تدفئة فعالة: مضخة حرارية مزدوجة الوقود (DIY)

الصفحة الرئيسيةالبيت ومكوناتهالأجهزة

• 
• 
• 
• 
• 
• 

هذه الوحدة ذات المهام المزدوجة تبرد منزلك وتدفئته بسعر أقل!

ملخص

تعمل المضخات الحرارية التقليدية على تدفئة وتبريد المنازل لعقود. في الواقع ، يستخدم واحد من كل ثلاثة منازل في الولايات المتحدة منزلًا بالفعل. ومع ذلك ، لا يوجد الكثير شمال خط Mason-Dixon لأنهم لا يعملون بكفاءة في درجات حرارة تحت التجمد. هذه المضخات الحرارية رائعة في ضخ الحرارة داخل المنزل أو خارجه في تقلبات درجات الحرارة المعتدلة مثل تلك الموجودة في Sun Belt. لكن من المعروف أنها غير فعالة ومكلفة لتشغيلها في فصول الشتاء الشمالية الباردة.

تختلف المضخات الحرارية "ثنائية الوقود". هذا النظام متصل بفرنك الحالي (ويعمل خلال فصل الصيف) وكأنه مكيف هواء مركزي عالي الكفاءة. ومع ذلك ، في تلك الأشهر الربيعية والخريفية المعتدلة في حزام الثلج ، فإنها توفر حرارة رخيصة تمامًا كما هو الحال في الجنوب. مع انخفاض درجات الحرارة ، تتوقف المضخة عن العمل وتطلب من الفرن أن يتولى المهمة.

ستكلف المضخة الحرارية ثنائية الوقود ، مثل Lennox’s XP-14 ، حوالي 20 إلى 25 بالمائة (بما في ذلك التركيب) أكثر من مكيف الهواء. اعتمادًا على منطقتك وتكاليف الوقود ، يمكن أن تدفع عن نفسها في غضون خمس أو ست سنوات.

ضخ حرارة رخيصة من الهواء

الشكل أ: عملية فترة التبريد

خلال المواسم الباردة مثل الخريف والربيع ، تتولى المضخة الحرارية مهام التسخين. لا يزال نظام الوقود المزدوج يشتمل على الفرن ، ولكن بدون استخدام أي شعلات ، فقط ميزات توزيع الهواء الخاصة به. ترسل المضخة الحرارية "المبرد" الساخن عبر ملف تكييف الهواء داخل الفرن. تسحب مروحة الفرن الهواء من الهواء البارد في المنزل وتنفخ هذا الهواء فوق الملف الدافئ ثم ترسل الهواء الدافئ في جميع أنحاء المنزل. في الصيف ، تعمل المضخة الحرارية على عكس تدفق مادة التبريد بحيث يتدفق السائل البارد فوق الملف ويبرد منزلك تمامًا مثل مكيف الهواء التقليدي.

الشكل ب: عملية الفترة الباردة

خلال فترات البرد ، تنام المضخة الحرارية أثناء تولي الفرن زمام الأمور ، مما يوفر الحرارة من خلال العمل مثل الفرن التقليدي. تقوم الشعلات بإشعال الوقود (الزيت أو البروبان أو الغاز الطبيعي) وتنفخ مروحة الفرن الهواء المسحب من عوائد الهواء البارد وتسخنه عن طريق نفخه فوق المبادل الحراري وفي جميع أنحاء المنزل.

كما هو مبين في الشكل (أ) ، فإن المضخة الحرارية من مصدر الهواء هي في الأساس مكيف هواء هجين. يحتوي كلاهما على ضاغط (مضخة عالية الضغط) يقوم بتدوير مادة التبريد (غاز متطاير) من خلال ملفات داخلية وخارجية ، وهي شبكة من الأنابيب مصممة لتسهيل التقاط الحرارة وإطلاقها. ولكن في حين أن مكيف الهواء يمكنه تحريك مادة التبريد في اتجاه واحد فقط ، يمكن لمضخة الحرارة أن تدفع مادة التبريد في أي اتجاه ، للتدفئة في اتجاه واحد وتبريد الاتجاه الآخر. تقوم المضخة بذلك عن طريق جهاز تحويل إضافي يسمى صمام التحويل.

قم بتشغيل الأرقام

لمعرفة ما إذا كانت المضخة الحرارية مناسبة لمنزلك ، ستحتاج إلى الاتصال بمقاول التدفئة وطرح بعض الأسئلة:

1. ابدأ بتحليل حمل التدفئة والتبريد. لا تثق في الملصق الموجود على الفرن القديم ؛ اطلب من المثبت أن يريك الرياضيات. وفقًا لبعض التقارير ، هناك احتمال كبير ألا يكون حجم نظامك صحيحًا في المقام الأول. حتى لو كان حجمه مناسبًا في الأصل ، فإن مشاريع تحسين المنزل اللاحقة (عزل جديد ، نوافذ جديدة أو إضافة) يمكن أن تغير احتياجات التدفئة والتبريد لديك.

2. تحقق من الأرقام. يستخدم المصنعون تقنيات مختلفة ، ولكن يمكن أن يوفر رقم واحد مقارنة بين التفاح والتفاح. لكفاءة التبريد ، تحقق من نسبة الكفاءة الموسمية (SEER). كلما زاد SEER ، زادت كفاءة الوحدة. بالطبع ، الوحدات ذات النسب الأعلى تكلف أكثر ، لكن كل نقطتين يمكن أن تقلل من تكاليف التبريد بحوالي 15 بالمائة. (تعد المضخات الحاصلة على تصنيف Energy Star أكثر كفاءة بنسبة 8 في المائة على الأقل من الطرز القياسية.)

3. قم بإجراء تحليل تكلفة مقارن. إذا كنت تعيش في منطقة ذات أسعار منخفضة للغاز الطبيعي وأسعار كهربائية عالية جدًا ، فإن المضخة الحرارية لن تؤتي ثمارها بنفس السرعة. يمكن أن يأخذ المثبت الخاص بك في الاعتبار معدلات الطاقة المحلية (بما في ذلك معدلات الكهرباء في الذروة وخارج الذروة) لحساب المدخرات المحتملة والمردود.

4. اسأل عن التوافق. تم تصميم المضخات الحرارية ذات الوقود المزدوج للعمل كبديل مباشر لمكيف الهواء ، ولكن الأفران الأقدم لن تعمل على الأرجح مع نظام جديد لضرب المفتاح. ربما يتعين عليك الترقية إلى فرن جديد تمامًا للحصول على هذا النظام - إضافة جزء كبير إلى تكلفة المشروع.