Шта је систем топлотне пумпе? Шта треба знати

Ако нисте упознати са топлотне пумпе, нема времена као што је садашњост да се то промени. У 2023. години, федерални подстицаји почињу да олакшавају куповину и инсталирање једног у буџет. А 2030. Калифорнија ће почети да се гаси гасне пећи.

Зато што топлотне пумпе троше 50 одсто мање енергије од електричних отпорних пећи према Агенција за заштиту животне средине (ЕПА), спремне су да постану најекономичнија опција грејања за Калифорније, као и за људе у било којој другој држави која следе Калифорнију.

Дакле, који је то кућни апарат који „пумпа топлоту?“ Идеја није егзотична. Окрените свој прозорски клима уређај и могао би да функционише као рудиментарна топлотна пумпа. Али као што можете очекивати, стварне топлотне пумпе су софистицираније од тога.

Шта је систем топлотне пумпе?

Топлотна пумпа је електрични уређај који преноси топлоту са спољашње на унутрашњу просторију и обрнуто.

Већина топлотних пумпи има реверзне вентиле који им омогућавају да функционишу и као клима уређаји. Главни радни делови су компресор, који циркулише расхладно средство кроз систем бакарних намотаја, и вентилатор за циркулацију ваздуха у стамбени простор.

Системи топлотних пумпи се обично састоје од две јединице, једне на отвореном и једне у затвореном, повезане бакарним цевима које пролазе кроз зид зграде. Компресор је обично напољу.

Како ради топлотна пумпа?

Расхладни систем се састоји од два намотаја (кондензатор и испаривач) одвојена експанзионим вентилом кроз који расхладно средство непрекидно циркулише. У намотају кондензатора, компресор врши притисак на расхладно средство да га кондензује у течност. Пошто овај процес ослобађа топлоту, калем кондензатора је увек врућ.

Течност под притиском притиска експанзиони вентил на крају завојнице. Када је притисак довољно велики, вентил се отвара и распршује расхладно средство у калемове испаривача, где нагло смањење притиска претвара расхладно средство у пару.

Вапоризација црпи енергију из околног медија (ваздуха, тла или воде). Ово се враћа назад у завојницу кондензатора да би се ослободило као топлота када расхладно средство поново подеси притисак.

Врсте система топлотних пумпи

Могуће је категорисати топлотне пумпе према медијуму где размењују топлоту.

Ан ваздушни извор пумпа добија топлоту из околног ваздуха. А земља-извор (или геотермална) пумпа добија из земље, и а извор воде пумпа из оближње водене површине. Топлотне пумпе из земље и воде користе предности стабилних температурних услова под земљом или у водном телу. Они боље раде у хладним климама од модела са извором ваздуха.

Други начин за категоризацију топлотних пумпи је по величини. Јединице за целу кућу са снажним компресорима може заузети место пећи и клима уређаја у систему централног грејања/хлађења. Кондензаторски намотај је монтиран у вентилу за руковање у коме се налази и вентилатор.

Мање топлотне пумпе, познате као мини-сплитови без канала, имају једну или више унутрашњих јединица монтираних на зид, свака са својим вентилатором. Мини-сплит производи довољно топлоте за једну собу. Постоје и мини-сплит системи са једним компресором који напаја до осам или девет зидних јединица.

Где су топлотне пумпе најчешће?

Наћи ћете их углавном у регионима са умереним зимским температурама.

Према подацима из Национално удружење градитеља кућа75% до 77% домова у државама источно-јужног централног и јужног Атлантика их има, док их има 20% домова у западно-јужним централним државама. Они нису толико уобичајени у северним државама јер су температуре ваздуха превише хладне, а модели са изворима земље или воде су скупи за уградњу.

Међутим, ситуација није статична. Произвођачи раде на развоју ефикаснијих модела који раде у хладним климатским условима. Поред тога, јединице могу бити опремљене помоћним отпорним грејачима да би обезбедиле додатну топлоту током хладних дана.

Куповина топлотне пумпе

Најважније карактеристике које треба узети у обзир су топлотна снага, мерена у британским термалним јединицама (Бтус), и оцена сезонске енергетске ефикасности (СЕЕР). Топлотна снага се такође често мери у тонама, где је једна тона = 12.000 Бтус.

Постоје два основна правила за димензионисање топлотне пумпе. Један је обезбедити 30 Бтус топлоте по квадратном метру површине. Други је да поделите укупну површину са 500 да бисте одредили број тона који вам је потребан. За ХВАЦ извођача је важно да изврши тестове како би тачно одредио величину јединице за одређену кућу како би производила праву количину топлоте.

СЕЕР бројеви почињу од 13 (ниска ефикасност) и пењу се на 21 или 22 (висока ефикасност). Јединица са високим СЕЕР бројем користи мање електричне енергије, али има више покретних делова и кошта више за куповину и одржавање.

У пракси, систем са 16 СЕЕР би требало да буде адекватан у умереним климатским условима. Да бисте максимизирали перформансе у хладнијој клими или смањили потрошњу енергије, користите већи СЕЕР. Можете израчунати енергију коју одређена јединица користи и њен месечни трошак тако што ћете топлоту у Бтус-у поделити са СЕЕР-ом. Добићете резултат у ватима на сат. Затим помножите то са локалном стопом електричне енергије.

Инсталирање топлотне пумпе

Неке мини-сплит јединице, попут Мр. Цоол ДИИ, могу инсталирати власници кућа. Ако вам то не одговара, унајмите лиценцираног ХВАЦ техничара.

Спољна јединица се поставља на бетонску подлогу или подножја како би била висока и сува. Једна или више унутрашњих јединица се постављају на зидове или унутар вентила који је повезан са каналима зграде. Две јединице су затим повезане цевима за хлађење и електричним жицама које пролазе кроз зид.

Пошто већина топлотних пумпи функционише и као клима уређаји, укључена је и дренажна цев за кондензат који капље из унутрашњег намотаја када је хладно.

Одржавање топлотне пумпе

И унутрашње и спољашње јединице захтевају рутинско одржавање, укључујући промену филтера за ваздух и чишћење прашине са калемова. Спољна јединица мора бити чиста од снега, лишћа и других остатака како би ваздух могао да циркулише.

Можда ћете морати повремено да одлеђујете завојницу испаривача у спољној јединици зими и унутрашњу јединицу лети. Само искључите струју и пустите да се лед отопи, уместо да покушавате да га састружете и евентуално оштетите завојницу.

Цхрис Дезиел је активан у грађевинарству више од 30 година. Помогао је у изградњи малог града у пустињи Орегон од темеља и помогао је у оснивању две компаније за уређење пејзажа. Радио је као столар, водоинсталатер и поправљач намештаја. Дезиел пише „уради сам“ чланке од 2010. године и радио је као консултант на мрежи, недавно са Хоме Депот-овом Про Реферрал услугом. Његов рад је објављен на Ландлордологи, Апартментс.цом и Хункер. Дезиел је такође објављивао научне садржаје и страствени је музичар.