Amikor csökkenteni akarja közüzemi számláit, kísértést érezhet, hogy a termosztát után nyúljon.
Ez jó ösztön. A termosztát stratégiai beállítása csökkentheti fűtési vagy hűtési költségeit, de nem ez az egyetlen módja annak, hogy kevesebb energiát költsön. Egy nagy változó közvetlenül a HVAC-rendszerbe van beépítve: az energiahatékonyság.
„A hatékony megoldás lehetővé teszi, hogy kevesebb ráfordítással ugyanazt az eredményt érje el” – magyarázza Cristi Pedottoa Trane és az American Standard lakossági légcsatornás berendezések portfólióigazgatója.
Napjaink egyik leghatékonyabb fűtési és hűtési megoldása a piacon a hőszivattyú. Bizonyos körülmények között ezek az egységek ténylegesen elérhetik a 100% feletti hatásfokot – általában 200% és 400% közötti tartományban –, ami lehetővé teszi, hogy több energiát kapjon, mint amennyit kezdetben felhasznál.
Íme, hogyan működik ez, és hogy a hőszivattyúk miért olyan hatékonyak otthona fűtésére és hűtésére.
Ne hagyja ki elfogulatlan műszaki tartalmainkat és laboratóriumi értékeléseinket sem. Adja hozzá a CNET-t preferált Google-forrásként.
Mi az energiahatékonyság?
Az energiahatékonyság egy módszer annak mérésére, hogy mennyi energiát fektet be egy rendszerbe, és mennyit kap ki belőle.
Tegyük fel, hogy bizonyos mennyiségű gázért fizet egy kemencét az otthonában. Ahogy a rendszer ezt a gázt az Ön otthona hőjévé alakítja, elégetve, majd a hőt csatornákon vagy radiátorokon keresztül továbbítja, egy része útközben elveszik, lényegében kárba vész. Tehát minél több hőt kap az egységnyi gázból anélkül, hogy elveszítené, annál magasabb a kemence hatásfoka.
„Egyszerűen fogalmazva: minél hatékonyabban használjuk fel az elfogyasztott energiát, annál kevesebb energiára van szükségünk” – mondja Pedotto.
Mi a jellemző energiahatékonysága a fosszilis tüzelőanyaggal működő fűtési rendszernek?
A hagyományos fosszilis tüzelőanyaggal működő fűtési rendszereknek számos hatékonysági besorolása lehet, a berendezés korától és az otthona beállításától függően.
Ha a hőszivattyú és a fosszilis tüzelőanyag-generátorok, például a kemence között dönt, különböző szempontokat kell figyelembe vennie.
Arkansas Air Flow Inc.
Egy tipikus gázkemencét például általában az 80% és 98% között hatékony. Pedotto szerint az Egyesült Államokban értékesített kemencéknél jelenleg 80% a minimális hatékonysági besorolás – ez egy küszöb ez 95%-ra ugrik 2028-ban.
De ezt az értékelést több módon is lejjebb lehet tolni.
Például, ha a kemencéből származó hőt ezután légcsatornákon átnyomják, a levegő hőt veszíthet, amikor a fűtőnyíláshoz jut. Ez szerint Gwendolyn van der Lindenegy fő algoritmusmérnök a San Francisco-i hőszivattyú üzembe helyezésekor Paplan. És a ventilátorok vagy fúvók táplálására használt villamos energia nem szerepel a gázkemencék szokásos hatékonysági számításaiban, mondja Pedotto.
Funkció
Fosszilis tüzelőanyaggal működő fűtési rendszer (gázkemence)
Elektromos hőszivattyú
Hatékonyságmérés
Éves üzemanyag-felhasználási hatékonyság (AFUE)
Teljesítmény együttható (COP)
Tipikus hatékonysági tartomány
80–98% (AFUE)
100%-tól 400%-ig (COP 2-4)
Mechanizmus
Gáz égetésével hőt termel
A hőt egyik helyről a másikra szállítja (hőt von ki a külső levegőből).
Miért haladhatja meg a 100%-ot
Nem haladhatja meg a 100%-os hatásfokot, mert hőt termel
Inkább mozgatja az energiát, mint létrehozza, kevesebb elektromos energiát igényel, mint a leadott hőenergia.
Minimális hatékonyság (USA)
80% (az új kemencékhez szükséges minimum, 2028-ban 95%-ra emelkedik)
A régebbi modellek 2-es (200%-os hatékonyságú) COP-t tudnak biztosítani. Az Energiaügyi Minisztérium kimondja, hogy az újabb modellek minimuma 3,1 COP
Hatékonysági figyelmeztetések
A hatásfok alacsonyabb lehet a légcsatornák hővesztesége vagy a ventilátorokhoz/fúvókhoz használt elektromosság miatt
A hatásfok extrém hideg hőmérsékleten csökkenhet (a COP 1/100% alá eshet). Az újabb modellek jobban megőrzik a hatékonyságot
Mekkora az elektromos hőszivattyú jellemző hatásfoka?
Amikor az elektromos hőszivattyúk hatékonyságáról beszélünk, használhatjuk a „teljesítmény együttható” vagy COP. Ez a rendszer működéséhez szükséges villamos energia mennyiségét méri ahhoz képest, hogy mennyi energiát (fűt vagy hűt) szállít az otthonába.
Még egy régebbi hőszivattyúnak is kettős lehet a COP értéke, ami azt jelenti, hogy kétszer annyi energiát szállít az otthonába, mint amennyi a működéséhez szükséges. „Figyelemre méltó, mire képes” – mondja Pedotto.
De az újabb hőszivattyús rendszerek még magasabbra is képesek menni, mondja van der Linden. A cég modellje átlagosan négyes COPlényegében 400%-os hatékonyság.
Egyes extrém hideg hőmérsékleteken azonban a hőszivattyú COP valójában egy alá csökkenhetEz azt jelenti, hogy 100% alatti a hatékonysága, és több energiát használ fel a működéséhez, mint amennyit végül az Ön otthonába juttat. Az újabb hőszivattyúk alacsonyabb hőmérsékleten is képesek fenntartani a hatékonyságot. A Quilt modellje pl. kettős COP-ról számol be 5 Fahrenheit fokon.
Hogyan lehetséges a 100%-os hatásfok fölé menni?
A hőszivattyú beszerzése segíthet a villanyszámlán, de jelentős villanyszerelő számlát is jelenthet, ha új panelre vagy jobb villanyszervizre van szüksége.
welcomia/iStock/Getty Images
A válasz a hőszivattyúk alapvető innovációjában rejlik. Nem termelnek hőt, mint a kemence gáztüzelésekor. Inkább a hőszivattyúk egyszerűen szállítják a hőt egyik helyről a másikra.
Télen a hőszivattyú hőt von ki a külső levegőből (igen, még télen is van némi hő), és hűtőközeg segítségével vonja ki ezt az energiát, és meleg levegőként fújja be az otthonába. Ahogy Pedotto elmagyarázza: „Nem hőt hozol létre, hanem kívülről ragadod meg és viszed át befelé.”
Ez lehetővé teszi, hogy a hőszivattyúk magasabb hatásfokkal rendelkezzenek: gyakran kevesebb energiát igényel a hő mozgatása, mint a hőtermelés.
A hőszivattyú hatásfoka azonban a külső hőmérséklet függvényében változik. Ha nagy különbség van a kívánt beltéri hőmérséklet és az aktuális külső hőmérséklet között (például egy fagyos téli napon), akkor a hőszivattyúnak többet kell dolgoznia, hogy hőt vonjon ki a kültéri levegőből, és a hatékonysága az alsó határra csökken.
De ennek az ellenkezője is igaz. Ha enyhe téli nap van, több hőenergia lebeg kint, ami azt jelenti, hogy a hőszivattyú nem dolgozik olyan keményen, hogy kiszívja azt.
Miért fontos Önnek az energiahatékonyság?
A legtöbb fogyasztó egy egyszerű okból törődik a hatékonysággal: csökkentheti közüzemi számláit. Minél hatékonyabb a HVAC rendszere, annál kevesebb energiára lesz szüksége (fizetni kell), hogy otthona kellemes hőmérsékleten tartsa.
A gázüzemű rendszerről elektromos hőszivattyús rendszerre való váltás (még a magas hatásfok mellett is) azonban nem mindig spórol meg pénzt. Ha olyan államban él, ahol a gázárak kedvezőbbek, mint az áramárak, vagy ahol sok hideg téli napok vannak, akkor valóban olcsóbb lenne egy gázüzemű kemencét üzemeltetni.
Természetesen nem az ár az egyetlen oka a váltásnak. A kevesebb fosszilis tüzelőanyag elégetése jót tesz a környezetnek, és segíthet csökkenteni az üvegházhatást okozó gázok kibocsátását, még akkor is, ha ez nem segít azonnal a pénztárcán.
