Wärmepumpen - Wärmepumpe-Innovationen Seit der Einleitung der Luftquellenwärmepumpen zum Markt in den fünfziger Jahren, fast hat Drittel aller Häuser, die heute in den Vereinigten Staaten errichtet, mindestens eine Wärmepumpe. Die Bequemlichkeit eines einzelnen Gerätes, das Heizung und das Abkühlen liefert, appelliert besonders denen neue Häuser des Gebäudes oder ersetzt ältere Heizungs-, Ventilations- und Klimaanlagen(Zentralheizung, Belüftung und Luft gewöhnend) Systeme. Einige elektrische Gebrauchsfirmen anbieten auch Rabatte für Hochleistungsfähigkeit Wärmepumpen t [eine Saison-Energie-Leistungsfähigkeit Bewertung (SEER) von 12 oder ein höher]. Sogar mit diesen Vorteilen jedoch beschweren viele Wärmepumpeeigentümer noch über lautes Geschäft und unzulängliche Heizungsleistung. Die folgenden Abschnitte beschreiben einige der neuen Verbesserungen in der Wärmepumpetechnologie, die diese Beanstandungen adressieren.
Rückzyklus-Kühler: Eine der bemerkenswerteren Innovationen genannt einen Rückzyklus-Kühler (RCC). Sie anbietet die Vorteile des Erlaubens dem Haupteigentümer, von einer breiten Vielzahl der Heizung und des Abkühlens der Verteilungssysteme vom hydronic leuchtenden Fußboden zu den mehrfachen Zonen für Gebläseluft zu wählen n. Sie anbietet auch das Potenzial für elektrische Rechnungen des niedrigeren Winters und Heißluft aus den Versorgungsmaterial-Entlüftungsöffnungen für grösseren Komfort heraus n. Ein RCC ist für alle elektrischen Häuser oder in den Bereichen besonders ökonomisch, in denen Erdgas nicht vorhanden ist. Abhängig von anderen Kraftstoffzollsätzen kann es die wenige teure Heizungswahl über allen restlichen Heizmaterialwahlen sogar sein.
Das System besteht aus einer Standard 12 SERRA, einzelner Geschwindigkeit, die Luftquellwärmepumpe (sortiert zur Heizungslast eher als die abkühlende Last des üblichen kleineren Sommers); ein großer, schwer Isolierbehälter des Wassers, den die Wärmepumpe erhitzt oder abkühlt, abhängig von der Jahreszeit des Jahres; eine Ventilatorspule mit Luftschachten oder einem leuchtenden Fußboden, zum der gespeicherten Energie auf das Haus zu verteilen; und etwas Kontrollen, zum des Wasserstroms zu regulieren.
Selbst wenn Sie ein StandarddruckluftVerteilersystem wählen, beseitigt das RCC noch eine der größten Beanstandungen über Luftquellwärmepumpen, die der periodische Schlag der kühlen Luft während ihres entfrosten Zyklus und während des Anfangsanfangs des Heizungszyklus ist-, da die Verteilung Vorwärmung leitet. Das RCC System löst diese Probleme, weil, während es entfrostet, es die gespeicherte Hitze im Wasserbehälter und nicht in der Raumluft direkt verwendet. Da die Temperatur des Wassers im Sammelbehälter (vergleichbar mit einer Ausgangstemperatur des Gasofens) die kalte Kanalisierung und Sie ziemlich heiß ist, gewärmt schnell.
Das RCC System lässt auch die Wärmepumpe an der Höchst-Leistungsfähigkeit meistens funktionieren eher, als nur bei über dem Gefrierpunkt liegenden im Freientemperaturen wie einer gewöhnlichen Wärmepumpe wurde. Dieses zur Verfügung stellt grösseren Komfort und Wirtschaft ohne die Notwendigkeit an den zusätzlichen Feinsicherungen des elektrischen Widerstands. Tatsächlich haben die meisten Installationen nicht sogar Spulen des elektrischen Widerstands überhaupt, da das RCC vorbei zu das Gebäude an sich erhitzen vollständig fähig ist.
Z.B. in einer Michigan-Installation, lieferte das RCC System 115o F (46o wird C) Wasser zur Luftzufuhr und zu einem leuchtenden Fußbodensystem, obwohl die im Freientemperatur negatives 15o F war (- 26o C.) wenn das RCC während ein thermische Energie-Speicher (TES)system (den Abschnitt für mehr auf einem TES unten sehen), es verwendet, für Bereiche sogar kosteneffektiv, in denen das elektrische Dienstprogramm Zeit der Gebrauchzollsätze anbietet.
Ein anderer bedeutender energiesparender Nutzen ist, dass das RCC mit einem Abkühlunghitzerücklader ausgerüstet werden kann (RHR). Dieses ist der allgemeinen Desuperheaterspule ähnlich, die auf den Spitzenwärmepumpen und den Klimaanlagen (unten besprochen) gefunden. Der Hauptunterschied ist, dass das RHR nicht nur Heißwasser während der abkühlenden Jahreszeit bildet, aber tut es auch während der Heizungsjahreszeit, indem er die Überkapazität der im Freienmaßeinheit bei dem milderen Winterwetter verwendet, inländisches Heißwasser im Wesentlichen frei zu bilden. Am Sommer bildet er freies Heißwasser, indem er die Abwärme vom Haus zurückfordert, solange das System auch das Gebäude abkühlt.
Kosten des kombinierten RCC und RHR Systems über 25% mehr als eine Standardwärmepumpe der ähnlichen Größe. Die einfache Rückzahlung auf den zusätzlichen Kosten in den Bereichen, in denen Erdgas nicht vorhanden ist, ist in ungefähr 2 bis 3 Jahren.
Zwei - Kompressoren, variable Geschwindigkeits-Ventilatoren, Desuperheaters und Rolle-Kompressoren beschleunigen: Die meisten Wärmepumpen und die Klimaanlagen benutzen Einzelngeschwindigkeit Kompressoren. Einzeln-Geschwindigkeit Kompressoren läuft an der vollen Kapazität, egal was die tatsächlichen Notwendigkeiten des Hauses sind. Diese Abfallenergie und Geld. Einige Modelle der Wärmepumpen können mit einem two-speed Kompressor ausgerüstet werden. Ein two-speed Kompressor läuft an der Kapazität, die zur passenden Kapazität, die Notwendigkeit an der Heizung oder das Abkühlen an diesem bestimmten Moment zu treffen am nähsten ist. Dieses spart große Mengen der elektrischen Energie und verringert Kompressorabnutzung.
Auch anders als ein Gas oder einen ölbefeuerten Ofen, liefern Wärmepumpen (außer dem RCC oben) sehr Heißluft nicht bei sehr kaltem Wetter. Stattdessen liefert die Wärmepumpe erhitzte Luft um ungefähr 100° F (37.7° C). Solche bescheidenen Temperaturen glauben, dass kühl zu vielen Leuten, das ist, Oberflächentemperatur um 96° F (36° C.) ist, das dieses ist, obwohl die erhitzte Luft mehr als genug ist, zum des Hauses selbst bei einer bequemen Temperatur zu halten.
Zusätzlich zu diesem Problem zwecks die niedrigere Heizungstemperatur auszugleichen, müssen Wärmepumpen ein größeres Volumen warme Luft durch die Luftschachte auch drücken. Da das Gebläse dieses Volumen warme Luft stoßweise zur Verfügung stellen muss, muss es eine große Kapazität auch haben. Dieses bildet häufig das Gebläse laut, sowie kostspieliges, weil es große Mengen Elektrizität verbraucht, um die Luft zu drücken.
Einige Modelle der Wärmepumpen können mit Variabelgeschwindigkeit oder dual-speed Innenventilatoren (Gebläse), im Freienventilatoren oder beiden ausgerüstet werden. Die Variabelgeschwindigkeit Kontrollen für diese Ventilatoren versuchen, die Luft zu halten, an einer bequemen Geschwindigkeit, an herabsetzenden kühlen Entwürfen und an einer Maximierung der elektrischen Sparungen zu bewegen.
Der two-speed Kompressor mit einem variablen Geschwindigkeitsgebläse laufen lässt auch an die niedrige Kapazität meistens und geht nur zu seiner höheren Kapazität falls erforderlich. Niedrig-Kapazität Geschäft hat viele Vorteile. Es verringert das KompressorEin-Ausradfahren, das eine Hauptursache der gevergeudeten Energie- und Kompressorabnutzung ist, sowie Temperaturfluktuieren in den Räumen. Es herabsetzt auch die Anfangsböe von Kaltluft häufig verbunden mit ursprünglicheren Modellen der Wärmepumpen eren.
Seit dem System einen.Kreislauf.durchmacht kleiner häufig, dort ist auch weniger Startgeräusche st. Mit Niedrigkapazität Geschäft funktionieren die Wärmeaustauscherspulen der Wärmepumpe bei einer Temperatur näeher an der umgebenden Lufttemperatur. Dieses verringert das Differenzial zwischen dem äußeren und den inneren Temperaturen, die Maßeinheit bildend leistungsfähiger funktionieren. Dieses ist im Winter besonders vorteilhaft. Diese Eigenschaft hält die im Freienspule vom Frosting und bedeutet der Reihe nach, dass sie weniger Energie benötigt, die im Freienspule zu entfrosten.
Anders als eine Einzelngeschwindigkeit Wärmepumpe funktioniert eine two-speed Wärmepumpe auch gut für Zonen-Kontrollsysteme. Zonen-Kontrollsysteme benutzen automatische Dämpfer, um die Wärmepumpe verschiedene Räume bei den verschiedenen Temperaturen halten zu lassen. Dieses ist eine Eigenschaft, die häufig in den Häusern größer als 4.000 Quadratfuß gefunden (372 Quadratmeter.)
Viele high-efficiency Wärmepumpen können mit einer anderen energiesparenden Eigenschaft ausgerüstet werden, bekannt als ein „Desuperheater.“ Im abkühlenden Modus der Wärmepumpe aufbereitet die Maßeinheit etwas von der Abwärme vom Haus me, um inländisches Heißwasser zu erzeugen. Eine desuperheater-ausgerüstete Wärmepumpe kann Wasser 2 bis 3mal leistungsfähiger erhitzen als ein gewöhnlicher elektrischer Warmwasserbereiter.
Ein anderer Fortschritt in der Wärmepumpetechnologie ist der Rollekompressor. Rollekompressoren unterscheiden beträchtlich vom austauschenden Kompressor, der einen Kolben innerhalb eines Zylinders benutzt, um das Kühlmittel zusammenzudrücken. Der Rollekompressor besteht aus zwei Spirale-geformten Rollen. Eins bleibt, während die anderen Bahnen um es stationär und zusammendrückt das Kühlmittel hnen, indem es es in in zunehmendem Maße kleinere Bereiche zwingt.
Ein Rollekompressor hat einige Vorteile über einem Kolbenkompressor. Er ist im Entwurf einfacher und hat Kompressoren nur mit einen die bewegenden Fach-Rollen ist auch toleranter gegen Kompressor „Überschwemmung,“ und gegen die verunreiniger, die das System eintragen, die Hauptursachen des Kolbenkompressorkonkurses sind. Diese Vorteile geben Rollekompressoren ein längeres Betriebsleben. Der Drehantrag des Rollekompressors ist auch ruhiger. Entsprechend einigen Reports zur Verfügung stellen Wärmepumpen mit Rollekompressoren 10° zu 15° F (5.6° 8.3° C) zur Wärmerluft wenn im Heizungsmodus, verglichen mit vorhandenen Wärmepumpen mit Kolbenkompressoren.
Die Feuchtigkeit entziehende Hitze-Rohre und neue Entwürfe für Wärmeaustauscher: Die Feuchtigkeit entziehende Hitzerohre verbessern die Fähigkeit der Wärmepumpen und der Klimaanlagen, überschüssige Feuchtigkeit von der Luft in den feuchten Klimata zu entfernen. Sie erfunden, damit das US-Weltraumprogramm die Kabineluft innerhalb eines Raumfahrzeugs die Feuchtigkeit entzieht und elektrische Energie spart.
Die Feuchtigkeit entziehende Hitzerohre sind ein System des Scheuerschutzes mit flüssigem Kühlmittel nach innen. Sie bringen Hitze von einem Bereich auf andere, ohne irgendeine elektrische Energie zu verwenden. Wenn heiß, überschreitet feuchte Luft durch ein Ende der Rohre, die Rohre erhitzen oben und nach innen verdunstet das Kühlmittel. Dieses aufsaugt etwas von der Hitze der Luft s. Der Luftstrom durchfließt dann die Verdampferschlange der Wärmepumpe (oder Klimaanlage) er, in der er weiter die Feuchtigkeit entzogen und abgekühlt. Das verdunstete Kühlmittel bewegt auf die andere Seite der Hitzerohre, in denen die kühlere Luft, die durch sie überschreitet, sie kondensiert, abgibt die Hitze, die sie früh aufgesogen h, und aufwirft die Temperatur des Luftstromes zum erforderlichen Niveau en. Nuten auf dem Innenraum der Rohre auftreten als ein Ölerfilz re, um die Flüssigkeit zum anderen Ende der Rohre zurückzubringen. Sobald dort, es den Verdampfungzyklus wiederholt.
Die meisten Modelle der Wärmepumpen und der Klimaanlagen können mit die Feuchtigkeit entziehenden Hitzerohren nachgerüstet werden. Sie können in neue Wärmepumpe- oder KlimaanlagenWärmeaustauscherspulen auch errichtet werden. Prüfungen gefunden, dass diese Vorrichtungen die die Feuchtigkeit entziehende Kapazität eines Kühlsystems um bis 91% erhöhen, während etwas zunehmenelektrizitätsverbrauch, weil die tieferen Spulen etwas grösseren Luftwiderstand für den Gebläseventilator verursachen. Hitzerohre sparen Elektrizität auf eine andere Art außerdem. Sie erlauben, dass das Kühlsystem an Größe verringert.
Es gibt auch neue Typen der Wärmeaustauscherspulen für Klimaanlagen und Wärmepumpen. Eins ist die Spule Leistungsfaktor-(Platteflosse). Prüfung anzeigte z, dass sie die Leistung einer Wärmepumpe durch einen beträchtlichen Prozentsatz verbessern. Eine andere Art Wärmeaustauscher ist O-umwickeln. Dieser Entwurf ermöglicht einen besseren Luftstrom über den Spulen und benutzt wenige Schweißungen, der die Wahrscheinlichkeiten der abkühlenden Lecks herabsetzt. O-umwickeln aufnimmt auch weniger Raum und der körperliche die Größe oder „Abdruck Maßeinheit schrumpfen.“
Gaswärmepumpen: Diese Art der Wärmepumpe benutzt Erdgas, um eine kleine Maschine laufen zu lassen, die der Reihe nach den Kompressor der Wärmepumpe fährt. Bis jetzt nur die eine Firma hat die Lizenz zum Hersteller diese Art der Wärmepumpe. Gesamt-Leistungsfähigkeiten sollen in der 126% Strecke. Dieses ist gerade etwas niedriger als die Leistungsfähigkeit einer elektrischen Luftquellenwärmepumpe. Diese Technologie erholt auch viel der Abwärme von der Maschine entweder zur Hitze das Haus oder inländisches Heißwasser zu bilden.
Der Hauptvorteil dieses Systems ist nicht soviel Energieeinsparungen, da es Volkswirtschaft ist. In einigen Teilen der Nation kostet das Erdgas kleiner pro B.t.u. Hitze, als Elektrizität tut. Jedoch einschließt dieses nicht den jährlichen „Tune-up“, der notwendig ist, um den Systemsbetrieb richtig zu halten.
Ductless Wärmepumpen: Ductless Funktion der Wärmepumpen (Systeme alias Mini-aufspalten), das selbe wie keine andere Wärmepumpe, außer dass sie erfordern nicht Verteilungsluftschachte, in denen etwas Heizung oder abkühlende Energie verloren. Solche Systeme anbieten Energieeinsparungen von soviel wie 50% über einem geleiteten Luftzufuhrsystem n. Ductless Systeme bestehen einer äußeren Maßeinheit, welche die üblichen Wärmepumpebestandteile enthalten, und aus einer Innenmaßeinheit, die auf jeder nahe gelegenen Wand errichtet werden kann. Der übliche abkühlende Schläuche der Wärmepumpe (oder Klimaanlage) anschließt die zwei Abschnitte i. Diese sind für kleinere Häuser, Fernräume in den großen Häusern oder Häuser ideal, die einen Plan des geöffneten Fußbodens haben. Diese Systeme können einige Innenmaßeinheiten auch haben, die an eine im Freienmaßeinheit angeschlossen. Dieses gibt den Inhabern des Hauses die Fähigkeit „in Zonen aufzuteilen“ oder Heizung und das Abkühlen zu den verschiedenen Teilen des Hauses zu steuern.
Wärmepumpen mit Gas-Aushilfshitze (Doppelkraftstoff): Obwohl Verbrennungöfen, die mehr als eine Art Kraftstoff benutzen, nicht neu sind, sind sie weniger allgemein als Doppelkraftstoff mit Wärmepumpen. Dieses liegt an einem Mangel an Bewusstsein dieser Geräte, und an der kleinen Zahl Herstellern, sie produzierend. In der Theorie kann jede mögliche Wärmepumpe mit einem Brenner des Gases (Langspielplatte oder Erdgas) ausgerüstet werden, der die Wärmepumpe ergänzt, wenn die Außentemperatur unter ungefähr 35° F fällt (1.6° C). Gaslösen Unterstützungshitzehilfen das Problem der Wärmepumpe, die verhältnismäßig kühle Luft bei kaltem Wetter liefert. Es senkt auch den elektrischen Verbrauch der Ausrüstung, weil die Spulen des elektrischen Widerstands (die Hauptquelle der hohen elektrischen Rechnungen im kalten Wetter) nicht benutzt.
Da es wenige Wärmepumpehersteller gibt, die beide Arten Hitze-Versorgungsmaterial in einem Kasten enthalten, sind diese Konfigurationen häufig zwei kleiner, die side-by-side, Standardsysteme, welche die gleiche Kanalisierung teilen. Die Verbrennungkraftstoffhälfte des Systems konnte Propan, Erdgas oder Öl oder sogar Kohle und Holz sein.
Im Vergleich mit einer Verbrennung ist Kraftstoff-abgefeuerter Ofen oder Standardwärmepumpe alleine, diese Art des Systems auch ökonomisch. Tatsächliche Energieeinsparungen abhängen von den relativen Kosten der relative to Elektrizität des Verbrennungkraftstoffs.
Geothermische Wärmepumpen: Die geothermischen Wärmepumpen (manchmal gekennzeichnet als die Masse-verbundene, Bodenquelle oder Wasserquellewärmepumpen) gewesen seit dem Ende der 40er-Jahre gebräuchlich. Geothermische Wärmepumpen verwenden die konstante Temperatur der Masse als das Austauschmittel anstelle von der Außentemperatur. Dieses lässt das System ziemlich hohe Leistungsfähigkeiten (300%-600%) auf dem kältesten der Winternächte erreichen, verglichen bis 175%-250% für Luftquellenwärmepumpen an den kühlen Tagen.
Wie mit jeder möglicher Wärmepumpe, in der Lage sind geothermische und Wasserquellewärmepumpen zu erhitzen, kühl und, wenn sie so ausgerüstet, liefern das Haus mit Heißwasser. Einige Modelle der geothermischen Systeme sind mit two-speed Kompressoren und variablen Ventilatoren für mehr Komfort und Energieeinsparungen vorhanden. Sie sind ruhigeres, letztes längeres, Notwendigkeit wenig Wartung und abhängen nicht von der Temperatur der äußere Luft relativen Luftquellenwärmepumpen -.
Mindestens kombiniert ein Hersteller eine Luftquellenwärmepumpe mit einer geothermischen Wärmepumpe. Dieses genannt eine „Doppel-Quellen“ Wärmepumpe. Diese Geräte kombinieren das Beste beider Systeme. Doppel-Quellenwärmepumpen haben Bewertungen der höheren Leistungsfähigkeit als Luftquellenmaßeinheiten, aber sind nicht so leistungsfähig wie geothermische Maßeinheiten. Der Hauptvorteil der Doppel-quellensysteme ist, dass sie viel kleiner kosten, um als eine einzelne geothermische Maßeinheit anzubringen, und arbeitet fast außerdem.
Obwohl der Installationspreis eines geothermischen Systems mehrmals sein kann, die von einem Luftquellensystem der gleichen Heizung und abkühlenden Kapazität, die zusätzlichen Kosten zu Ihnen in den Energieeinsparungen in 5 bis 10 Jahren zurückgebracht. Das Systemsleben geschätzt bei 25 Jahren für die inneren Bestandteile und Jahren 50+ für die Grundschleife. Es gibt ungefähr 40.000 geothermisch und die Wasserquellwärmepumpen, die jedes Jahr in die Vereinigten Staaten angebracht. |
