Насколько эффективны тепловой насос для кондиционирования воздуха и тепловой насос/печь для отопления в Новой Англии?

Это зависит от того, в какой части Новой Англии вы находитесь. Климат в Дариене, штат Коннектикут, и Лайме, штат Нью-Гэмпшир, отличается. Там, где я живу, температура воздуха опускается до -30 °F, а температура грунтовых вод в моём колодце круглый год держится на уровне 40 °F. Тепловые насосы могут работать при низких температурах окружающей среды, но они не так эффективны. В отличие от западных штатов, воздух на северо-востоке будет конденсироваться, и машине придётся часто откачивать тепло наружу, чтобы разморозить его. К сожалению, основная часть расходов на отопление приходится на холодное время года, поэтому экономия от использования теплового насоса в тёплую погоду, хоть и реальна, составляет лишь малую часть от годовых расходов на отопление. Дополнительные расходы на геотермальный контур для теплового насоса значительны и примерно равны стоимости бурения двух новых скважин. Если контур недостаточно мощный, он замёрзнет под землёй и на несколько месяцев станет совершенно бесполезным в качестве источника тепла, но стоимость геотермального контура большой мощности не идёт ни в какое сравнение с расходами на отопление за десятилетия. Рекомендуемая система позволяет сэкономить на установке теплового насоса в систему кондиционирования. Хороший двухступенчатый термостат будет эффективно отключать тепловой насос и переключать систему на печь. Существуют также продвинутые системы, которые используют температуру наружного воздуха для переключения.
В общем, если вы живёте на юге Коннектикута, на побережье, серьёзно задумайтесь о тепловом насосе. В других местах он, скорее всего, не справится с отоплением.

Nota bene: я понимаю, что это старый вопрос, но решил добавить ответ, поскольку этот вопрос недавно был перенесён в раздел «Вопросы, на которые нет ответа» и, судя по всему, в последнее время интерес к этой теме возрос.

Здесь, на Среднем Западе, и, я думаю, в Новой Англии ситуация примерно такая же, тепловые насосы подбираются в зависимости от желаемой мощности охлаждения летом, и вы получаете то, что получаете, в плане мощности обогрева зимой. Если каждую зиму выпадает снег, то строительные нормы и правила, скорее всего, требуют наличия какого-то резервного источника тепла для любого теплового насоса. Я знаю, что люди будут спорить о том, нужно ли это, учитывая последние достижения в области тепловых насосов, но строительные нормы и правила написаны кровью, так что удачи вам в попытках изменить их в ближайшее время.

Если вы хотите избавиться от печи, работающей на мазуте, и оставить открытой возможность использования природного газа позже, тогда присмотритесь к печи, совместимой с сжиженным газом и природным газом LPG. Сжиженный газ из резервуара не всегда стоит дешево, и, вероятно, здесь тоже задействованы строительные нормы, но это, скорее всего, означало бы переход на отопление природным газом с минимальными затратами. Я видел печи, работающие на сжиженном газе, но поставляемые с комплектом для преобразования природного газа, и этот комплект для преобразования часто выбрасывается монтажниками. Сохраните этот набор, если он у вас есть.

Есть причина, по которой электрическое отопление не так популярно: оно дешёвое в установке, но очень дорогое в эксплуатации. Тепловой насос означает, что вам не понадобится электрическое отопление на всю зиму, но в Новой Англии вы, скорее всего, будете использовать его гораздо чаще, чем хотелось бы. Возможно, даже местные строительные нормы не разрешают использовать электрическое отопление без печи, работающей на ископаемом топливе. Установка газовой печи без подключения к газопроводу (пока что) вряд ли ускользнёт от внимания инспектора.

Скорее всего, нет ничего плохого в том, чтобы использовать резистивный нагрев, но это вряд ли поможет сэкономить. Если расчёты мощности нагрева показывают, что требуемый объём электроэнергии превышает объём, поставляемый в дом, то это дополнительные расходы и/или проблемы с соблюдением строительных норм.

У меня тепловой насос, и при расчёте затрат по сравнению с природным газом учитывается так много переменных, что сложно сказать, экономлю ли я деньги. Для некоторых людей расчёты будут намного проще и/или с более очевидными результатами. Дело в том, что я сомневаюсь, что кто-то сможет определить, есть ли экономия, на основе имеющейся информации, и для того, чтобы расчёты были актуальными в следующем году, когда изменятся тарифы на электроэнергию и топливо, может потребоваться гораздо больше информации.

Здесь не очень распространено отопление на жидком топливе, но я понимаю, что оно по-прежнему популярно в Новой Англии. Отопление на жидком топливе используется уже давно, а подача природного газа может быть затруднена из-за холмистой местности и тому подобного, а переход на сжиженный нефтяной газ может вызвать опасения в маленьких старых городках, где дома стоят вплотную друг к другу, поскольку резервуар со сжиженным нефтяным газом под давлением может представлять опасность для соседей, в отличие от резервуара с мазутом. На Среднем Западе много открытого пространства, мы можем установить резервуары со сжиженным нефтяным газом на достаточном расстоянии от жилых построек.

Я установил в доме систему тепловых насосов Mitsubishi.
Она работает бесшумно, что позволяет спокойно разговаривать, стоя рядом с наружным блоком с двумя вентиляторами.
В моем двухэтажном бунгало поддерживается одинаковая температура во всех помещениях.
Система эффективна на 100 % при температуре до -23 °C, а при -40 °C эффективность падает до нуля, и включаются обогреватели. Мы живем в Южном Онтарио, где я не видел -23 °C.
Поскольку большая часть Онтарио работает на атомной или гидроэлектроэнергии, электричество является «зелёной» энергией.
При установке местная газовая компания предоставила скидку в размере 6500 долларов.
Федеральное управление по ипотечному кредитованию и жилищному строительству предоставляет кредиты на сумму до 40 000 долларов сроком на 10 лет под нулевой процент.
Была заменена 22-летняя гибридная система, кондиционер которой работал круглосуточно, чтобы поддерживать температуру в жаркую погоду.
Качественная газовая электросистема аналогичного размера стоит примерно на 3000 долларов дешевле, чем система с тепловым насосом.
На систему Mitsubishi распространяется 10-летняя гарантия на запчасти и работу. Я пользуюсь услугами своего поставщика уже более 20 лет.
Моя жена очень довольна установкой.
Я ожидаю, что мои ежегодные расходы на электроэнергию будут ниже, а в будущем станут ещё ниже, без учёта налога на выбросы углерода при использовании газа и тенденции к снижению цен на электроэнергию в Онтарио.
Помните, что это ваш личный выбор.
Надеюсь, это поможет
С уважением
Фрэнк
Лондон. Онтарио, Канада.

Насколько хорошо тепловой насос обогревает дом, зависит от его мощности и степени теплоизоляции дома.

Тепловые насосы определенно работают намного медленнее, чем печи, и температура повышается постепенно. На самом деле в моем доме в Нью-Гэмпшире температура становится ниже, когда включается тепловой насос, потому что он начинает подавать холодный воздух в течение 10 минут.

Принцип работы резервного отопления в моём доме таков: если температура опускается на 5 градусов ниже, чем показывает термостат, включается печь. Когда температура опускается почти до нуля, тепловой насос скорее мешает, чем помогает. Осенью и весной, когда температура колеблется в пределах 50–60 градусов, тепловой насос очень полезен, потому что в противном случае печь постоянно включалась бы и выключалась.

Что касается эффективности, то, безусловно, выгоднее использовать тепловой насос при температуре выше 45 градусов. Кроме того, тепловой насос намного дешевле кондиционера. Конечно, тепловой насос стоимостью около 15 000 долларов окупится не сразу, даже если вы будете экономить 100 долларов в месяц.

У нас был тепловой насос в Пенсильвании, в часе езды к северу от Филадельфии, который использовался для обогрева и охлаждения. Сейчас, спустя 25 лет, в построенном нами доме у нас есть газовый приточно-вытяжной кондиционер. Это совсем другое дело. Газовое отопление дешевле, тепло остаётся в помещении, и кажется, что в комнате теплее. Мне всегда было холодно при использовании теплового насоса, даже когда он включался для обогрева помещения. Тепловой насос обеспечивает дешёвое отопление только до тех пор, пока температура не опустится ниже 32 градусов, а затем он становится менее эффективным и более дорогим. Если у вас есть возможность установить газовое отопление, обязательно сделайте это.
В нашем первом доме было газовое отопление, которое включалось летом и зимой, и даже оно было лучше, чем тепловой насос в Пенсильвании. К югу от Филадельфии, где зимы мягче, тепловые насосы работают лучше, что бы вам ни говорили подрядчики и энергетические компании.

Тепловые насосы довольно распространены в Центральном Орегоне, где летом температура днём часто превышает 100 °F, а ночью опускается ниже 25 °F. Я бывал во многих домах, где зимой сдавали в аренду тепловые насосы, при температуре ниже 10 °F и широком диапазоне эффективности от менее чем восьми до более чем 20 SEER. Они отлично работают.

Для устройств с SEER более 14 или около того резервное отопление не включается (за исключением циклов размораживания) в холодную и сухую погоду, и устройство перекачивает много тепла в дом при температуре воздуха выше 110 ° F. Все это кондиционеры — в пустыне нет грунтовых вод. Природный газ доступен и дешев, но около половины владельцев выбирают тепловые насосы, остальные - систему кондиционирования плюс газовую печь. Недавняя тенденция, похоже, все больше отдает предпочтение тепловым насосам.

У моего близкого друга в доме в долине Уилламетт (умеренный, влажный климат) был установлен геотермальный тепловой насос. Он был очень тихим, компактным и невероятно эффективным. Когда я спросил, установил бы он его снова, он ответил: «Нет. Затраты на земляные работы не окупятся при его жизни». (В то время ему было около 32 лет). Двадцать лет назад установка заземляющих контуров на ровном участке с хорошим песчано-суглинистым грунтом, где уровень грунтовых вод находится на глубине около 6 футов, а хороший поток воды идёт с глубины 2 футов и ниже, обошлась в 45 000 долларов. Я даже представить себе не могу, сколько это будет стоить сейчас.

Мне сказали, что устройства будут настроены таким образом, чтобы печь автоматически включалась при необходимости, но мне интересно, как это происходит на самом деле.

У меня было две системы с тепловым насосом (точнее, три: одна была модернизирована и заменила другую). Резервное или аварийное отопление (то же самое) включается при выполнении одного из нескольких условий:

1. Во время циклов размораживания, которые происходят только при работе системы в режиме «обогрев». Наружный вентилятор теплового насоса отключается, система переключается в режим охлаждения, чтобы растопить иней и лёд, образовавшиеся на наружном блоке. Чтобы не подавать холодный воздух в помещение в то время, когда ожидается повышение температуры, включается резервное отопление для устранения холода. В моём самом глупом тепловом насосе, реликте 1980-х годов, использовался таймер, который запускал цикл размораживания на 4 минуты каждые 45 минут (времени работы системы), независимо от того, было это нужно или нет. Две другие системы были намного умнее и определяли, при каких условиях может потребоваться размораживание. Они запускали цикл размораживания раз в час или два, каким-то образом определяли, что он не нужен, и возвращались к нагреву в течение минуты. В противном случае цикл размораживания мог длиться до 3–4 минут.

2. Когда термостат (который обязательно должен быть специализированным для тепловых насосов) переключается в режим аварийного обогрева. Это нужно сделать, если вы не хотите включать тепловой насос, потому что на него упало дерево или что-то в этом роде.

3. Если заданное значение более простого термостата превышает текущую температуру в помещении более чем на 4 °F или если интеллектуальный термостат определяет, что тепловой насос не сможет в ближайшее время довести температуру до заданного значения.

Я также слышал, что тепловой насос дешевле в эксплуатации, но мне интересно узнать подробности. Насколько дешевле будет эксплуатация теплового насоса? Оба устройства в некоторой степени работают от электричества, но потребляет ли тепловой насос больше электроэнергии для обогрева дома, чем печь, и если да, то достаточно ли этого, чтобы компенсировать разницу в стоимости?

Да, тепловой насос потребляет больше электроэнергии, чем печь, которая только нагнетает воздух в помещение. Тепловой насос нагнетает воздух снаружи и внутри помещения, а также приводит в действие мощный холодильный компрессор. Сезонный коэффициент энергоэффективности (SEER) — это показатель того, сколько тепла перемещается по сравнению с тем, сколько энергии было затрачено на перемещение тепла. Электрическая печь или электрический плинтусный обогреватель имели бы SEER, очень близкий к 3,8. Теперь для нового оконного кондиционера требуется не менее 8,0, а для получения рейтинга Energy Star - не менее 14,0. Рейтинги 10-12 были недавно распространены для недорогих тепловых насосов, но с 2005 года требуемый минимум составляет 13,0. По мере роста рейтинга растет и цена покупки.

В моей квартире в Портленде, штат Орегон, была электрическая печь. Когда её установили в 1970-х, электричество стоило 2,2 цента за киловатт-час; сегодня цена составляет 0,07–0,11 доллара в зависимости от энергетической компании. Во время особенно холодной зимней бури примерно в 2004 году мой счёт за электричество доходил до 300 долларов в месяц, в основном из-за того, что некоторые окна с подветренной стороны были плохо закрыты. Обычно зимой электричество стоило 50–70 долларов. Я заменил электрическую печь на тепловой насос с коэффициентом энергоэффективности 18 SEER, который стоил 7000 долларов. Версия с коэффициентом энергоэффективности 15 или 16 SEER стоила 5000 долларов, если мне не изменяет память. После этого мой счёт за электричество составлял 45 долларов в обычную зимнюю погоду и до 60 долларов в сильные морозы, большая часть которых, вероятно, уходила на круглосуточную работу пяти компьютеров. Хотя с экономической точки зрения это может быть не совсем разумно, я уверен, что более «нормальные» тарифы на электроэнергию, которые действуют в большинстве регионов, довольно быстро приведут к точке безубыточности.

Я очень рад, что у меня есть тепловой насос. Я бы рассмотрел возможность установки геотермального источника, если бы был дешёвый способ закопать трубы, но в остальном воздушный источник вполне подходит.

Вам не нужно беспокоиться о том, что тепловой насос не справится с задачей охлаждения. Они доступны в широком диапазоне размеров. Для действительно больших зданий их можно объединять в группы. 800 квадратных футов — это пустяк для жилых помещений.

Я не знаю точно, что именно определяет момент включения резервного обогревателя. Насколько я помню, это комбинация более низкого заданного значения термостата и температуры наружного воздуха. Он включается, когда насос не справляется или когда слишком холодно для его эффективной работы. Могу вас заверить, что вам не придётся часами ждать резервного обогрева. Ни один клиент не стал бы ждать так долго.

Несмотря на то, что тепловые насосы действительно бесплатны, вы платите только за его перемещение. Если вам уже приходилось сталкиваться со счетами за охлаждение в жаркую погоду, вы знаете, что перемещение тепла обходится недешево. Только тщательный анализ различных вариантов с учетом эксплуатационных и монтажных расходов, а также стоимости замены в течение срока службы позволит вам принять правильное решение о том, какая система будет наиболее рентабельной. Выбор правильного решения зависит от небольших изменений в стоимости электроэнергии и климатических условий.

В регионах с холодным климатом следует рассмотреть возможность установки системы с геотермальным источником тепла, поскольку она снизит или устранит необходимость в резервном отоплении. Если вас беспокоит выбросы углекислого газа, не забывайте, что большая часть электроэнергии в США вырабатывается за счёт сжигания ископаемого топлива. Выбросы углекислого газа при использовании теплового насоса будут сильно различаться в зависимости от того, откуда поступает электроэнергия в вашем регионе. Тепловые насосы имеют смысл для многих людей, особенно если они всё равно инвестируют в охлаждающее оборудование. Но ситуация у каждого своя, поэтому оптимальное решение можно найти только после тщательного рационального анализа всех факторов.