Kas ir siltumsūkņa HVAC sistēma?

Ja esat iepazinies ar logu kondicionieri vai pat centrālo gaisa kondicionieri, jūs esat pusceļā, lai saprastu, ko dara siltumsūknis. Kad ārā ir karsts un telpās nepieciešams vēss gaiss, siltumsūknis darbojas kā standarta gaisa kondicionieris, noņemot siltumu no mājas un pūšot aukstā gaisā. Kad ārā ir auksts un jums ir nepieciešams siltums, siltumsūknis mainīs dzesēšanas darbību un iepūš karstu gaisu mājā un izsūc auksto gaisu ārā.

Runājot par energoefektivitāti, neviena apkures sistēma nevar pārsniegt siltumsūkņa sistēmu. Atšķirībā no kurtuvēm, siltumsūknis nededzina fosilo kurināmo (bet tas izmanto elektrību, ko var iegūt, sadedzinot fosilo kurināmo), un tas patērē par 50 procentiem mazāk elektrības nekā elektriski pretestīgs sildītājs. Siltumsūkņi vislabāk darbojas mērenā klimatā, kur tie bieži vien ir vienīgais siltuma avots mājās, taču cilvēki tos izmanto arī aukstā klimatā, lai nodrošinātu papildu siltumu un samazinātu rēķinus par enerģiju.

Padoms

Kā darbojas siltumsūknis

HVAC darbuzņēmēji mīl mistificēt savus klientus, paskaidrojot, ka siltumsūknis atgūst siltumu no ārējā gaisa, šī ideja šķiet neiespējama, ja ārējais gaiss ir auksts. Ideja tomēr nav tik nepieklājīga, kā izklausās, un jūs varat saprast, kāpēc, ja domājat par savu ledusskapi vai parasto gaisa kondicionieri, jo siltumsūknis darbojas pēc tā paša principa.

Standarta saldēšanas sistēma sastāv no: kompresora sūknis un noslēgtu cauruļu tīkls, kas piepildīts ar inertu dzesētāju, ko var atkārtoti saspiest šķidrumā un pēc tam atkal iztvaicēt un saspiest. Caurule tiek veidota divos ruļļu komplektos, kas pazīstami kā kondensatora spoles un iztvaicētāja spoles. Kompresora uzdevums ir saspiest dzesētājvielu kondensatora spolēs, pārvērst to šķidrumā un piespiest to caur nelielu atveri iztvaicētāja spolēs, kur tā iztvaiko un atgriežas kompresorā, lai sāktu ciklu atkal.

Iztvaikošana ir endotermisks process, kas nozīmē, ka tam ir nepieciešams siltums, un šis siltums nāk no apkārtējā gaisa, tāpēc iztvaicētāja spoles vienmēr ir aukstas. Savukārt kondensāts ir process, kas atbrīvo siltumu, tāpēc kondensatora spoles vienmēr ir karsti. Tā vietā, lai izsūktu karsto gaisu ap kondensatora spolēm, kā to dara ledusskapis vai gaisa kondicionieris, siltumsūknis to iepūš mājā. Galu galā process nav tik noslēpumains.

Siltumsūkņu sistēmu veidi

Šī gaisa siltuma sūkņu sistēma ir visizplatītākā, taču tā nav vienīgā. Ūdens avotu sistēmā gaisa vietā tiek izmantots ūdens, un tā var būt enerģijas taupīšanas iespēja māju īpašniekiem, kuri dzīvo netālu no liela ūdens tilpuma vai kuriem ir aka. Iztvaicētāja spoles tiek iegremdētas ūdenī, no tā iegūst siltumu un izkliedē siltumu vai nu caur noslēgtu iekštelpu ūdens sistēmu, vai arī ūdens-gaiss sistēmā cirkulē pa HVAC kanāliem. Ūdens-ūdens sistēmā apsildāmu ūdeni var uzglabāt tvertnē izmantošanai vannas istabā un virtuvē vai cirkulēt caur hidraulisko apkures sistēmu, lai sildītu māju.

Tā vietā, lai iegūtu siltumu no ārējā gaisa vai ūdenstilpes, a ģeotermālais siltumsūknis, kas pazīstams arī kā zemes siltumsūknis, ņem to no zemes. Šāda veida siltumsūkņi izmanto to, ka zemes temperatūra dažas pēdas zem virsmas ir nemainīgāka un mērenāka nekā apkārtējā gaisa temperatūra. Tā praktiskā veidā ir metode, kā iegūt siltumenerģiju no zemes un izmantot mājas apkurei. Tā ir reāla alternatīva gaisa siltuma sūknim māju īpašniekiem aukstā klimatā un ir viena no visefektīvākajām mājas apkures sistēmām tirgū.

Cits siltumsūkņu veids ir pazīstams kā bezkanāla jeb mini split sistēma. Tas izmanto to pašu apkures un dzesēšanas tehnoloģiju kā gaisa siltumsūknis, bet tā vietā, lai cirkulētu siltumu vai aukstumu, izmantojot gaisa vadus, tā izmanto iekštelpu gaisa apstrādes ierīces (parasti uzstādītas augstu iekšpusē) sienas). Mini šķēlumus visbiežāk izmanto kopā ar dzīvokļiem vai mazām mājām vai papildu apkurei un dzesēšanai telpu piebūvēs vai lielāka mājas attālās vietās, kur cauruļvadi ir samērā nepraktiski.

Apkure un dzesēšana vienā iepakojumā

Tā kā siltumsūknis būtībā ir gaisa kondicionēšanas sistēma, kas darbojas pretēji, tas var arī nodrošināt dzesēšanu darbiniet to pozīcijā "uz priekšu", ko panāk ar vārstu sistēmu, ko kontrolē termostats sistēmā. Kad termostatā izvēlaties dzesēšanas režīmu, tiek atvērts vārsts, kas nodrošina ceļu vēsam gaisam no iztvaicētāja spoles iekļūt mājās, bet cits vārsts aizver ceļu siltam gaisam no kondensatora spoles. Izvēloties apkures režīmu, notiek tieši pretēji. A termostats kas kontrolē siltumsūkni, reversēšanas vārstam jābūt ar speciālu spaili (apzīmētu ar O vai B).

Lietojot piespiedu gaisā HVAC sistēma, siltumsūkņa spoles atrodas pieplūdes gaisa kanāla iekšpusē, un pēc nepieciešamības ventilators cirkulē siltu vai vēsu gaisu, savukārt ārā no otra spoles komplekta gaiss tiek izvadīts. Ir bezkanālu mini split sistēma, kas izskatās un darbojas kā sienas sienas gaisa kondicionētājs savienots ar āra bloku (kur atrodas kompresors) un darbojas tāpat kā visa māja sistēmā. To var izmantot atsevišķu telpu sildīšanai un atdzesēšanai.

Siltumsūkņa plusi un mīnusi

Siltumsūknis izmanto elektrību, tāpēc tā nav oglekļa neitrāla ierīce, taču tā patērē daudz mazāk elektroenerģijas nekā pretestīgais sildītājs. Jūs pat varat palielināt efektivitāti, uzstādot divu avotu ierīci, kas piesaista siltumu gan no ārējā gaisa, gan zemes. Citas priekšrocības ietver:

• Tas prasa mazāku apkopi nekā cita veida mājas apkures sistēmas. To ir gandrīz tikpat viegli uzturēt kā ledusskapi, lai gan iztvaicētāja spoles dažkārt var sasalt un traucēt ierīces darbību, un gaisa filtri ir regulāri jāapkopo.

• Atšķirībā no kurtuves, siltumsūknis nevar izdalīt toksiskas sadegšanas gāzes mājās. Tam nav ievērojamas ietekmes uz iekštelpu gaisa kvalitāti un tas var būt pat izdevīgs, jo tas tā nedarīs izžūt gaiss, kā to dara krāsns.

• Siltumsūknis var apmierināt gan apkures, gan dzesēšanas vajadzības. Vēsākā klimatā to var savienot ar cita veida apkures sistēmu, lai nodrošinātu papildu siltumu ziemā, kā arī vasarā darbotos kā atsevišķa dzesēšanas sistēma.

Siltumsūkņu iegāde maksā no 800 līdz 4500 ASV dolāriem atkarībā no izmēra, un siltumsūkņa HVAC sistēmas uzstādīšana var maksāt no 1200 līdz 3500 ASV dolāriem atkarībā no nepieciešamā cauruļvada daudzuma. Ūdens un zemes siltumsūkņu uzstādīšana ir dārgāka, lai gan daļu no uzstādīšanas izmaksām var atgūt zemākas enerģijas izmaksas, jo šie siltumsūkņi ir tik energoefektīvi.

Jauna siltumsūkņa salīdzinoši augstās izmaksas nav vienīgais trūkums:

• Viņi nedarbojas visur. Tie ir vislabāk piemēroti mērenam klimatam.

• Tie ilgst vidēji apmēram 15 gadus. Tas nav tik ilgi, cik gāzes krāsnis, kas parasti kalpo 20 gadus vai ilgāk.

• Viņi izmanto a dzesētājs, un līdz šim nav izstrādāts 100% videi drošs dzesētājs. Ja ar saldēšanas sistēmu kaut kas noiet greizi, to pēc likuma jāapkalpo licencētam tehniķim.

• Gaiss no siltumsūkņa HVAC sistēmas pūš nedaudz vēsāk nekā no krāsns, un dažiem cilvēkiem tas šķiet neērti.