پمپ های گرما با آب و هوای سرد: خانه های خوش طعم در مکان های سرد - CleanTechnica

ثبت نام برای به روز رسانی اخبار روزانه از CleanTechnica در ایمیل یا ما را در Google News دنبال کنید!

---

با وجود آب و هوای زمستانی در سراسر ایالات متحده، بسیاری از ما نمی‌دانیم که آیا واقعاً می‌توانیم خانه‌های خود را در دمای سرد بدون سوزاندن سوخت‌های فسیلی گرم کنیم. در پاییز 2021، ما همین سوال را داشتیم. کوره گاز 35 ساله در دوبلکس خانواده ما در کلیولند، اوهایو، روی فریتز بود. ما طرفداران بزرگ خلاص شدن از شر سوخت های فسیلی هستیم، اما مسلماً در مورد حذف کوره و گرم کردن منحصراً با پمپ های حرارتی عصبی بودیم. مطمئنا، ما این کار را در محل خود انجام می دهیم خانه خود در پورتلند، اورگان، اما دمای زمستان کلیولند به طور متوسط ​​15 درجه فارنهایت سردتر از پورتلند با نزدیک به 50 اینچ برف بیشتر است. آیا این خانه می‌تواند مهمانان Airbnb ما را در زمستان سرد غرب میانه بدون سوزاندن سوخت‌های فسیلی گرم نگه دارد؟ و پمپ های حرارتی با قبض انرژی ما چه می کنند؟

در آن زمان، ما در مورد پمپ های حرارتی آب و هوای سرد که چندین دهه خانه ها را در سردترین نقاط جهان برشته نگه داشته اند، نمی دانستیم. نروژ، سوئد و فنلاند برخی از بالاترین نیازهای گرمایشی جهان را دارند رهبری در تاسیسات پمپ حرارتی که در دو دهه اخیر به طور تصاعدی در اسکاندیناوی رشد کرده است. تقریبا نصف از همه خانه های شمال اروپا پمپ حرارتی دارند، در حالی که فقط ٪۱۰۰ از خانه های ایالات متحده است. در ژاپن، زادگاه پمپ حرارتی، 90٪ خانه ها از آنها استفاده کنید، از جمله شهرهای سردتر مانند ساپورو که صدها اینچ برف در سال می‌بارند.

در ایالات متحده، در حالی که فروش پمپ حرارتی از کوره های گاز پیشی گرفت برای اولین بار در سال 2022، بیشترین نفوذ پمپ حرارتی در بخش های جنوب شرقی کشوری که زمستان های آن معتدل است. اما چهارمین ایالت سرد ما، مین، دارای یک 300٪ افزایش در فروش پمپ حرارتی از سال 2018 تا 2022 (9,000 تا 28,000 سالانه) و اکنون بیش از 100,000 پمپ حرارتی در 600,000 خانه خود نصب شده است.

انتخاب مدل پمپ حرارتی مناسب برای آب و هوای شما

با نزدیک شدن به زمستان، هم پمپ های حرارتی و هم یک کوره گازی جایگزین (به منظور مقایسه) را با پیشنهادات چهار شرکت بررسی کردیم. از آنجایی که ما در کلیولند زندگی نمی کنیم، شبکه پیمانکاری موجود نداشتیم. برای یافتن نصب کنندگان معتبر پمپ حرارتی، از وب سایت های سازنده استفاده کردیم که به شما امکان می دهد پیمانکاران معتبر را در منطقه خود جستجو کنید. (می توانید این کار را انجام دهید میتسوبیشی, لنفاکسو دایکین به عنوان مثال سایت ها).

ما همچنین تحقیق کردیم که پمپ های حرارتی آب و هوای سرد چگونه جادویی خود را انجام می دهند. تمام پمپ های حرارتی آب و هوای سرد دارای کمپرسورهای سرعت متغیر هستند (به ما مراجعه کنید پست پمپ حرارتی برای توضیح)، که کارآمدتر هستند زیرا می توانند با تغییر دما بالا و پایین شوند. پمپ های حرارتی آب و هوای سرد دارای تعدادی ویژگی دیگر هستند: 1) دریچه های انبساط الکترونیکی که سریعتر فشار مبرد را تغییر می دهند. 2) چرخه های یخ زدایی هوشمند که هرگونه یخ زدگی سیم پیچ در فضای باز را ذوب می کند. 3) یخ زدایی ماهیتابه را تخلیه کنید تا از یخ زدن میعانات جلوگیری شود. و 4) رایانه ها و الگوریتم های منحصر به فرد برای عملیات آب و هوای سرد.

ما چند منبع عالی برای کمک به فرآیند تصمیم گیری خود پیدا کردیم:

1) سوئیچ کربن پمپ های حرارتی آب و هوای سرد را بررسی کرد و میزان گرما را در آب و هوای سرد تولید می کنند. (میتسوبیشی در صدر رده بندی قرار دارد.)

2) طبقه بندی پمپ حرارتی آب و هوای سرد ENERGY STAR توضیح می دهد که کدام پمپ های حرارتی برای مکان های سرد تایید شده اند. در وب سایت خود، تحت هر دو بدون مجرا or مجاری گزینه‌ها، می‌توانید کادر «آب و هوای سرد» (آبی رنگ زیر) را علامت بزنید تا پمپ‌های حرارتی با آن رتبه را فیلتر کنید.

وب سایت ENERGY STAR اعدادی مانند HSPF2 (کادر قرمز رنگ زیر) که میزان کارآمدی یک پمپ حرارتی را اندازه می‌گیرد (امتیاز 8.5 خوب است؛ بیش از 10 عالی است؛ و برخی از مدل‌های دارای رتبه برتر امتیاز بالای 15 دارند.) این سایت همچنین نشان می‌دهد که یک پمپ حرارتی چقدر گرما تولید می‌کند 5 درجه فارنهایت (جعبه نارنجی) که می توانید با مقدار گرمایی که در 47 درجه تولید می کنند (جعبه سبز) مقایسه کنید.

3) الکتریفای کن چک لیست چیزهایی که باید از پیمانکار پمپ حرارتی بپرسید کمک می کند تا مطمئن شوید که پمپ حرارتی با اندازه مناسب را برای محل زندگی خود دریافت می کنید. (افشای کامل: جو یک فعال است اکنون برق رسانی کنید داوطلب.)

پیشنهادها وارد می شوند

ما پیشنهادها و توصیه‌هایی را از چهار پیمانکار دریافت کردیم و خوشحال و تا حدودی متعجب شدیم که پمپ حرارتی آب و هوای سرد (یک دایکین فیت) که تهویه مطبوع را نیز فراهم می‌کند. ارزان ترین گزینه به قیمت 12,000 دلار کوره گاز کارآمد به اضافه تهویه مطبوع به طور قابل توجهی گرانتر و 16,000 دلار بود.

پمپ های حرارتی آب و هوای سرد معمولا هزینه 20-30٪ بیشتر از پمپ های حرارتی استاندارد به دلیل ویژگی های اضافه شده که باعث می شود آنها در دماهای سرد به خوبی عمل کنند. پمپ های حرارتی آب و هوای سرد زیادی وجود دارند که در دماهای سردتر نیز کار می کنند، اما ما به سراغ پمپ هایی رفتیم که کمترین هزینه را در پیش رو دارد.

این واقعیت که Daikin Fit در رتبه سوم قرار گرفت سوئیچ کربن بررسی بالا ما را در انتخاب مطمئن ساخت.

نصب و راه اندازی پمپ حرارتی آب و هوای سرد

در اواخر اکتبر 2021، پیمانکار منتخب ما کوره گاز قدیمی و تهویه مطبوع را حذف کرد، خط گاز را دربندی کرد و یک پمپ حرارتی جدید و کل خانه را نصب کرد. ما به دلیل چیدمان و کانال های موجود سیستم کانالی را انتخاب کردیم. سیستم پمپ حرارتی جدید بسیار شبیه گاز + AC قدیمی است، با یک واحد داخلی (هوادار) در زیرزمین و یک واحد خارجی که شبیه به AC قدیمی است.

ما نصب کردیم پشتیبان مقاومت الکتریکی (گاهی اوقات "گرمای نواری" نامیده می شود) برای تکمیل پمپ حرارتی در سردترین روزها. استفاده از مقاومت الکتریکی ناکارآمدتر و پرهزینه‌تر است، اما نصاب ما به ما اطمینان داد که پمپ حرارتی با ظرفیت کامل تا 5 درجه فارنهایت کار می‌کند و دارای الگوریتم‌های هوشمندی است که وقتی دما به زیر آن می‌رسد، انفجارهای کمی گرمایش مقاومت الکتریکی را اضافه می‌کند.

نصب ما از چند بهترین روش برای پمپ های حرارتی آب و هوای سرد پیروی می کند، از جمله: 1) بالا بردن یونیت خارجی از روی زمین به طوری که در یخ یا برف قرار نگیرد (بادگیرهای برفی اگر مجبور باشد روی زمین بنشیند می تواند کمک کند). و 2) انجام یک محاسبه بار گرمایش/سرمایش برای جلوگیری از بزرگ شدن پمپ حرارتی. به راحتی می‌توان تصور کرد که بزرگ‌تر بهتر است، اما اندازه‌گیری پمپ حرارتی برای خانه شما ضروری است، زیرا یک واحد بزرگ‌تر اغلب خاموش می‌شود و این امر منجر به راندمان ضعیف و طول عمر کوتاه‌تر نسبت به پمپ حرارتی با اندازه مناسب که به طور مداوم کار می‌کند، می‌شود.

هزینه های آب و برق و راحتی

پس از نصب، منتظر شدیم تا صورت‌حساب‌ها و بررسی‌های Airbnb منتشر شود. آیا پمپ حرارتی از مقاومت الکتریکی زیادی استفاده می‌کند و هزینه‌های برق را افزایش می‌دهد؟ آیا مهمانان ما متوجه تفاوت می شوند؟ دوبلکس کلیولند یک ایده عالی ایجاد می کند بررسی موردیبا یک طرف پمپ حرارتی کار می کند و طرف دیگر همچنان گاز می سوزاند. ما خوشحالیم که گزارش دهیم پس از اضافه کردن پمپ های حرارتی، قبوض آب و برق ما تقریباً یکسان باقی مانده است. مجموع هزینه های انرژی برای هر طرف دوبلکس، به طور قابل توجهی، در حدود 10 دلار از یکدیگر پس از سال اول بود. و ما یک "سرد شدم!" شکایت از مهمانان در دو سال پس از نصب.

امیدواریم تجربه ما شما را متقاعد کند که حتی اگر در مکانی زندگی می‌کنید که دما مرتباً به زیر صفر می‌رسد، یک پمپ حرارتی برای شما وجود دارد. یک سیستم پمپ حرارتی در ایالت های غرب میانه عالی کار می کند و خرید یا کارکرد آن بیشتر از یک کوره گازی هزینه ندارد. ما مفتخریم که به میلیون‌ها مالک خانه ملحق می‌شویم - از مین گرفته تا نروژ تا ژاپن، و اکنون کلیولند - که سوخت‌های فسیلی را برای ماشین‌های گرمایشی تمیز که خانه‌ها را در سردترین آب‌وهواها سالم نگه می‌دارند کنار می‌گذارند.

برای غواصی عمیق تر در پمپ های حرارتی آب و هوای سرد، نگاه کنید وبینار ما در دسامبر 2022 با دایکین، میتسوبیشی و Efficiency Maine کار کردیم.

این مقاله بخشی از مجموعه ای است به نام زندگی خود را کربن زدایی کنید. خانواده ما با گام‌های متوسط ​​و هزینه‌های معقول، انتشار گازهای گلخانه‌ای را به‌طور چشمگیری کاهش داده است و آنچه را که از طریق یک پروژه کوچک احیای جنگل باقی مانده است، جدا می‌کند. زندگی ما برای آن بهتر است. اگر ما بتوانیم این کار را انجام دهیم، شما هم می توانید.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://cleantechnica.com/2024/01/26/cold-climate-heat-pumps-toasty-homes-in-frigid-places/