Pompes à chaleur pour climat froid : des maisons bien au chaud dans des endroits glacials – CleanTechnica

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Alors que l’hiver bat son plein aux États-Unis, beaucoup d’entre nous se demandent si nous pouvons réellement chauffer nos maisons par temps glacial sans brûler de combustibles fossiles. À l’automne 2021, nous nous posions la même question. La fournaise à gaz de 35 ans du duplex de notre famille à Cleveland, Ohio, était en panne. Nous sommes de grands partisans de l'élimination des combustibles fossiles, mais nous étions certes nerveux à l'idée de supprimer le four et de chauffer exclusivement avec des pompes à chaleur. Bien sûr, nous faisons cela à notre sa propre maison à Portland, dans l'Oregon, mais les températures hivernales à Cleveland sont en moyenne 15 degrés Fahrenheit plus froides que Portland avec près de 50 pouces de neige en plus. Cette maison pourrait-elle garder nos clients Airbnb au chaud pendant un hiver froid du Midwest sans brûler de combustibles fossiles ? Et quel effet les pompes à chaleur auraient-elles sur nos factures d’énergie ?

À l’époque, nous ne connaissions pas les pompes à chaleur pour climat froid qui maintiennent les maisons au chaud dans les régions les plus froides du monde depuis des décennies. La Norvège, la Suède et la Finlande ont des besoins en chauffage parmi les plus élevés au monde et pourtant conduire dans les installations de pompes à chaleur, qui ont connu une croissance exponentielle en Scandinavie au cours des deux dernières décennies. Près de la moitié des maisons nordiques sont équipées de pompes à chaleur, alors que seulement 13% des foyers américains le font. Au Japon, berceau de la pompe à chaleur, 90% des foyers utilisez-les, y compris les villes plus froides comme Saporo qui reçoivent des centaines de centimètres de neige par an.

Aux États-Unis, alors que les ventes de pompes à chaleur ont dépassé celles des chaudières à gaz pour la première fois dans 2022, la plupart des pénétrations des pompes à chaleur se font Parties sud-est du pays où les hivers sont doux. Mais notre quatrième État le plus froid, le Maine, a connu une % D'augmentation 300 des ventes de pompes à chaleur de 2018 à 2022 (9,000 28,000 à XNUMX XNUMX par an) et compte désormais plus de 100,000 XNUMX pompes à chaleur installé dans ses 600,000 XNUMX foyers.

Sélection du modèle de pompe à chaleur adapté à votre climat

À l’approche de l’hiver, nous avons exploré à la fois des thermopompes et une chaudière à gaz de remplacement (à des fins de comparaison) avec les offres de quatre entreprises. Comme nous ne vivons pas à Cleveland, nous n'avions pas de réseau d'entrepreneurs existant. Pour trouver des installateurs de pompes à chaleur réputés, nous avons utilisé les sites Web de fabricants qui vous permettent de rechercher des entrepreneurs certifiés dans votre région. (Vous pouvez le faire sur Mitsubishi, Lennoxet une Daikin sites par exemple).

Nous avons également étudié comment les pompes à chaleur pour climats froids opèrent leur magie. Toutes les thermopompes pour climat froid sont équipées de compresseurs à vitesse variable (voir notre poste de pompe à chaleur pour une explication), qui sont plus efficaces car ils peuvent augmenter et diminuer en fonction des changements de température. Les pompes à chaleur pour climat froid présentent un certain nombre d'autres caractéristiques : 1) des détendeurs électroniques qui modifient plus rapidement la pression du réfrigérant ; 2) des cycles de dégivrage intelligents qui font fondre toute accumulation de givre sur le serpentin extérieur ; 3) dégivrage du bac de récupération pour éviter que les condensats ne gèlent ; et 4) des ordinateurs et des algorithmes propres au fonctionnement en climat froid.

Nous avons trouvé quelques ressources intéressantes pour nous aider dans notre processus de décision :

1) Commutateur de carbone pompes à chaleur pour climat froid examinées et noté la quantité de chaleur qu'ils produisent dans les climats froids. (Mitsubishi est en tête du classement.)

2) La classification des pompes à chaleur pour climat froid d'ENERGY STAR explique quelles pompes à chaleur sont certifiées pour les endroits froids. Sur son site Internet, sous les deux sans conduit or canalisé options, vous pouvez cocher une case « climat froid » (la bleue ci-dessous) pour filtrer les pompes à chaleur avec cette note.

Le site Web d'ENERGY STAR affiche des chiffres comme HSPF2 (encadré rouge ci-dessous) qui mesure l'efficacité avec laquelle une pompe à chaleur chauffe un espace (un score de 8.5 est bon ; plus de 10 est excellent ; et certains modèles les mieux notés ont des scores supérieurs à 15.) Le site montre également la quantité de chaleur qu'une pompe à chaleur produit à 5 degrés Fahrenheit (case orange), que vous pouvez comparer à la quantité de chaleur qu'ils produisent à 47 degrés (case verte).

3) Électrifiez maintenant liste de contrôle des choses à demander à un entrepreneur en pompes à chaleur vous permet de garantir que vous obtenez la pompe à chaleur de la bonne taille pour votre demeure. (Divulgation complète : Joe est un Électrifiez maintenant bénévole.)

Les enchères sont lancées

Nous avons reçu des offres et des recommandations de quatre entrepreneurs et avons été ravis, et quelque peu surpris, que la pompe à chaleur pour climat froid (une Daikin Fit) qui fournit également la climatisation, soit l'option la moins chère à ~12,000 16,000 $. La chaudière à gaz efficace et la climatisation étaient nettement plus chères, soit XNUMX XNUMX $.

Généralement, les pompes à chaleur pour climat froid coûte 20-30% plus que les pompes à chaleur standard en raison des fonctionnalités supplémentaires qui leur permettent de bien fonctionner par temps froid. Il existe de nombreuses pompes à chaleur pour climat froid qui fonctionnent à des températures encore plus froides, mais nous avons opté pour celle dont le coût initial est le plus bas.

Le fait que la Daikin Fit se soit classée n°3 dans Commutateurs de carbone L’examen ci-dessus nous a donné confiance dans la sélection.

Installation de pompe à chaleur pour climat froid

Fin octobre 2021, notre entrepreneur sélectionné a retiré l'ancienne chaudière à gaz et le climatiseur, bouché la conduite de gaz et installé une nouvelle pompe à chaleur pour toute la maison. Nous avons opté pour un système gainable en raison de la disposition et des conduits existants. Le nouveau système de thermopompe ressemble beaucoup à l'ancien gaz + AC, avec une unité intérieure (appareil de traitement d'air) au sous-sol et une unité extérieure qui ressemble à l'ancien AC.

Nous avons installé sauvegarde de résistance électrique (parfois appelé « chauffage par bande ») pour compléter la pompe à chaleur les jours les plus froids. L'utilisation d'une résistance électrique est plus inefficace et plus coûteuse, mais notre installateur nous a assuré que la pompe à chaleur fonctionne à pleine capacité jusqu'à 5 degrés Fahrenheit et dispose d'algorithmes intelligents qui ajoutent de petites rafales de chauffage par résistance électrique lorsque la température descend en dessous.

Notre installation a suivi quelques bonnes pratiques pour les pompes à chaleur pour climat froid, notamment : 1) surélever l'unité extérieure du sol afin qu'elle ne repose pas dans la glace ou la neige (déflecteurs de neige peut aider s'il doit reposer par terre) ; et 2) effectuer un calcul de charge de chauffage/refroidissement pour éviter de surdimensionner la pompe à chaleur. Il est facile de supposer que plus grande est meilleure, mais il est essentiel de dimensionner la pompe à chaleur pour votre maison, car une unité surdimensionnée s'éteindra et se rallumera fréquemment, ce qui entraînera une efficacité médiocre et une durée de vie plus courte qu'une pompe à chaleur de taille appropriée qui fonctionne en continu.

Coûts des services publics et confort

Après l'installation, nous avons attendu les factures et les avis Airbnb. La pompe à chaleur utiliserait-elle beaucoup de résistance électrique et augmenterait-elle les coûts des services publics ? Nos invités remarqueraient-ils une différence ? Le duplex Cleveland crée un parfait un exemple, avec un côté fonctionnant avec des pompes à chaleur et l'autre brûlant toujours du gaz. Nous sommes heureux d'annoncer qu'après l'ajout de pompes à chaleur, nos factures de services publics sont restées presque exactement les mêmes. Étonnamment, les coûts énergétiques totaux pour chaque côté du duplex se situaient à moins de 10 $ après la première année. Et nous n'avons pas eu un seul « J'ai froid ! » plainte des clients au cours des deux années qui ont suivi l'installation.

Nous espérons que notre expérience vous convaincra que même si vous vivez dans un endroit où les températures descendent régulièrement en dessous de zéro, il existe une pompe à chaleur pour vous. Un système de pompe à chaleur fonctionne très bien dans un État du Midwest et ne coûte pas plus cher à l’achat ou à l’exploitation qu’une chaudière à gaz. Nous sommes fiers de rejoindre des millions de propriétaires – du Maine à la Norvège en passant par le Japon et maintenant Cleveland – qui abandonnent les combustibles fossiles au profit de machines de chauffage propres qui gardent les maisons bien au chaud dans les climats les plus glacials.

Pour en savoir plus sur les pompes à chaleur pour climat froid, regardez un en direct nous l'avons fait avec Daikin, Mitsubishi et Efficiency Maine en décembre 2022.

Cet article fait partie d'une série intitulée Décarbonez votre vie. Avec des mesures modestes et des coûts raisonnables, notre famille a considérablement réduit ses émissions et séquestre ce qui reste grâce à un petit projet de reforestation. Notre vie est meilleure grâce à cela. Si nous pouvons le faire, vous le pouvez aussi.

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• La source: https://cleantechnica.com/2024/01/26/cold-climate-heat-pumps-toasty-homes-in-frigid-places/