מהי מערכת HVAC של משאבת חום?

אם אתה מכיר מזגן חלון או אפילו מזגן מרכזי, אתה בדרך לחשוב מה עושה משאבת חום. כשחם בחוץ ואתה זקוק לאוויר קריר בתוך הבית, משאבת חום עובדת כמו מזגן רגיל, מסלקת חום מהבית ומפיחה אוויר קר. כשקר בחוץ ואתה זקוק לחום, משאבת חום הופכת את פעולת הקירור שלה ונושפת אוויר חם לבית וממצה אוויר קר בחוץ.

בכל הנוגע ליעילות אנרגטית, אף מערכת חימום אינה יכולה להוביל מערכת משאבות חום. שלא כמו תנורי בעירה, משאבת חום אינה שורפת דלקים מאובנים (אך היא משתמשת בחשמל, אשר עשוי להיות מיוצר על ידי שריפת דלקים מאובנים), והיא צורכת 50 אחוז פחות חשמל מאשר התנגדות חשמלית תנור חימום. משאבות חום פועלות בצורה הטובה ביותר באקלים בינוני, כאשר לעתים קרובות הן מקור החום היחיד בבית, אך אנשים משתמשים בהן גם באקלים קר כדי לספק חום משלים ולהוריד את חשבונות האנרגיה שלהם.

עֵצָה

איך עובדת משאבת חום

קבלני HVAC אוהבים להסתיר את לקוחותיהם בכך שהם מסבירים כי משאבת חום מחזירה חום מהאוויר החיצוני, רעיון שנראה בלתי אפשרי אם האוויר בחוץ קר. הרעיון הוא לא מגוחך כמו שזה נשמע, ואתה יכול לראות מדוע אם אתה חושב על המקרר שלך או על מזגן רגיל כי משאבת חום עובדת על אותו עיקרון.

מערכת קירור סטנדרטית מורכבת מ- משאבת מדחס ורשת של צינורות אטומים מלאים בקירור אינרטי שניתן לדחוס שוב ושוב לנוזל ואז לאדות ולדחוס שוב. הצינור נוצר לשתי קבוצות של סלילים המכונות סלילי הקבל וסלילי המאייד. תפקיד המדחס הוא ללחוץ על קירור בסלילי המעבה, להפוך אותו לנוזל ולהכריח אותו דרך צמצם זעיר אל סלילי המאייד, שם הוא מתאדה וחוזר למדחס כדי להתחיל את המחזור שוב.

אידוי הוא תהליך אנדותרמי, מה שאומר שהוא זקוק לחום כדי להתרחש, וחום זה מגיע מהאוויר שמסביב ולכן סלילי המאייד תמיד קרים. עיבוי, לעומת זאת, הוא תהליך שמשחרר חום, ולכן ה סלילי מעבה תמיד חם. במקום למצות את האוויר החם המקיף את סלילי הקבל כמו שמקרר או מזגן, משאבת חום נושבת אותו לבית. התהליך בכל זאת לא כל כך מסתורי.

סוגי מערכות משאבות חום

מערכת משאבות חום מקור-אוויר זו היא הסוג הנפוץ ביותר, אך היא לא היחידה. מערכת מקורות מים משתמשת במים כמדיום במקום באוויר ויכולה להיות אפשרות לחיסכון באנרגיה עבור בעלי בתים המתגוררים ליד גוף מים גדול או שיש להם באר. סלילי המאייד שקועים במים, מוציאים מהם חום ומפיצים את החום דרך מערכת מים פנימית אטומה או, במערכת מים-אוויר, מפיצים אותו דרך צינורות HVAC. במערכת מים למים ניתן לאחסן מים מחוממים במיכל לשימוש בחדר האמבטיה ובמטבח או להפיץ אותם באמצעות מערכת חימום הידרונית לחימום הבית.

במקום להפיק חום מהאוויר החיצוני או מגוף מים, א משאבת חום גיאותרמית, המכונה גם משאבת חום מקורית, מוציאה אותה מהקרקע. סוג זה של משאבת חום מנצל את העובדה שטמפרטורת הקרקע מטרים ספורים מתחת לפני השטח קבועה ומתונה יותר מזו של האוויר שמסביב. זוהי, באופן מעשי, שיטה לקצור אנרגיית חום מהאדמה ולהשתמש בה לחימום הבית. זוהי אלטרנטיבה בת קיימא למשאבת חום עם מקור אוויר לבעלי בתים באקלים קר והיא אחת ממערכות החימום הביתיות היעילות ביותר בשוק.

סוג אחר של משאבת חום מכונה מערכת חסרת צינורות, או מיני מפוצלים. הוא משתמש באותה טכנולוגיית חימום וקירור כמו משאבת חום מקור אוויר, אך במקום להסתובב בחום או בקור באמצעות צינורות אוויר, הוא משתמש ביחידות מטפלות באוויר הפנימי (המותקנות בדרך כלל גבוה בפנים קירות). מיני פיצולים משמשים לרוב עם דירות או בתים קטנים או לחימום וקירור משלים בתוספות חדרים או באזורים מרוחקים של בית גדול יותר, שם עבודות התעלות אינן מעשיות יחסית.

חימום וקירור בחבילה אחת

מכיוון שמשאבת חום היא בעצם מערכת מיזוג אוויר שעובדת הפוך, היא יכולה גם לספק קירור אם אתה להפעיל אותו במצב "קדימה", שמושג על ידי מערכת שסתומים הנשלטת על ידי התרמוסטט עבור מערכת. כאשר אתה בוחר את מצב הקירור בתרמוסטט, נפתח שסתום המספק נתיב לאוויר קריר מה- סלילי מאייד כדי להיכנס הביתה, בעוד שסתום אחר סוגר את המסלול לאוויר חם מהקבל סלילים. ההפך קורה כאשר אתה בוחר במצב החימום. א תֶרמוֹסטָט השולט על משאבת חום צריך להיות בעל מסוף ייעודי (המיועד O או B) עבור שסתום ההיפוך.

כאשר משתמשים באוויר כפוי מערכת HVAC, סלילי משאבת החום ממוקמים בתוך צינור האוויר האספקה, ואוויר חם או קר מופץ על ידי המפוח לפי הצורך, בעוד האוויר מהמערכת השנייה של הסלילים מותש בחוץ. מערכת מיני מפוצלת ללא צינורות, שנראית ומתנהגת כמו מזגן חדרים על קיר מחובר ליחידה חיצונית (בה נמצא המדחס) ועובד באותה צורה כמו בית שלם מערכת. ניתן להשתמש בו לחימום קירור חדרים בודדים.

יתרונות וחסרונות של משאבת חום

משאבת חום משתמשת בחשמל, כך שהיא אינה מכשיר ניטרלי פחמן, אך היא משתמשת בהרבה פחות חשמל מאשר תנור התנגדות. אתה יכול אפילו להגביר את היעילות על ידי התקנת יחידת מקור כפול השואבת חום מהאוויר החיצוני ומהקרקע. יתרונות נוספים כוללים:

• זה דורש פחות תחזוקה מאשר סוגים אחרים של מערכות חימום ביתיות. קל לשמור עליו כמעט כמו מקרר, אם כי סלילי המאייד יכולים לקפוא לפעמים ולהפריע לביצועי היחידה, ומסנני האוויר זקוקים לשירות קבוע.

• שלא כמו תנור בעירה, משאבת חום אינה יכולה לשחרר גזי בעירה רעילים לבית. אין לו השפעה ניכרת על איכות האוויר הפנימי ואף יכול להועיל מכיוון שלא להתייבש את האוויר כמו שעושה תנור.

• משאבת חום יכולה לספק את צרכי החימום והקירור. באקלים קר יותר, ניתן לשלב אותה עם סוג אחר של מערכת חימום על מנת לספק חום משלים בחורף, כמו כן לשמש כמערכת קירור עצמאית בקיץ.

משאבות חום עולות בין $ 800 ל -4,500 $ לרכישה בהתאם לגודל, והתקנה של מערכת HVAC של משאבת חום יכולה לעלות בין $ 1,200 ל- $ 3,500 בהתאם לכמות התעלות הדרושה. משאבות חום מקור מים וקרקע יקרות יותר להתקנה, אם כי חלק מעלויות ההתקנה עשויות להיות מוחזרות בעלויות אנרגיה נמוכות יותר מכיוון שמשאבות חום אלו חסכוניות כל כך.

העלות הגבוהה יחסית של משאבת חום חדשה אינה החיסרון היחיד:

• הם לא עובדים בכל מקום. הם מתאימים ביותר לאקלים בינוני.

• הם נמשכים כ 15 שנים בממוצע. זה לא כל כך הרבה כמו תנורי גז שנמשכים בדרך כלל 20 שנה ומעלה.

• הם משתמשים ב- קירור, ועד כה לא פותח שום קירור הבטוח במאה אחוז לסביבה. אם משהו משתבש במערכת הקירור, על פי החוק יש לטפל בו על ידי טכנאי מורשה.

• האוויר ממערכת HVAC של משאבת חום נושף מעט יותר מזה מהתנור, ויש אנשים שמוצאים את זה לא נוח.