Apa itu Sistem HVAC Pompa Panas?

Jika Anda akrab dengan AC jendela atau bahkan AC sentral, Anda setengah jalan untuk memahami apa yang dilakukan pompa panas. Saat panas di luar dan Anda membutuhkan udara sejuk di dalam ruangan, pompa panas bekerja seperti AC standar, menghilangkan panas dari rumah dan meniupkan udara dingin. Saat di luar dingin dan Anda membutuhkan panas, pompa panas membalikkan aksi pendinginannya dan meniupkan udara panas ke dalam rumah dan mengeluarkan udara dingin di luar ruangan.

Dalam hal efisiensi energi, tidak ada sistem pemanas yang dapat melebihi sistem pompa panas. Tidak seperti tungku pembakaran, pompa kalor tidak membakar bahan bakar fosil (tetapi menggunakan listrik, yang mungkin dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil), dan mengkonsumsi listrik 50 persen lebih sedikit daripada tungku pembakaran. listrik resistif pemanas. Pompa panas bekerja paling baik di iklim sedang di mana mereka sering menjadi satu-satunya sumber panas di rumah, tetapi orang juga menggunakannya di iklim dingin untuk memberikan panas tambahan dan untuk menurunkan tagihan energi mereka.

Tip

Bagaimana Pompa Panas Bekerja

Kontraktor HVAC suka membingungkan pelanggan mereka dengan menjelaskan bahwa pompa panas memulihkan panas dari udara luar, sebuah ide yang tampaknya mustahil jika udara luar dingin. Idenya tidak semurah kedengarannya, dan Anda dapat melihat mengapa jika Anda memikirkan lemari es atau AC standar Anda karena pompa panas bekerja dengan prinsip yang sama.

Sistem refrigerasi standar terdiri dari: pompa kompresor dan jaringan tabung tertutup yang diisi dengan zat pendingin inert yang dapat dikompresi berulang kali menjadi cairan dan kemudian diuapkan dan dikompresi lagi. Tabung dibentuk menjadi dua set kumparan yang dikenal sebagai kumparan kondensor dan kumparan evaporator. Tugas kompresor adalah untuk menekan refrigeran di koil kondensor, mengubahnya menjadi cairan dan memaksanya melalui lubang kecil ke dalam kumparan evaporator, di mana ia menguap dan kembali ke kompresor untuk memulai siklus lagi.

Penguapan adalah proses endoterm, yang berarti membutuhkan panas untuk terjadi, dan panas ini berasal dari udara di sekitarnya, itulah sebabnya kumparan evaporator selalu dingin. Kondensasi, di sisi lain, adalah proses yang melepaskan panas, sehingga kumparan kondensor selalu panas. Alih-alih menguras udara panas di sekitar kumparan kondensor seperti yang dilakukan lemari es atau AC, pompa panas meniupnya ke dalam rumah. Prosesnya tidak begitu misterius.

Jenis Sistem Pompa Panas

Sistem pompa panas sumber udara ini adalah jenis yang paling umum, tetapi bukan satu-satunya. Sistem sumber air menggunakan air sebagai media sebagai pengganti udara dan dapat menjadi pilihan hemat energi bagi pemilik rumah yang tinggal di dekat badan air yang besar atau yang memiliki sumur. Kumparan evaporator direndam dalam air, mengekstrak panas darinya dan membuang panas melalui sistem air tertutup tertutup atau, dalam sistem air-ke-udara, mengedarkannya melalui saluran HVAC. Dalam sistem air-ke-air, air panas dapat disimpan dalam tangki untuk digunakan di kamar mandi dan dapur atau diedarkan melalui sistem pemanas hidronik untuk memanaskan rumah.

Alih-alih mengekstraksi panas dari udara luar atau badan air, a pompa panas geotermal, juga dikenal sebagai pompa panas sumber tanah, mengambilnya dari tanah. Jenis pompa panas ini memanfaatkan fakta bahwa suhu tanah beberapa kaki di bawah permukaan lebih konstan dan moderat daripada suhu udara di sekitarnya. Ini, secara praktis, merupakan metode memanen energi panas dari bumi dan menggunakannya untuk pemanas rumah. Ini adalah alternatif yang layak untuk pompa panas sumber udara untuk pemilik rumah di iklim dingin dan merupakan salah satu sistem pemanas rumah paling efisien di pasar.

Jenis lain dari pompa panas dikenal sebagai sistem tanpa saluran, atau mini-split. Ini menggunakan teknologi pemanasan dan pendinginan yang sama dengan pompa panas sumber udara, tetapi bukannya bersirkulasi panas atau dingin melalui saluran udara, menggunakan unit pengendali udara dalam ruangan (biasanya dipasang tinggi di interior dinding). Mini-split paling sering digunakan dengan apartemen atau rumah kecil atau untuk pemanasan dan pendinginan tambahan di penambahan ruangan atau area terpencil di rumah yang lebih besar, di mana pekerjaan saluran relatif tidak praktis.

Pemanasan dan Pendinginan dalam Satu Paket

Karena pompa panas pada dasarnya adalah sistem pendingin udara yang bekerja secara terbalik, pompa panas juga dapat memberikan pendinginan jika Anda jalankan dalam posisi "maju", yang dilakukan oleh sistem katup yang dikendalikan oleh termostat untuk sistem. Saat Anda memilih mode pendinginan pada termostat, katup terbuka untuk menyediakan jalur bagi udara dingin dari kumparan evaporator untuk masuk ke rumah, sementara katup lain menutup jalur untuk udara hangat dari kondensor gulungan. Hal sebaliknya terjadi ketika Anda memilih mode pemanasan. SEBUAH termostat yang mengontrol pompa panas harus memiliki terminal khusus (ditunjuk baik O atau B) untuk katup pembalik.

Saat digunakan di udara paksa sistem HVAC, kumparan pompa panas diposisikan di dalam saluran udara suplai, dan udara hangat atau dingin disirkulasikan oleh blower sesuai kebutuhan, sementara udara dari rangkaian kumparan lainnya dibuang di luar ruangan. Sistem mini-split tanpa saluran, yang terlihat dan berfungsi seperti AC ruangan yang dipasang di dinding, adalah terhubung ke unit luar ruangan (tempat kompresor berada) dan bekerja dengan cara yang sama seperti seluruh rumah sistem. Ini dapat digunakan untuk memanaskan dan mendinginkan ruangan individu.

Pro dan Kontra Pompa Panas

Pompa panas menggunakan listrik, jadi ini bukan alat karbon-netral, tetapi menggunakan listrik jauh lebih sedikit daripada pemanas resistif. Anda bahkan dapat meningkatkan efisiensi dengan memasang unit sumber ganda yang menarik panas dari udara luar dan tanah. Keuntungan lainnya termasuk:

• Ini membutuhkan lebih sedikit perawatan daripada jenis sistem pemanas rumah lainnya. Perawatannya hampir sama mudahnya dengan lemari es, meskipun kumparan evaporator dapat membeku sewaktu-waktu dan mengganggu kinerja unit, dan filter udara memerlukan servis rutin.

• Tidak seperti tungku pembakaran, pompa panas tidak dapat melepaskan gas pembakaran beracun ke dalam rumah. Ini tidak memiliki efek yang berarti pada kualitas udara dalam ruangan dan bahkan dapat bermanfaat karena tidak akan mengering udara seperti tungku.

• Pompa panas dapat memenuhi kebutuhan pemanasan dan pendinginan. Di iklim yang lebih dingin, ini dapat digabungkan dengan jenis sistem pemanas lain untuk memberikan panas tambahan di musim dingin serta bertindak sebagai sistem pendingin mandiri di musim panas.

Pompa panas berharga antara $ 800 dan $ 4.500 untuk dibeli tergantung pada ukuran, dan pemasangan sistem HVAC pompa panas dapat menelan biaya mulai dari $ 1.200 hingga $ 3.500 tergantung pada jumlah pekerjaan saluran yang dibutuhkan. Pompa panas sumber air dan tanah lebih mahal untuk dipasang, meskipun sebagian dari biaya pemasangan dapat ditutup dengan biaya energi yang lebih rendah karena pompa panas ini sangat hemat energi.

Biaya pompa panas baru yang relatif tinggi bukan satu-satunya kelemahan:

• Mereka tidak bekerja di mana-mana. Mereka paling cocok untuk iklim sedang.

• Mereka bertahan sekitar 15 tahun rata-rata. Ini tidak selama tungku gas, yang biasanya berlangsung 20 tahun atau lebih.

• Mereka menggunakan pendingin, dan sejauh ini, tidak ada refrigeran yang dikembangkan yang 100 persen aman bagi lingkungan. Jika ada yang tidak beres dengan sistem pendingin, secara hukum harus diservis oleh teknisi berlisensi.

• Udara dari sistem HVAC pompa panas berhembus sedikit lebih dingin daripada dari tungku, dan beberapa orang merasa tidak nyaman.