Pogosta vprašanja o pompi toplote iz zraka v vodo

Toplotne pumpe so vrsta ogrevanja in hlađenja, ki sta priljubljeni zaradi svoje versatilnosti in učinkovitosti. Različiti so od običajnih enot za hlađenje zraka, in izraz 'toplotna puma' se pogosto uporablja kot splošen izraz za več vrst sistemov HVAC. Zato bomo v tem prispevku želeli odgovoriti na vprašanja kot so:

Vprašanje: Kaj je toplotna puma?

Toplotna puma je dobro zakoreninjena in zelo učinkovita, električno gonljiva tehnologija, ki jo uporabljamo za ogrevanje in hlađenje prostora, vode in sušenje oblačil. Toplotne pumpe uporabljajo kipenjak in tehnologijo zelo podobno običajnim klima enotam, a, nasprotno klimam, toplotne pumpe lahko zagrejejo vaš dom na različne načine.

Vprašanje: Kateri so različni tipi postavk in opreme toplotnih pompi v domu?

A. Toplinske pumpe se v domovih uporabljajo najpogosteje za topilno in hladilno opremo ter za vročo vodo. Najpogostejše toplinske pumpe, ki jih uporabljamo za topilno in hladilno opremo (nekateri jih imenujejo "urejanje prostora"), izmenjujejo toploto med notranjim in zunanjem zrakom in jih imenujemo "zrakovne izvire" ali "zrak-na-zrak" sistemi. Vročinske pumpe za vodo so "zrak-na-voda" sistemi in so nameščene ločeno za grejanje vode za sprške in umivale. Geotermalne toplinske pumpe, ki jih uporabljamo za urejanje prostora (glej podrobnosti spodaj), so "voda-na-zrak" ali "voda-na-voda" sistemi. Nazadnje se tehnologija toplinskih pump uporablja tudi v sušilnih napravah.

Q. Kaj so prednosti toplinskih pump?

A. V nasprotju s sistemoma, ki zgorejo plin za proizvodnjo toplote, toplinske pumpe med delovanjem ne izpuščajo toplogrednih plinov v atmosfero. Toplinske pumpe lahko delujejo na elektriki, ki jo generirajo solarni sistemi na strehi ali iz drugih virov. Odvisno od učinkovitosti vašega trenutnega sistema in če tudi izvedete izboljšave ventilacije ter druge zaklepne ukrepe, je verjetno, da bo vaš letni račun za energijo z nižjo stroški z uporabo sistema toplinske pumpe. Najbolj praktičen pristop je zamenjava starih sistemov, ki so pripravljeni spodleteti, z splošno učinkovitejšimi sistemami toplinskih pump. Stroški projekta bi morali biti za približno 600 do 2.700 dolarjev nižji za zamenjavo klimatizacije in peči z toplinsko pumo namesto z novim klimatizatorjem in pečjo. Ti stroški so bili povprečeni prek razsežnosti učinkovitosti in velikosti in so izpeljani iz ocenjevalnih rokovnikov in ankete med podružnjaki.

Q. obstajajo spodbude za toplinske pumpe?

A. Da! V okrožju Yolo je nov program TECH Clean California, ki omogoča sodelujočim strojarjem prejemanje od $3000 do $4800 v povratnih plačilih za toplinske črpalka za prostorsko temperiranje, odvisno od goriv in učinkovitosti obstoječih sistemov, ter dodatne povratne plačila, če se izvede zapečetje ventilacij in podrobne izračune velikosti. Na voljo so tudi povratna plačila za toplinske črpalkove vode do $3800, ki jih lahko namesti trgovci, ter za večobiteljske stanovanja dodatna vsota $2800 za potrebne nadgradnje električnih plošč. Podobna povratna plačila so na voljo tudi za večobiteljske stane. Poiščite sodelujoče strojarje na spletni strani programa TECH.

Nova pobuda programa TECH je namenjena dopolnjevanju obstoječega Povratna plačila za ugoden dom programa skozi PG&E, kjer je na njegovi spletni strani prikazana oba povratna plačila vedno skupaj.

Q. Zakaj bi moral zdaj pripraviti načrt za zamenjavo mojih obstoječih sistemov z toplinskimi črpalkami?

A. Če počakate na pomanjkanje, je verjetno, da boste potrebovali nov sistem hitro, kar vam ne da časa izbrati ustreznega toplotnega pomembnika za vas. Če je vaš klimatizator starejši od 15 let ali pa če se zelo poslablja, bo pridobitev treh ponudb od sodelujočih izvajalcev zdaj omogočila izogibanje stresnim odločitvam v nujni situaciji. Poleg tega so spodbude nikoli bile boljše: program TECH je zaključen decembra 2025 (Program Ugodna hiša, ki sestavlja veliko manjši del spodbud, se obnavlja vsako leto).

Q. Ali so še druge stvari, ki jih moram upoštevati?

A. Absolutno! Če ste v starem domu in so ventilacijske cevi v podtaknju, bi se morali resno razmisliti o odstranitvi izolacije stropov, zaklepajočih trupnih pukotin in zamenjavi cev s novimi, ki so izolirane vsaj na R-6. Cevi bi morale biti nameščene tako, da počivajo na podlahi v podtaknju, nato pa se lahko izolacijo R-49 (ali boljšo) izsipa nanje za dodatno izolacijo. Določitve cev lahko skrajšate, da zmanjšate površino in toplinske izgube. Nazadnje, namesto da bi namestili isto velikost sistema kot prej, naj bi bil nov toplotni pomagaj prilagojen zmanjšanim topelnim in hladilnim obremenitvam ter zmanjšanim izgubam cev. To so najpomembnejše stvari, ki jih lahko storite, da zmanjšate porabo energije v hiši, letne stroške in izboljšate ugodnost.

Q. Preproga sem slišal mnogo o 'mini splitih'. Ali so tudi oni toplotni pomagaji?

A. Da. Večina enojnih hiš ima "centralno" topilno in hlađevalno sistem, ki služi vsaki sobi z uporabo ductov, ki dostavljajo zrak prek registerskih otvorov. Obe tradicionalni sistemi ter toplinske pumpe lahko uporabljajo ducte, vendar so v zadnjih desetletjih postale tudi pogoste "mini-split" ali "brezductne" toplinske pumpe. Mini-splits imajo manjše sposobnosti za grejanje in hlađenje kot centralni, ducted sistemi toplinskih pump in običajno služijo le eni ali dve sobi, ki jih je iz različnih razlogov težko zagrejeti ali ohladiti s centralnim ducted sistemom. S pomočjo stenoskih ali stropnih "glav", mini-split toplinske pumpe tendirajo biti učinkovitejše. Vendar pa bi večina domov potrebovala več enot za pokritje več sob, in strošek obravnave celotnega doma na ta način bi lahko postal stroškovno nerentabilen. Kljub tem razlikam delujejo mini-splits po istih načelih kot toplinske pumpe in so prav tako upravičene za podobne povratne plačila.

Q. Kaj so "hibridni" ali dvofazni sistemi?

Ko se temperature približujejo točki zamrznitve, so 'toplotne črpalka iz zraka' lahko manj učinkovite, ker morajo začasno ustaviti delovanje, da odegnejo zunanjega spirala (s obratnim ciklom in kratekem prehodom v hladilni način, da odstranijo led s spirale). Eden način reševanja tega omejitve so hibridna ali dvofunkcijska sistemska rešenja. Hibridni ali dvofunkcijski sistemi vključujejo plinsko peč, ki pokrije obdobje, ko toplotne črpalka ne morejo učinkovito zagotoviti dovolj toplote (v hladnejših dneh ali ko se oporabljeno temperaturo spet povečuje po noči ali po dopuščajanju). Hibridni sistemi lahko ponujajo mir v duši tistim, ki niso prepričani, da želijo popolnoma izbrisati plin.

V. Koliko bo stalo me, če bom moral nadgraditi svojo električno storitev?

A. Hiše, izgradnje pred letom 1990, morda zahtevajo povečanje zmogljivosti električnega posredovanja, da bi se prilagodile dodatni obremenitvi s sistemom toplinskih črpalk. Če je vaš obstoječi električni panel ocenjen na 200 amperov ali več, z redkimi izjemi, naj bi lahko podprl sistem toplinskih črpalk za toplo in hladno, toplinsko črpalko za vodo in nabitnik električnih vozil. Povprečna cena za nadgradnjo električnega posredovanja je okrog 3.000 dolarjev. Za starejše hiše, ki jih služijo visokonapetostne žice ali za novejše hiše z podzemnim posredovanjem, kjer tečejo žice skozi cev, je cena relativno nizka. Nadgradnje storitve so najvišje tam, kjer so žice neposredno zakopane in morajo biti nameščene nove cevi in žice.

Q. Ali potrebujem elektroskupne 'toplene trake' kot del svojega sistema toplinskih črpalk?

A. Topne trake so manj učinkovita pomožna grijalna rešitev, ki jo namesto name vsebine pogosto namestijo za dodatno grejanje med zelo hladnim vremenom (in cikli odegovanja toplih črpalk). Nekateri namestniki menijo, da niso topne trake potrebne v našem klimatu, če so sistemi pravilno zasnovani s točnimi računi obremenitve, še posebej, če so cevi v ogrevanem prostoru ali dobro zaklenjene in dobro izolirane v strehi. Minisplitne tople črpalko z spremenljivim hitrostnim stiskalnikom ne uporabljajo topnih trak. Topne trake tudi zahtevajo posvečeno 240v vezavo, kar poveča stroške.

Q. Gradim nov dom, katere vrste sistemov za ogrzewanje bi moral razmotriti?

A. Iz perspektive zmanjševanja emisij toplih plinov so električno pogonske sisteme za podvračanje temperature prostora in vročenje vode edini izbiri. Prehod na popolnoma električne sisteme s toplinskimi črpalkami in indukcijskimi kuharskimi ploščami je dražji pri namestitvi, vendar — pri gradnji novih hiš — ta strošek izenači strošek odstranitve namestitve plinskih cev. Prav tako so izključeni stalni plačili za plinsko storitev, ne glede na to, ali se plin uporablja ali ne. Ker so nove hiše v Kaliforniji obvezane imeti solarni sistem na strehi, bo lokalna generacija elektrike verjetno zmanjšala trajne stroške.

Q. Kako delujejo toplinske črpalka?

Tako kot voda teče pod vplivom gravitacije navzdol, se 'toplo' naravno premika proti 'hodromu' pod vplivom termodinamičnih sil. In tako kot električna energija lahko vodi vodo s pomočjo vodnega črpala, da jo pripelje navzgor, jo je mogoče tudi uporabiti za presretanje toplote iz hodega v toplo z uporabo kuhalne cikluse. Na primer, hladilniki in klimatizacijski sistemi izvajajo toploto iznotraj izoliranega prostora in 'črpajo' jo v okoliščino. Toplosne črpalke lahko delujejo v obeh smerih, torej lahko premikajo toploto iznotraj na zunanje (hlajenje) in z zunanje noter (ogrevanje).

Za hlađenje se kompresor, ki se nahaja v zunanjem enotskem "kondenzatorju", stisne plinovito hladilno snov, kar poveča njen temperaturo. Topel plin se ohladi in skupaj z toliko preoblika v tekočino, ko jo pustimo skozi ventilatorski spiralo v kondenzatorju. Ohlajena tekočina je potem vodljiva do druge spirale, ki se nahaja pri notranjem zrakoprebirniku, kjer preteče skozi razširjevalno napravo, in ko se hladilna snov spet preoblika v plin, sprosti toliko toploto. Za topenje pa se postopek obrne, in hladilna snov se skupaj z toliko kondenzira v notranji spirali, kjer odda toploto, medtem ko se tekočina razširja v zunanji spiralni kondenzator, kjer pritegne toploto iz zunanjega zraka.

Sklic je bil iz Cool David, hvala!