще какие-то вещи, которые мне следует учесть?

A. Конечно! Особенно если вы находитесь в старом доме и воздуховоды находятся на чердаке, вам следует настоятельно рассмотреть возможность удаления изоляции потолка, герметизации утечек воздуха на потолке и замены воздуховодов на новые с изоляцией не ниже R-6. Воздуховоды следует устанавливать так, чтобы они опирались на пол чердака, затем поверх воздуховодов можно надуть новую изоляцию R-49 (или лучше), чтобы обеспечить дополнительную изоляцию. Проходы воздуховодов также можно укоротить, чтобы уменьшить площадь поверхности и тепловые потери. Наконец, вместо того, чтобы устанавливать систему того же размера, что и раньше, новый тепловой насос следует рассчитать с учетом снижения нагрузки на отопление и охлаждение и снижения потерь в воздуховодах. Это самые важные вещи, которые вы можете сделать, чтобы сократить потребление энергии в доме и годовые расходы, а также повысить комфорт.

В. Я много слышал о «мини-сплитах». Они тоже тепловые насосы?

A. Да. Большинство односемейных домов имеют «центральную» систему отопления и охлаждения, которая обслуживает каждую комнату с помощью воздуховодов, которые подают воздух через регистры. Как традиционные системы, так и системы с тепловыми насосами могут использовать воздуховоды, но за последнее десятилетие также стали распространены «мини-сплит» или «бесканальные» тепловые насосы. Мини-сплиты имеют меньшую мощность нагрева и охлаждения, чем центральные канальные системы тепловых насосов, и обычно обслуживают только одну или две комнаты, которые в противном случае было бы трудно обогреть или охладить с помощью центральной канальной системы по разным причинам. Используя настенные или потолочные «головки», мини-сплит тепловые насосы, как правило, более эффективны. Однако большинству домов потребуется более одного блока для покрытия нескольких комнат, и стоимость обработки всего дома таким образом может стать непомерно высокой. Несмотря на эти различия, мини-сплиты работают по тем же принципам, что и тепловые насосы, и также имеют право на аналогичные скидки.

В. Что такое «гибридные» или двухтопливные системы?

A. Когда температура приближается к нулю, тепловые насосы «воздух-источник» могут быть менее эффективными, поскольку им необходимо останавливаться для размораживания наружного змеевика (путем реверсирования цикла и кратковременного перехода в режим охлаждения для растапливания льда на змеевике). Одним из подходов к решению этого ограничения являются гибридные или двухтопливные системы. Гибридные или двухтопливные системы включают в себя газовую печь для покрытия периодов, когда тепловые насосы не могут быстро или эффективно обеспечить достаточное отопление (в холодные дни или при восстановлении после ночного или отпускного спада). Гибридные системы могут обеспечить душевное спокойствие для людей, не решающихся полностью отказаться от природного газа.

В. Сколько будет стоить модернизация электроснабжения?

A. Дома, построенные до 1990 года, могут потребовать увеличения мощности электроснабжения для размещения дополнительной нагрузки от систем тепловых насосов. Если ваша существующая электрическая панель рассчитана на 200 ампер или более, за редкими исключениями, она должна поддерживать систему отопления и охлаждения с тепловым насосом, водонагреватель с тепловым насосом и зарядное устройство для электромобиля. Стоимость модернизации электроснабжения в среднем составляет около 3,000 долларов. Для старых домов, обслуживаемых воздушными проводами, или для новых домов с подземным обслуживанием с проводами, проходящими через кабелепровод, стоимость относительно низкая. Модернизация обслуживания наиболее высока там, где провода непосредственно закопаны и необходимо установить новый кабелепровод и провода.

В. Нужны ли мне электрические сопротивления «нагревательные полосы» в составе моей системы теплового насоса?

A. Нагревательные полосы — это менее эффективная вспомогательная функция нагрева, иногда устанавливаемая подрядчиками для обеспечения дополнительного отопления в очень холодную погоду (и циклов размораживания теплового насоса). Некоторые подрядчики считают, что нагревательные полосы не нужны в нашем климате, если системы спроектированы правильно с точными расчетами нагрузки и особенно если воздуховоды находятся в кондиционируемом помещении или хорошо запечатаны и изолированы на чердаке. Мини-сплит-тепловые насосы с компрессорами с переменной скоростью не используют нагревательные полосы. Нагревательные полосы также требуют выделенной цепи 240 В, что увеличивает расходы.

В. Я строю новый дом. Какие системы отопления мне следует рассмотреть?

A. С точки зрения сокращения выбросов парниковых газов единственными вариантами являются кондиционирование воздуха и водонагревание с помощью электричества. Полностью электрические системы с тепловыми насосами и индукционными варочными панелями требуют больших затрат на установку, но — для строительства нового дома — эти затраты компенсируются за счет устранения затрат на установку газового трубопровода. Кроме того, отменяются текущие расходы на обслуживание газа, независимо от того, потребляется газ или нет. Поскольку в Калифорнии новые дома должны иметь солнечные системы на крыше, локальная генерация электроэнергии, скорее всего, снизит эксплуатационные расходы.

В. Как работают тепловые насосы?

A. Так же, как вода течет вниз под действием силы тяжести, «горячее» естественным образом течет в «холодное» под действием термодинамических сил. И как электричество может управлять водяным насосом, чтобы качать воду вверх, его также можно использовать для перемещения тепла от холода к горячему с помощью холодильного цикла. Например, холодильники и кондиционеры извлекают тепло из внутренней части изолированного корпуса и «перекачивают» его в окружающую среду. Тепловые насосы могут работать в обоих направлениях, то есть они могут перемещать тепло из помещения на улицу (охлаждение) и с улицы в помещение (обогрев).

Для обеспечения охлаждения компрессор, расположенный внутри наружного «конденсаторного» блока, сжимает газообразный хладагент, повышая его температуру. Горячий газ охлаждается и конденсируется в жидкость, пропуская его через охлаждаемый вентилятором змеевик в конденсаторе. Охлажденная жидкость подается по трубам в другой змеевик, расположенный в устройстве обработки внутреннего воздуха, где она проходит через расширительное устройство, и когда хладагент снова становится газом, он поглощает тепло из змеевика. Для обеспечения отопления процесс происходит в обратном порядке, и хладагент конденсируется во внутреннем змеевике, где он отдает тепло, а жидкость расширяется в наружном змеевике, где она забирает тепло из наружного воздуха.

Ссылка от Cool David, спасибо！