Тепловые насосы для холодного климата: жаркие дома в холодных местах – CleanTechnica

Зарегистрируйте ежедневные обновления новостей от CleanTechnica по электронной почте. Или же следите за нами в новостях Google!

---

В условиях, когда зимняя погода в США вступает в силу, многие из нас задаются вопросом, можем ли мы действительно отапливать наши дома при низких температурах, не сжигая ископаемое топливо. Осенью 2021 года у нас возник тот же вопрос. Газовая печь, которой уже 35 лет, в дуплексе нашей семьи в Кливленде, штат Огайо, пришла в негодность. Мы большие сторонники отказа от ископаемого топлива, но, по общему признанию, нервничали по поводу удаления печей и отопления исключительно с помощью тепловых насосов. Конечно, мы делаем это в нашем собственный дом в Портленде, штат Орегон, но зимние температуры в Кливленде в среднем на 15 градусов по Фаренгейту холоднее, чем в Портленде, а снега почти на 50 дюймов больше. Сможет ли этот дом согреть наших гостей Airbnb холодной зимой на Среднем Западе, не сжигая ископаемое топливо? И как тепловые насосы повлияют на наши счета за электроэнергию?

В то время мы не знали о тепловых насосах для холодного климата, которые десятилетиями сохраняли тепло в домах в самых холодных частях мира. Норвегия, Швеция и Финляндия имеют одни из самых высоких в мире потребностей в отоплении, однако вести в установках тепловых насосов, число которых в Скандинавии за последние два десятилетия выросло в геометрической прогрессии. Почти половина всех скандинавских домов есть тепловые насосы, и только 13% домов в США так делают. В Японии, родине теплового насоса, 90% домов используйте их, в том числе в более холодных городах, таких как Сапоро, где ежегодно выпадает сотни дюймов снега.

В США продажи тепловых насосов обогнали газовые печи впервые в 2022, большая часть проникновения тепловых насосов приходится на Юго-восточные части страны с мягкой зимой. Но в нашем четвертом самом холодном штате, Мэн, был 300% больше продаж тепловых насосов с 2018 по 2022 год (от 9,000 28,000 до XNUMX XNUMX в год) и теперь имеет более 100,000 XNUMX тепловых насосов установлены в 600,000 XNUMX домов.

Выбор подходящей модели теплового насоса для вашего климата

С приближением зимы мы изучили как тепловые насосы, так и замену газовой печи (для сравнения), получив предложения от четырех компаний. Поскольку мы живем не в Кливленде, у нас не было существующей сети подрядчиков. Чтобы найти надежных установщиков тепловых насосов, мы использовали веб-сайты производителей, которые позволяют вам искать сертифицированных подрядчиков в вашем регионе. (Вы можете сделать это на Mitsubishi, Леннокси Daikin сайты, например).

Мы также исследовали, как тепловые насосы для холодного климата творят чудеса. Все тепловые насосы для холодного климата оснащены компрессорами с регулируемой скоростью (см. пост теплового насоса для объяснения), которые более эффективны, поскольку могут увеличиваться и уменьшаться при изменении температуры. Тепловые насосы для холодного климата имеют ряд других особенностей: 1) электронные расширительные клапаны, которые быстрее меняют давление хладагента; 2) интеллектуальные циклы размораживания, которые растапливают иней, накопившийся на наружном змеевике; 3) антиобледенение сливного поддона для предотвращения замерзания конденсата; и 4) компьютеры и алгоритмы, уникальные для работы в холодном климате.

Мы нашли несколько отличных ресурсов, которые помогут нам в процессе принятия решения:

1) Углеродный переключатель рассмотрены тепловые насосы для холодного климата и отметил, сколько тепла они производят в холодном климате. (Mitsubishi возглавляет рейтинг.)

2) Классификация тепловых насосов для холодного климата ENERGY STAR объясняет, какие тепловые насосы сертифицированы для работы в холодных местах. На своем веб-сайте под обоими бесканальный or канальный опций, вы можете установить флажок «холодный климат» (синий ниже), чтобы отфильтровать тепловые насосы с таким рейтингом.

На веб-сайте ENERGY STAR показаны такие цифры, как HSPF2 (красный прямоугольник ниже), который измеряет, насколько эффективно тепловой насос нагревает помещение (оценка 8.5 — хороший показатель; более 10 — отличный результат; некоторые модели с самым высоким рейтингом имеют баллы выше 15). На сайте также показано, сколько тепла производит тепловой насос при 5 градусов по Фаренгейту (оранжевый квадрат), которые вы можете сравнить с тем, сколько тепла они производят при 47 градусах (зеленый квадрат).

3) Электрифицируйте сейчас Контрольный список вопросов, о которых следует спросить подрядчика по тепловому насосу помогает гарантировать, что вы получаете тепловой насос подходящего размера для вашего дома. (Полное раскрытие: Джо является активным Электрифицировать сейчас волонтер.)

Ставки приняты

Мы получили предложения и рекомендации от четырех подрядчиков и были рады и даже удивлены тем, что тепловой насос для холодного климата (Daikin Fit), который также обеспечивает кондиционирование воздуха, был самый дешевый вариант по цене ~12,000 16,000 долларов. Эффективная газовая печь плюс кондиционер обошлись значительно дороже — XNUMX XNUMX долларов.

Обычно тепловые насосы для холодного климата стоимость 20-30% больше, чем стандартные тепловые насосы, благодаря дополнительным функциям, которые позволяют им хорошо работать при низких температурах. Существует множество тепловых насосов для холодного климата, которые работают даже при более низких температурах, но мы выбрали тот, у которого самые низкие первоначальные затраты.

Тот факт, что Daikin Fit занял третье место в рейтинге Карбоновый переключатель Обзор выше вселил в нас уверенность в выборе.

Установка теплового насоса для холодного климата

В конце октября 2021 года выбранный нами подрядчик снял старую газовую печь и кондиционер, закрыл газопровод и установил новый тепловой насос для всего дома. Мы выбрали канальную систему из-за ее планировки и существующих воздуховодов. Новая система теплового насоса очень похожа на старую систему газ + кондиционер, с внутренним блоком (приточно-вытяжной установкой) в подвале и наружным блоком, похожим на старый кондиционер.

Мы установили резервное электрическое сопротивление (иногда называемый «ленточным теплом») для дополнения теплового насоса в самые холодные дни. Использование электрического сопротивления более неэффективно и дорого, но наш установщик заверил нас, что тепловой насос работает на полную мощность при температуре до 5 градусов по Фаренгейту и имеет интеллектуальные алгоритмы, которые добавляют небольшие импульсы электрического сопротивления, когда температура падает ниже этого значения.

При установке мы использовали несколько лучших практик для тепловых насосов для холодного климата, в том числе: 1) приподняли наружный блок над землей, чтобы он не сидел на льду или снегу (снежные перегородки может помочь, если ему придется сидеть на земле); и 2) проведение расчета нагрузки на отопление/охлаждение, чтобы избежать превышения мощности теплового насоса. Легко предположить, что чем больше, тем лучше, но выбор теплового насоса в соответствии с вашим домом имеет важное значение, поскольку блок слишком большого размера будет часто отключаться и включаться, что приводит к снижению эффективности и сокращению срока службы, чем у теплового насоса правильного размера, который работает непрерывно.

Коммунальные расходы и комфорт

После установки мы ждали, пока поступят счета и отзывы Airbnb. Будет ли тепловой насос потреблять большое электрическое сопротивление и увеличивать расходы на коммунальные услуги? Заметят ли наши гости разницу? Дуплекс в Кливленде создает идеальное тематическое исследование, при этом одна сторона работает на тепловых насосах, а другая все еще сжигает газ. Мы рады сообщить, что после установки тепловых насосов наши счета за коммунальные услуги остались практически такими же. Примечательно, что общие затраты на электроэнергию для каждой стороны дуплекса после первого года эксплуатации находились в пределах 10 долларов друг от друга. И у нас не было ни одного «Мне холодно!» Жалоба от гостей за два года с момента установки.

Мы надеемся, что наш опыт убедит вас в том, что даже если вы живете в месте, где температура регулярно опускается ниже нуля, тепловой насос для вас найдется. Система теплового насоса отлично работает в штате Среднего Запада, и ее покупка или эксплуатация обходятся не дороже, чем газовая печь. Мы гордимся тем, что присоединяемся к миллионам домовладельцев — от штата Мэн до Норвегии и Японии, а теперь и от Кливленда — которые отказываются от ископаемого топлива в пользу экологически чистых отопительных приборов, которые сохраняют дома теплыми в самом холодном климате.

Для более глубокого изучения тепловых насосов для холодного климата посмотрите webinar мы сделали это с Daikin, Mitsubishi и Efficiency Maine еще в декабре 2022 года.

Эта статья является частью серии под названием Декарбонизируйте свою жизнь. Благодаря скромным шагам и разумным затратам наша семья значительно сократила выбросы и изолирует то, что осталось, посредством небольшого проекта по лесовосстановлению. Наша жизнь от этого становится лучше. Если мы можем это сделать, то и вы сможете.

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
• ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
• ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
• Источник: https://cleantechnica.com/2024/01/26/cold-climate-heat-pumps-toasty-homes-in-frigid-places/