Hva er et varmepumpesystem? Hva å vite

Hvis du ikke er kjent med varmepumper, det er ingen tid som nå for å endre det. I 2023 starter føderale insentiver for å gjøre innkjøp og installasjon av en enklere på budsjettet. Og i 2030 vil California begynne å fases ut gassovner.

Fordi varmepumper bruker 50 prosent mindre energi enn elektriske motstandsovner i henhold til Environmental Protection Agency (EPA), er de klar til å bli det mest økonomiske oppvarmingsalternativet for Californians, så vel som folk i andre stater som følger Californias ledelse.

Så hva er dette husholdningsapparatet som "pumper varme?" Ideen er ikke eksotisk. Snu vindusklimaanlegget ditt rundt, og det kan fungere som en rudimentær varmepumpe. Men som du kanskje forventer, er faktiske varmepumper mer sofistikerte enn som så.

Hva er et varmepumpesystem?

En varmepumpe er et elektrisk apparat som overfører varme fra utendørs til innendørs, og omvendt.

De fleste varmepumper har vendeventiler som gjør at de også kan fungere som klimaanlegg. De viktigste arbeidsdelene er en kompressor, som sirkulerer et kjølemiddel gjennom et system av kobberspiraler, og en vifte for å sirkulere luft inn i boarealet.

Varmepumpesystemer består vanligvis av to enheter, en utendørs og en innendørs, forbundet med kobberrør som går gjennom bygningens vegg. Kompressoren er vanligvis ute.

Hvordan fungerer en varmepumpe?

Kjølesystemet består av to spoler (kondensator og fordamper) adskilt av en ekspansjonsventil som et kjølemedium kontinuerlig sirkulerer gjennom. I kondensatorspolen setter kompressoren kjølemediet under trykk for å kondensere det til en væske. Fordi denne prosessen frigjør varme, er kondensatorspolen alltid varm.

Den trykksatte væsken presser mot en ekspansjonsventil i enden av spolen. Når trykket er stort nok, åpnes ventilen og sprayer kjølemediet inn i fordamperbatteriene, hvor den plutselige trykkreduksjonen gjør kjølemediet til en damp.

Fordamping henter energi fra det omkringliggende mediet (luft, jord eller vann). Dette går tilbake inn i kondensatorspolen for å frigjøres som varme når kjølemediet settes under trykk igjen.

Typer varmepumpesystemer

Det er mulig å kategorisere varmepumper i henhold til mediet hvor de utveksler varme.

An luftkilde pumpen får varme fra luften rundt. EN bakkekilde (eller geotermisk) pumpe henter den fra bakken, og en vannkilde pumpe fra en vannmasse i nærheten. Jord- og vannvarmepumper drar fordel av de stabile temperaturforholdene under bakken eller i en vannmasse. De fungerer bedre i kaldt klima enn modeller med luftkilder.

En annen måte å kategorisere varmepumper på er etter størrelse. Helhusenheter med kraftige kompressorer kan ta plassen til en ovn og klimaanlegg i et sentralvarme-/kjølesystem. Kondensatorbatteriet er montert i en luftbehandler som også rommer en vifte.

Mindre varmepumper, kjent som kanalløse mini-splitter, har en eller flere veggmonterte innendørsenheter med hver sin vifte. Mini-splitter produserer nok varme for et enkeltrom. Det finnes også mini-splittsystemer med en enkelt kompressor som mater opptil åtte eller ni veggmonterte enheter.

Hvor er varmepumper mest vanlige?

Du finner dem for det meste i regioner med moderate vintertemperaturer.

I følge data fra Boligprodusenters Landsforbund, 75 % til 77 % av boligene i de østlige sør-sentral- og søratlantiske statene har det, mens 20 % av boligene i de vestlige sør-sentralstatene har det. De er ikke like vanlige i nordlige stater fordi lufttemperaturene er for kalde, og bakke- eller vannkilder er dyre å installere.

Situasjonen er imidlertid ikke statisk. Produsenter jobber med å utvikle mer effektive modeller som fungerer i kaldt klima. I tillegg kan enhetene utstyres med resistive hjelpevarmere for å gi ekstra varme på kalde dager.

Kjøpe en varmepumpe

De viktigste egenskapene å vurdere er varmeeffekten, målt i britiske termiske enheter (Btus), og Seasonal Energy Efficiency Rating (SEER). Varmeeffekt måles også ofte i tonn, hvor ett tonn = 12.000 Btus.

Det er to tommelfingerregler for dimensjonering av en varmepumpe. Den ene er å gi 30 Btus varme per kvadratfot gulvplass. Den andre er å dele det totale gulvarealet med 500 for å bestemme antall tonn du trenger. Det er viktig for en HVAC-entreprenør å utføre tester for å nøyaktig dimensjonere en enhet for et bestemt hus slik at den produserer riktig mengde varme.

SEER-tall starter på 13 (lav effektivitet) og klatrer til 21 eller 22 (høy effektivitet). En enhet med et høyt SEER-tall bruker mindre strøm, men har flere bevegelige deler og koster mer å kjøpe og vedlikeholde.

I praksis bør et system med 16 SEER være tilstrekkelig i moderat klima. For å maksimere ytelsen i et kaldere klima eller minimere strømforbruket, gå med en høyere SEER. Du kan beregne energien en bestemt enhet bruker og dens månedlige kostnad ved å dele varmeeffekten i Btus med SEER. Du får resultatet i watt per time. Multipliser deretter det med den lokale strømprisen.

Installere en varmepumpe

Noen mini-delte enheter, som Herr Kul DIY, kan installeres av huseiere. Hvis du ikke er komfortabel med det, ansett en lisensiert HVAC-tekniker.

Utendørsenheten monteres på en betongpute eller bunntekst for å holde den høy og tørr. En eller flere innendørsenheter er installert på vegger eller inne i en luftbehandler koblet til bygningens kanalsystem. De to enhetene kobles deretter sammen med kjøleslanger og elektriske ledninger som går gjennom veggen.

Fordi de fleste varmepumper også fungerer som klimaanlegg, er det inkludert et dreneringsrør for kondensat som drypper fra innendørsbatteriet når det er kaldt.

Vedlikehold av varmepumpe

Både innendørs- og utendørsenhetene trenger rutinemessig vedlikehold, inkludert bytte av luftfiltre og rengjøring av støv fra spolene. Utedelen må holdes fri for snø, løv og annet rusk slik at luften kan sirkulere.

Det kan hende du av og til må avise fordamperbatteriet i utedelen om vinteren og innedelen om sommeren. Bare slå av strømmen og la isen smelte, i stedet for å prøve å skrape den av og muligens skade spolen.

Chris Deziel har vært aktiv i byggebransjen i mer enn 30 år. Han var med på å bygge en liten by i Oregon-ørkenen fra grunnen av og var med på å etablere to landskapsarbeidsselskaper. Han har jobbet som snekker, rørlegger og møbellakkerer. Deziel har skrevet DIY-artikler siden 2010 og har jobbet som nettkonsulent, sist med Home Depots Pro Referral-tjeneste. Arbeidene hans har blitt publisert på Landlordology, Apartments.com og Hunker. Deziel har også publisert vitenskapelig innhold og er en ivrig musiker.