Máy bơm nhiệt khí hậu lạnh: Những ngôi nhà ấm cúng ở những nơi lạnh giá – CleanTechnica

Đăng ký cập nhật tin tức hàng ngày từ CleanTechnica trên email. Hoặc theo dõi chúng tôi trên Google Tin tức!

---

Với thời tiết mùa đông đang tràn lan trên khắp nước Mỹ, nhiều người trong chúng ta đang tự hỏi liệu chúng ta có thể thực sự sưởi ấm ngôi nhà của mình ở nhiệt độ lạnh giá mà không cần đốt nhiên liệu hóa thạch hay không. Vào mùa thu năm 2021, chúng tôi cũng có câu hỏi tương tự. Lò gas 35 năm tuổi tại căn nhà song lập của gia đình chúng tôi ở Cleveland, Ohio, đang gặp sự cố. Chúng tôi rất ủng hộ việc loại bỏ nhiên liệu hóa thạch, nhưng phải thừa nhận là lo lắng về việc loại bỏ lò đốt và sưởi ấm hoàn toàn bằng máy bơm nhiệt. Chắc chắn, chúng tôi thực hiện việc này tại nhà riêng ở Portland, Oregon, nhưng nhiệt độ mùa đông ở Cleveland trung bình lạnh hơn Portland 15 độ F với lượng tuyết rơi nhiều hơn gần 50 inch. Ngôi nhà này có thể giữ ấm cho khách Airbnb của chúng tôi trong mùa đông lạnh giá ở Trung Tây mà không cần đốt nhiên liệu hóa thạch không? Và máy bơm nhiệt sẽ làm gì với hóa đơn năng lượng của chúng ta?

Vào thời điểm đó, chúng ta chưa biết về máy bơm nhiệt có khí hậu lạnh có thể giữ ấm cho ngôi nhà ở những nơi lạnh nhất thế giới trong nhiều thập kỷ. Na Uy, Thụy Điển và Phần Lan có nhu cầu sưởi ấm cao nhất thế giới, tuy nhiên dẫn trong việc lắp đặt máy bơm nhiệt, vốn đã phát triển theo cấp số nhân ở Scandinavia trong hai thập kỷ qua. Gần một nửa trong số tất cả các ngôi nhà ở Bắc Âu đều có máy bơm nhiệt, trong khi chỉ 13% của các ngôi nhà ở Mỹ làm. Tại Nhật Bản, nơi khai sinh ra máy bơm nhiệt, 90% số nhà sử dụng chúng, bao gồm cả những thành phố lạnh hơn như Saporo, nơi có tuyết dày hàng trăm inch mỗi năm.

Ở Mỹ, trong khi doanh số bán máy bơm nhiệt vượt qua lò gas lần đầu tiên vào năm 2022, phần lớn sự thâm nhập của bơm nhiệt là ở phần Đông Nam Bộ của đất nước có mùa đông ôn hòa. Nhưng bang lạnh thứ tư của chúng ta, Maine, có một 300% tăng về doanh số bán máy bơm nhiệt từ năm 2018 đến năm 2022 (9,000 đến 28,000 mỗi năm) và hiện có hơn 100,000 máy bơm nhiệt được lắp đặt tại 600,000 ngôi nhà của mình.

Chọn mẫu máy bơm nhiệt phù hợp với khí hậu của bạn

Khi mùa đông đến gần, chúng tôi đã khám phá cả máy bơm nhiệt và lò gas thay thế (để so sánh) với giá thầu từ bốn công ty. Vì chúng tôi không sống ở Cleveland nên hiện tại chúng tôi không có mạng lưới nhà thầu. Để tìm những người lắp đặt máy bơm nhiệt uy tín, chúng tôi đã sử dụng các trang web của nhà sản xuất cho phép bạn tìm kiếm các nhà thầu được chứng nhận trong khu vực của mình. (Bạn có thể làm điều này trên Mitsubishi, Lennoxvà Daikin các trang web chẳng hạn).

Chúng tôi cũng nghiên cứu cách máy bơm nhiệt ở vùng khí hậu lạnh phát huy tác dụng kỳ diệu của chúng. Tất cả các máy bơm nhiệt khí hậu lạnh đều có máy nén tốc độ thay đổi (xem trụ bơm nhiệt để giải thích), hiệu quả hơn vì chúng có thể tăng giảm khi nhiệt độ thay đổi. Máy bơm nhiệt khí hậu lạnh có một số tính năng khác: 1) van giãn nở điện tử giúp thay đổi áp suất môi chất lạnh nhanh hơn; 2) chu trình rã đông thông minh giúp làm tan mọi băng giá cuộn dây ngoài trời tích tụ; 3) làm tan băng trong khay xả để ngăn chặn sự đóng băng của bất kỳ chất ngưng tụ nào; và 4) máy tính và thuật toán dành riêng cho hoạt động ở vùng khí hậu lạnh.

Chúng tôi đã tìm thấy một số tài nguyên tuyệt vời có thể trợ giúp cho quá trình đưa ra quyết định của mình:

1) Công tắc carbon đánh giá máy bơm nhiệt khí hậu lạnh và ghi nhận lượng nhiệt mà chúng tạo ra ở vùng khí hậu lạnh. (Mitsubishi đứng đầu bảng xếp hạng.)

2) Phân loại máy bơm nhiệt dành cho khí hậu lạnh của ENERGY STAR giải thích loại máy bơm nhiệt nào được chứng nhận cho những nơi lạnh giá. Trên trang web của nó, dưới cả hai không có ống dẫn or ống dẫn tùy chọn, bạn có thể chọn hộp “khí hậu lạnh” (hộp màu xanh lam bên dưới) để lọc các máy bơm nhiệt có xếp hạng đó.

Trang web của ENERGY STAR hiển thị những con số như HSPF2 (hộp màu đỏ bên dưới) đo lường mức độ hiệu quả của máy bơm nhiệt làm nóng không gian (điểm 8.5 là tốt; trên 10 là xuất sắc và một số mẫu được xếp hạng hàng đầu có điểm trên 15.) Trang web cũng cho thấy lượng nhiệt mà máy bơm nhiệt tạo ra ở mức 5 độ F (hộp màu cam) mà bạn có thể so sánh với lượng nhiệt chúng tạo ra ở 47 độ (hộp màu xanh lá cây).

3) Điện khí hóa ngay bây giờ danh sách kiểm tra những điều cần hỏi nhà thầu bơm nhiệt giúp đảm bảo bạn có được máy bơm nhiệt có kích thước phù hợp cho nơi ở của mình. (Tiết lộ đầy đủ: Joe là một người năng động Điện hóa ngay bây giờ tình nguyện viên.)

Đã có giá thầu

Chúng tôi đã nhận được hồ sơ dự thầu và đề xuất từ ​​bốn nhà thầu và rất vui mừng, và có phần ngạc nhiên, rằng máy bơm nhiệt dành cho khí hậu lạnh, (một loại Daikin Fit), cũng cung cấp máy điều hòa không khí, đã được cung cấp. lựa chọn rẻ nhất ở mức ~ 12,000 đô la. Lò gas hiệu quả cộng với máy điều hòa không khí đắt hơn đáng kể ở mức 16,000 USD.

Máy bơm nhiệt khí hậu lạnh thường chi phí 20-30% hơn máy bơm nhiệt tiêu chuẩn vì có thêm các tính năng giúp chúng hoạt động tốt ở nhiệt độ lạnh. Có nhiều máy bơm nhiệt dành cho khí hậu lạnh hoạt động ở nhiệt độ thậm chí còn lạnh hơn, nhưng chúng tôi đã chọn loại có chi phí trả trước thấp nhất.

Thực tế là Daikin Fit xếp thứ 3 trong Công tắc cacbon Đánh giá trên đã khiến chúng tôi tin tưởng vào việc lựa chọn.

Lắp đặt máy bơm nhiệt khí hậu lạnh

Vào cuối tháng 2021 năm XNUMX, nhà thầu được lựa chọn của chúng tôi đã dỡ bỏ lò gas và máy điều hòa không khí cũ, đóng nắp đường dẫn gas và lắp đặt một máy bơm nhiệt mới cho toàn bộ ngôi nhà. Chúng tôi đã chọn hệ thống ống dẫn vì cách bố trí và các ống dẫn hiện có. Hệ thống bơm nhiệt mới trông rất giống gas + AC cũ, với dàn lạnh (bộ xử lý không khí) ở tầng hầm và dàn nóng trông giống với AC cũ.

Chúng tôi đã cài đặt dự phòng điện trở (đôi khi được gọi là “dải nhiệt”) để bổ sung cho máy bơm nhiệt trong những ngày lạnh nhất. Sử dụng điện trở sẽ kém hiệu quả và tốn kém hơn, nhưng người lắp đặt của chúng tôi đảm bảo với chúng tôi rằng bơm nhiệt hoạt động hết công suất xuống đến 5 độ F và có các thuật toán thông minh bổ sung thêm các đợt gia nhiệt bằng điện trở khi nhiệt độ giảm xuống dưới mức đó.

Quá trình cài đặt của chúng tôi tuân theo một số phương pháp hay nhất dành cho máy bơm nhiệt ở vùng khí hậu lạnh, bao gồm: 1) nâng dàn nóng lên khỏi mặt đất để nó không bị dính vào băng hoặc tuyết (vách ngăn tuyết có thể giúp đỡ nếu nó phải ngồi trên mặt đất); và 2) tiến hành tính toán tải sưởi ấm/làm mát để tránh bơm nhiệt quá khổ. Thật dễ dàng để cho rằng lớn hơn thì tốt hơn, nhưng việc xác định kích thước máy bơm nhiệt cho ngôi nhà của bạn là điều cần thiết vì một thiết bị quá khổ sẽ thường xuyên tắt và bật, dẫn đến hiệu suất kém và tuổi thọ ngắn hơn so với máy bơm nhiệt có kích thước phù hợp chạy liên tục.

Chi phí tiện ích & tiện nghi

Sau khi lắp đặt, chúng tôi đợi các hóa đơn và đánh giá Airbnb được gửi đến. Liệu máy bơm nhiệt có sử dụng nhiều điện trở và tăng chi phí tiện ích không? Khách hàng của chúng tôi có nhận thấy sự khác biệt không? Căn hộ song lập Cleveland tạo nên sự hoàn hảo trường hợp nghiên cứu, một bên chạy bằng máy bơm nhiệt và bên kia vẫn đốt gas. Chúng tôi vui mừng thông báo rằng sau khi bổ sung thêm máy bơm nhiệt, hóa đơn tiện ích của chúng tôi gần như không thay đổi. Đáng chú ý, tổng chi phí năng lượng cho mỗi bên của căn hộ song công chỉ chênh lệch nhau khoảng 10 USD sau năm đầu tiên. Và chúng tôi chưa từng có một câu “Tôi lạnh!” khiếu nại của khách trong hai năm kể từ khi cài đặt.

Chúng tôi hy vọng kinh nghiệm của chúng tôi thuyết phục bạn rằng ngay cả khi bạn sống ở nơi có nhiệt độ thường xuyên xuống dưới 0, vẫn có máy bơm nhiệt dành cho bạn. Hệ thống bơm nhiệt hoạt động tốt ở bang Trung Tây và không tốn thêm chi phí mua hoặc vận hành so với lò gas. Chúng tôi tự hào được tham gia cùng hàng triệu chủ nhà — từ Maine, Na Uy đến Nhật Bản, và bây giờ là Cleveland — những người đang loại bỏ nhiên liệu hóa thạch để sử dụng máy sưởi sạch giúp ngôi nhà luôn ấm cúng ở những vùng khí hậu lạnh giá nhất.

Để tìm hiểu sâu hơn về máy bơm nhiệt dành cho khí hậu lạnh, hãy xem phần webinar chúng tôi đã làm việc với Daikin, Mitsubishi và Efficiency Maine vào tháng 2022 năm XNUMX.

Bài viết này là một phần của loạt bài có tên Khử cacbon cho cuộc sống của bạn. Với những bước đi khiêm tốn và chi phí hợp lý, gia đình chúng tôi đã giảm đáng kể lượng khí thải và đang cô lập những gì còn sót lại thông qua một dự án trồng rừng nhỏ. Cuộc sống của chúng tôi tốt hơn cho nó. Nếu chúng tôi có thể làm được thì bạn cũng có thể.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://cleantechnica.com/2024/01/26/cold-climate-heat-pumps-toasty-homes-in-frigid-places/