משאבות חום לאקלים קר: בתים קלים במקומות קרירים - CleanTechnica

הרשם לקבלת עדכוני חדשות יומיים מ- CleanTechnica במייל. אוֹ עקוב אחרינו בחדשות Google!

---

עם מזג האוויר החורפי במלוא העוצמה ברחבי ארה"ב, רבים מאיתנו תוהים אם אנחנו באמת יכולים לחמם את הבתים שלנו בטמפרטורות קפואות מבלי לשרוף דלקים מאובנים. בסתיו 2021, הייתה לנו אותה שאלה. תנור הגז בן ה-35 בדופלקס של משפחתנו בקליבלנד, אוהיו, היה על הפרץ. אנחנו תומכים גדולים בהיפטרות מדלקים מאובנים, אבל אמנם היינו עצבניים לגבי הסרת התנור וחימום אך ורק באמצעות משאבות חום. בטח, אנחנו עושים את זה אצלנו בית משלו בפורטלנד, אורגון, אבל טמפרטורות החורף בקליבלנד קרות בממוצע 15 מעלות פרנהייט מפורטלנד עם כמעט 50 אינץ' יותר שלג. האם הבית הזה יכול לשמור על חום אורחי Airbnb שלנו בחורף קר במערב התיכון מבלי לשרוף דלקים מאובנים? ומה היו עושות משאבות חום לחשבונות האנרגיה שלנו?

בזמנו, לא ידענו על משאבות חום באקלים קר ששמרו על בתים טעימים באזורים הקרים ביותר של העולם במשך עשרות שנים. לנורבגיה, שוודיה ופינלנד יש כמה מצרכי החימום הגבוהים בעולם ובכל זאת עוֹפֶרֶת במתקני משאבות חום, שצמחו באופן אקספוננציאלי בסקנדינביה בשני העשורים האחרונים. כמעט מחצית מכל הבתים הנורדיים יש משאבות חום, בעוד רק 13% מהבתים בארה"ב כן. ביפן, מקום הולדתה של משאבת החום, 90% מהבתים להשתמש בהם, כולל ערים קרות יותר כמו Saporo שמגיעות למאות סנטימטרים של שלג בשנה.

בארה"ב, בעוד שמכירות משאבות החום עלו על תנורי הגז לראשונה בשנת 2022, רוב חדירת משאבת החום היא ב חלקים דרום מזרחיים של המדינה שבה החורף מתון. אבל למדינה הרביעית הכי קר שלנו, מיין, הייתה א עליית% 300 במכירות משאבות חום מ-2018 עד 2022 (9,000 עד 28,000 בשנה) וכעת יש מעל 100,000 משאבות חום מותקן ב-600,000 בתיה.

בחירת דגם משאבת החום המתאים לאקלים שלך

כשהחורף התקרב, בדקנו גם משאבות חום וגם תנור גז חלופי (לצורך השוואה) עם הצעות של ארבע חברות. מכיוון שאנחנו לא גרים בקליבלנד, לא הייתה לנו רשת קבלנים קיימת. כדי למצוא מתקיני משאבות חום בעלי מוניטין, השתמשנו באתרי יצרנים המאפשרים לך לחפש קבלנים מוסמכים באזור שלך. (אתה יכול לעשות זאת על מיצובישי, לנוקס, ו דאיקין אתרים למשל).

חקרנו גם כיצד משאבות חום באקלים קר פועלות בקסם. לכל משאבות החום באקלים קר יש מדחסים במהירות משתנה (ראה שלנו עמוד משאבת חום להסבר), שהם יעילים יותר מכיוון שהם יכולים לעלות ולרדת ככל שהטמפרטורות משתנות. למשאבות חום באקלים קר יש מספר תכונות נוספות: 1) שסתומי התפשטות אלקטרוניים המשנים במהירות רבה יותר את לחץ הקירור; 2) מחזורי הפשרה חכמים הממיסים כל הצטברות כפור סליל חיצוני; 3) הפחתת הקרח במחבת כדי למנוע קפואת עיבוי; ו-4) מחשבים ואלגוריתמים ייחודיים לפעולת אקלים קר.

מצאנו כמה משאבים נהדרים שיעזרו בתהליך ההחלטה שלנו:

1) מתג פחמן סקר משאבות חום לאקלים קר וציין כמה חום הם מייצרים באקלים קר. (מיצובישי בראש הדירוג.)

2) סיווג משאבות החום באקלים קר של ENERGY STAR מסביר אילו משאבות חום מאושרות למקומות קרירים. באתר שלה, תחת שניהם ללא צינור or תעלה אפשרויות, אתה יכול לסמן תיבת "אקלים קר" (כחול למטה) כדי לסנן משאבות חום עם דירוג זה.

האתר של ENERGY STAR מציג מספרים כמו HSPF2 (תיבה אדומה למטה) המודד את מידת היעילות של משאבת חום מחממת חלל (ציון 8.5 הוא טוב; מעל 10 זה מצוין; ולכמה דגמים בדירוג הגבוה ביותר יש ציונים מעל 15.) האתר גם מראה כמה חום משאבת חום מפיקה ב 5 מעלות פרנהייט (קופסה כתומה) שאפשר להשוות לכמה חום הם מייצרים ב-47 מעלות (קופסה ירוקה).

3) לחשמל את עכשיו רשימה של דברים שכדאי לשאול מקבלן משאבות חום עוזר להבטיח שאתה מקבל את משאבת החום בגודל המתאים למקום המגורים שלך. (גילוי נאות: ג'ו הוא פעיל תחשמל עכשיו לְהִתְנַדֵב.)

ההצעות נמצאות

קיבלנו הצעות והמלצות מארבעה קבלנים ושמחנו, וקצת הופתענו, שמשאבת החום האקלים הקר, (Daikin Fit) המספקת גם מיזוג אוויר, הייתה האפשרות הזולה ביותר ב-$12,000 בערך. תנור הגז היעיל בתוספת מיזוג אוויר היה יקר יותר ב-16,000 דולר.

משאבות חום באקלים קר בדרך כלל עלות 20-30% יותר ממשאבות חום סטנדרטיות בגלל התכונות הנוספות שגורמות להן לתפקד היטב בטמפרטורות קרות. ישנן משאבות חום רבות באקלים קר שעובדות בטמפרטורות קרות עוד יותר, אבל הלכנו על זו עם העלות המקדימה הנמוכה ביותר.

העובדה שה-Daikin Fit מדורג במקום השלישי מתג פחמן סקירה למעלה גרמה לנו להיות בטוחים בבחירה.

התקנת משאבת חום באקלים קר

בסוף אוקטובר 2021, הקבלן הנבחר שלנו הסיר את תנור הגז והמזגן העתיקים, סגר את קו הגז והתקין משאבת חום חדשה לכל הבית. בחרנו במערכת תעלות בגלל הפריסה והתעלות הקיימות. מערכת משאבת החום החדשה דומה מאוד לגז + AC הישן, עם יחידה פנימית (מטפל באוויר) במרתף ויחידה חיצונית שנראית דומה ל-AC הישנה.

אכן התקנו גיבוי להתנגדות חשמלית (נקרא לפעמים "חום פס") כדי להשלים את משאבת החום בימים הקרים ביותר. השימוש בהתנגדות חשמלית הוא לא יעיל ויקר יותר, אבל המתקין שלנו הבטיח לנו שמשאבת החום פועלת בקיבולת מלאה עד 5 מעלות פרנהייט ויש לה אלגוריתמים חכמים שמוסיפים פרצים קטנים של חימום התנגדות חשמלית כשהטמפרטורה יורדת מתחת לזה.

ההתקנה שלנו עקבה אחרי כמה שיטות עבודה מומלצות עבור משאבות חום באקלים קר, כולל: 1) הרמת היחידה החיצונית מהקרקע כך שהיא לא תשב בקרח או בשלג (בלבול שלג יכול לעזור אם הוא צריך לשבת על הקרקע); ו-2) ביצוע חישוב עומס חימום/קירור כדי למנוע גודל יתר של משאבת החום. קל להניח שגדול יותר הוא טוב יותר, אבל גודל משאבת החום לבית שלך הוא חיוני מכיוון שיחידה גדולה מדי תכבה לעיתים תכופות, מה שמוביל ליעילות ירודה ותוחלת חיים קצרה יותר ממשאבת חום בגודל מתאים הפועלת ברציפות.

עלויות שירות ונוחות

לאחר ההתקנה, חיכינו שהחשבונות וביקורות Airbnb יגיעו. האם משאבת החום תשתמש בהתנגדות חשמלית רבה ותגדיל את עלויות השירות? האם האורחים שלנו יבחינו בהבדל? הדופלקס של קליבלנד יוצר מושלם מקרה מבחן, כאשר צד אחד פועל על משאבות חום והשני עדיין בוער גז. אנו שמחים לדווח כי לאחר הוספת משאבות חום, חשבונות החשמל שלנו נותרו כמעט זהים. עלויות האנרגיה הכוללות עבור כל צד של הדופלקס היו, למרבה הפלא, בטווח של 10 דולר אחד מהשני לאחר השנה הראשונה. ולא היה לנו אחד "קר לי!" תלונה של אורחים בשנתיים שחלפו מאז ההתקנה.

אנו מקווים שהניסיון שלנו משכנע אותך שגם אם אתה גר במקום שבו הטמפרטורות יורדות באופן קבוע מתחת לאפס, יש משאבת חום בשבילך. מערכת משאבת חום עובדת מצוין במדינות המערב התיכון ואינה עולה יותר בקנייה או בהפעלה מאשר תנור גז. אנו גאים להצטרף למיליוני בעלי בתים - ממיין ועד נורווגיה ועד יפן, ועכשיו קליבלנד - שמוותרים דלקים מאובנים עבור מכונות חימום נקיות ששומרות על הבתים טעימים באקלים הקפוא ביותר.

לצלילה עמוקה יותר לתוך משאבות חום באקלים קר, צפו א סמינר עשינו עם Daikin, Mitsubishi ו- Efficiency Maine עוד בדצמבר 2022.

מאמר זה הוא חלק מסדרה בשם עזוב את חייך. עם צעדים צנועים ועלויות סבירות, המשפחה שלנו הפחיתה באופן דרמטי את הפליטות, והיא מחלצת את מה שנותר באמצעות פרויקט קטן של ייעור מחדש. החיים שלנו טובים יותר בשביל זה. אם אנחנו יכולים לעשות את זה, גם אתה יכול.

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
• PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
• מקור: https://cleantechnica.com/2024/01/26/cold-climate-heat-pumps-toasty-homes-in-frigid-places/