и кондиционер: в чем разница?
Тепловой насос и кондиционер: в чем разница?Фото: in4mal / iStock / Getty Images
Highlights
И тепловые насосы, и кондиционеры охлаждают ваш дом .
В отличие от кондиционеров, тепловые насосы также могут обогреть ваш дом.
Тепловые насосы могут быть более энергоэффективными по сравнению с их аналогами переменного тока.
Кондиционеры обычно лучше подходят для более экстремальных климатических условий.
Получите предложения от трех профессионалов!
Введите почтовый индекс ниже и найдите лучших профессионалов рядом с вами.
Живете ли вы в круглогодичном теплом климате или где-то с четырьмя разными сезонами, скорее всего, вы захотите охладиться, когда температура поднимется. При поиске вариантов охлаждения вашего дома вы можете взвесить все за и против тепловых насосов по сравнению с кондиционерами.
Если вы заинтересованы в обновлении существующей системы или замене сломанного устройства, у нас есть полное руководство, которое поможет вам изучить различия между этими двумя системами и принять наилучшее решение для вашего дома.
Что такое тепловой насос?
Фото: NAPA74 / iStock / Getty Images Plus
Тепловой насос — это один из типов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, который можно установить для охлаждения воздуха в вашем доме. Эта система перекачивает теплый воздух из вашего дома наружу. В отличие от кондиционера, который втягивает теплый воздух и нагнетает холодный воздух обратно в ваш дом после его охлаждения, тепловой насос полностью высасывает тепло из вашего дома, оставляя только более холодный воздух.
Тепловой насос не только охлаждает ваш дом, но и обогревает его, выполняя двойную функцию. Тепловые насосы используют обратный механизм, чтобы втягивать теплый воздух снаружи и нагнетать его в дом. Когда для этого слишком холодно (обычно ниже 30 градусов по Фаренгейту), электрический нагреватель во внутреннем блоке накачивает тепло в дом.
Плюсы и минусы теплового насоса
Прежде чем совершить покупку, взвесьте все плюсы и минусы теплового насоса, чтобы в будущем не было сюрпризов, особенно если вы не очень хорошо знакомы с этим типом агрегата.
Pros
Несколько выдающихся характеристик теплового насоса делают его отличным выбором для обогрева и охлаждения вашего дома. Большинство тепловых насосов используют электричество, что упрощает замену систем в будущем. Вы также можете найти тепловые насосы, работающие на природном газе, пропане или системе подогрева воды.
Кроме того, тепловые насосы:
Равномерно распределяют тепло и холодный воздух по дому с помощью воздуховодов
Энергоэффективны благодаря способу отвода тепла из дома
Относительно легко
Минусы
При сравнении теплового насоса с кондиционером важно учитывать некоторые факторы, которые могут не сделать его лучшим вариантом для вашего дома.
Поскольку тепловой насос работает от электричества, вы останетесь без холодного или горячего воздуха, если отключится электричество. Кроме того, поскольку одна система управляет обогревом и охлаждением вашего дома, в случае поломки вы останетесь без обеих систем. Помните, что тепловых насосов:
Что такое кондиционер?
Фото: Cavan Images / Cavan / Getty Images
Кондиционер — это еще один тип системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, которую вы можете установить в своем доме, чтобы охлаждать вещи в более теплые температуры. Хотя многие могут подумать, что кондиционеры просто нагнетают холодный воздух в дом, на самом деле они забирают теплый воздух изнутри, охлаждают его и снова закачивают обратно в дом.
Единственной функцией кондиционера является охлаждение теплого воздуха внутри дома; он не может нагревать холодный воздух. Вместо этого в доме с кондиционером обычно есть печь для обогрева дома в холодные месяцы.
Плюсы и минусы кондиционера
Кондиционеры имеют плюсы и минусы, как и тепловые насосы.
При выборе кондиционера полезно знать, что доступно несколько типов блоков переменного тока, в зависимости от вашей текущей домашней обстановки и бюджета.
Pros
Охлаждение дома с помощью кондиционера — это быстрый и эффективный способ победить летнюю жару. Одним из основных преимуществ кондиционера является то, что его конструкция предназначена исключительно для поддержания прохлады в вашем доме — работа, в которой он действительно хорош, — в отличие от теплового насоса, выполняющего две функции (обогрев и охлаждение). Кондиционеры также:
Эффективно распределяйте холодный воздух по всему дому с помощью воздуховодов
Отфильтровывайте примеси в воздухе вашего дома с помощью воздушного фильтра для улучшения качества воздуха в помещении
Эффективно и быстро охлаждайте большие помещения
Минусы
Хотя кондиционеры имеют много преимуществ при охлаждении вашего дома, есть и некоторые недостатки, о которых вам следует знать.
Несмотря на то, что кондиционер может хорошо охлаждать ваш дом, самым большим недостатком, который вы должны учитывать, является то, что он не может также обогревать ваш дом.
Вы должны соединить кондиционер с печью, чтобы обогреть свой дом, а это означает, что у вас должно быть место (и финансы) для обоих устройств. Думая о кондиционерах, помните, что они:
Могут быть дорогими в эксплуатации из-за количества потребляемой электроэнергии, особенно если вы живете в более теплом климате
Необходимо регулярно менять или чистить фильтр для поддержания чистая циркуляция воздуха
Может сделать воздух в вашем доме сухим, что приведет к сухости кожи
Тепловые насосы в сравнении с кондиционерами
При выборе теплового насоса в сравнении с кондиционером необходимо учитывать несколько основных (и второстепенных) моментов. Поскольку это относительно долгосрочные инвестиции, важно взвесить все за и против, чтобы определить, что лучше для вас и вашего дома.
Стоимость
Цены на тепловые насосы и кондиционеры могут сильно различаться. Стоимость теплового насоса колеблется от 4200 долларов США до 7600 долларов США . Такие факторы, как мощность, рейтинг эффективности, трудозатраты и тип теплового насоса, влияют на то, сколько вы заплатите за установку. Поскольку этот блок может как обогревать, так и охлаждать ваш дом, вы будете платить только одну цену за обе функции.
Стоимость установки кондиционера аналогична установке теплового насоса и может варьироваться от 3900 до 7900 долларов США . Опять же, многие факторы могут повлиять на то, сколько именно вы заплатите. Размер, рейтинг эффективности, торговая марка и потенциальная необходимость добавления воздуховодов могут увеличить стоимость.
Помимо этих расходов, вам, скорее всего, также понадобится печь для обогрева дома. Новая печь может стоить от 2800 до 6800 долларов в дополнение к стоимости, которую вы потратите на кондиционер.
Помимо первоначальной стоимости устройств, также важно учитывать, сколько будет стоить эксплуатация вашей системы. Как правило, использование теплового насоса для охлаждения дома более рентабельно, поскольку рабочая нагрузка меньше, чем у кондиционера. Однако, если вам нужно запустить внутренний нагреватель вашего теплового насоса для обогрева вашего дома, вы можете рассчитывать на то, что в это время вы заплатите немного больше.
В зависимости от настроек вашего термостата и частоты включения кондиционера вы можете получить переменный счет. Кондиционеры, как правило, потребляют большое количество электроэнергии, и вам следует помнить о включении в общую стоимость расходов на эксплуатацию печи. Таким образом, тепловой насос может быть более рентабельным в установке, но кондиционер может быть менее дорогостоящим в определенных климатических условиях.
Самый экономичный: Tie
Energy Efficiency
Один из способов узнать, сколько энергии будет потреблять ваше устройство, — проверить рейтинг SEER.
И тепловые насосы, и кондиционеры имеют рейтинги SEER, которые означают следующее:
Рейтинг 21 или выше означает, что ваш блок является самым энергоэффективным, но обычно они самые дорогие.
Устройства с рейтингом SEER от 15 до 20 считаются энергоэффективными в среднем диапазоне, и большинство частных домов прекрасно справятся с чем-то в этом диапазоне.
Наименее эффективные рейтинги SEER — 13 и 14. Эти устройства обычно дешевле покупать заранее, но дороже в эксплуатации.
Самый энергоэффективный: Ничья, но тепловые насосы могут быть более энергоэффективными в более теплом климате
Долговечность и продолжительность жизни значительное время. Тепловые насосы отлично работают при температуре ниже 30 градусов по Фаренгейту. Все, что ниже точки замерзания, может привести к образованию льда на змеевиках наружного блока, даже если тепловые насосы имеют систему оттаивания. Лед на этих змеевиках может привести к таким проблемам, как утечка хладагента и поломка лопастей вентилятора, которые требуют ремонта.
Срок службы тепловых насосов обычно составляет около 15 лет, этот срок может меняться в зависимости от вашего местоположения. В климатических условиях, когда вы не используете тепловой насос слишком часто, или если вы живете в более теплом климате, где функция нагрева включается не часто, вы можете продлить срок службы вашего устройства до 25 лет, прежде чем замените его. Если вы живете там, где вы чаще испытываете более низкие температуры и должны включить свое устройство для обогрева, вы можете ожидать срок службы ближе к 10 годам.
Кондиционеры более долговечны даже при очень высоких температурах. Однако помните, что нельзя запускать кондиционер, когда на улице температура ниже 60 градусов, так как это может привести к проблемам, которые потребуют ремонта, например к повреждению подшипников и загустению смазки. Срок службы кондиционера также может зависеть от вашего местоположения; как и в большинстве случаев, чем больше вы используете свою систему, тем быстрее вам нужно будет ее заменить.
Срок службы большинства кондиционеров составляет от 15 до 20 лет.
Самый долговечный: Зависит от вашего местоположения
Техническое обслуживание
Фото: Никола Стоядинович / E+ / Getty Images
Регулярное техническое обслуживание тепловых насосов и кондиционеров имеет решающее значение для их долговечности, тем более что они могут быть дорогими.
Техническое обслуживание теплового насоса требуется один-два раза в год, в зависимости от того, используете ли вы его круглый год или только неполный рабочий день. Точно так же вам потребуется обслуживание вашего кондиционера два раза в год. Хороший график уборки весной и осенью. Это позволит вашим системам работать в меру своих возможностей, а осенняя очистка кондиционеров подготовит их к зиме, когда они, скорее всего, не будут использоваться.
Во время проверки технического обслуживания теплового насоса или кондиционера ваш специалист по системам вентиляции и кондиционирования проверит:
HomeAdvisor сообщает, что стоимость ремонта теплового насоса составляет от до 630 долларов США 160 и 630 долларов США , в зависимости от степени повреждения.
Точно так же ремонт кондиционера может стоить от 170 до 620 долларов .
Наиболее экономичное техническое обслуживание: Tie, так как оба стоят примерно одинаково
Правильный выбор для вашего дома
При выборе теплового насоса или кондиционера для охлаждения вашего дома необходимо учитывать несколько факторов. Ваше местоположение и использование, вероятно, являются наиболее важными факторами при принятии решения. Другие факторы, такие как стоимость, техническое обслуживание и энергоэффективность, играют роль в том, какое решение вы принимаете.
Как правило, если вы хотите быть как можно более энергоэффективным, тепловой насос лучше всего подходит для мягкого климата или там, где вам не нужно часто включать дополнительный источник тепла.
Для климата, где температура опускается ниже 30 градусов в течение длительного периода времени, рассмотрите возможность установки блока переменного тока в паре с печью. Это снизит ваши эксплуатационные расходы и поможет свести к минимуму дорогостоящий ремонт.
Чтобы ваш дом был красивым и прохладным, вам нужно связаться с местным установщиком кондиционеров или специалистом по HVAC.
Нужна профессиональная помощь с вашим проектом?
Получите цитаты от профессионалов с самым высоким рейтингом.
Рекомендуемые статьи
9 советов по настройке печи в холодную погоду в Чикаго
By Steven Jack • 9 сентября 2014 г. ting Unit
Джемма Джонстон • Сентябрь 30, 2021
Сколько стоит замена системы HVAC? [Данные за 2023 год]
Джинни Бартолоне • 24 апреля 2023 г.
Как работает тепловой насос в 2023 году?
Как работает тепловой насос?Тепловой насос работает как кондиционер, но имеет реверсивный клапан в наружном блоке, который реверсирует поток хладагента. Путем реверсирования потока хладагента реверсивный клапан эффективно превращает кондиционер в систему отопления.
Все еще запутались?
В этой статье подробно объясняется, как кондиционер и/или тепловой насос могут передавать тепло изнутри наружу (AC) или снаружи внутрь (HP).
Прежде чем мы ответим на особенности работы теплового насоса, вам сначала необходимо понять, что такое тепловой насос и его важные компоненты.
⭐
Что такое тепловой насос?Тепловой насос представляет собой холодильную систему с циклом механического сжатия, которую можно использовать для охлаждения и обогрева.
В отличие от традиционных систем отопления , таких как печи, тепловые насосы используют электрическую энергию и хладагент для поглощения и передачи тепла из одного места в другое.
Вот почему они считаются более эффективными, чем любая другая система отопления, потому что они не используют топливо для создания тепла. Они используют источник энергии для передачи.
✅ Пример: Известно, что электрические нагревательные элементы эффективны на 100%, так что же может быть лучше теплового насоса?
Итак, когда вы вложите один киловатт электроэнергии в электрический нагревательный элемент, вы получите один киловатт тепла (один киловатт равен 3412,142 БТЕ).
Но когда вы вложите один киловатт в тепловой насос, вы получите как минимум три киловатта тепла (10 236 426 БТЕ).
Это называется COP или коэффициентом производительности, и основной принцип заключается в том, что тепловой насос более эффективен, поскольку он не создает тепло.
Он просто перемещает его из наружного воздуха в воздух внутри дома.
Это позволяет им передавать тепло из воздуха или земли снаружи здания внутрь или наоборот, что делает их эффективным и экономичным вариантом для отопления и охлаждения.
Тепловые насосы эффективно охлаждают внутренние помещения дома даже при высоких температурах, как и система кондиционирования воздуха.
Все тепловые насосы состоят из пяти основных компонентов : испарителя, конденсатора, компрессора или насоса, дозирующего устройства и реверсивного клапана.
При правильном функционировании тепловые насосы представляют собой энергоэффективный вариант, который может циркулировать в доме как теплый, так и холодный воздух.
⭐
Компоненты теплового насосаТепловые насосы состоят из внутреннего и наружного блоков.
Наружный блок похож на наружный блок компрессора системы кондиционирования воздуха, а внутренний блок обеспечивает подачу воздуха внутрь дома.
Как внутренний, так и наружный блоки содержат различные подкомпоненты, такие как змеевики конденсатора и змеевики испарителя.
Давайте подробнее рассмотрим основные компоненты теплового насоса.
⚙️
Наружный блокНаружный блок имеет змеевик, который переключает функции в зависимости от того, используют ли домовладельцы свои тепловые насосы для обогрева или охлаждения своих домов.
Специализированный змеевик работает как змеевик испарителя в режиме обогрева и как Змеевик конденсатора в режиме охлаждения .
Вентилятор наружного блока дует воздухом снаружи дома через змеевик для создания теплопередачи.
⚙️
Внутренний блокВнутренний блок, обычно называемый устройством обработки воздуха, также содержит змеевик и вентилятор — змеевик функционирует так же, как и наружный блок.
Вентилятор внутреннего блока также функционирует так же, как и наружный блок , за исключением того, что вентилятор перемещает тепло по воздуховодам, распределяя теплый или охлажденный воздух по всем комнатам в доме.
⚙️
ХладагентХладагент служит веществом, которое подвергается многократным переходам из жидкого состояния в газообразное и обратно.
Когда тепло циркулирует в системе теплового насоса, хладагент либо поглощает его, либо отводит по мере необходимости.
⚙️
КомпрессорКомпрессор повышает давление хладагента и обеспечивает его циркуляцию между внутренним блоком испарителя и наружным блоком конденсатора.
⚙️
Терморасширительный клапан Расширительный клапан регулирует поток хладагента при его движении по системе.
Это позволяет снизить как температуру хладагента, так и прикладываемое к нему давление.
⚙️
Реверсивный клапанРеверсивный клапан меняет направление потока хладагента в системе теплового насоса. Это позволяет системе работать двумя способами, переключаясь между обогревом и охлаждением.
⭐
Как работает тепловой насос?Сами по себе тепловые насосы не производят тепло, а передают тепло из одного места в другое с помощью электрической энергии.
Тепловой насос забирает тепловую энергию из наружного воздуха и передает ее в помещение.
Тепловые насосы также могут функционировать как системы кондиционирования воздуха, поглощая тепло из воздуха в помещении и передавая его наружу.
Тепловые насосы следуют принципу Бернулли и второму закону движения Ньютона, объясняя, почему теплый воздух перемещается из областей с высоким давлением в области с низким давлением.
Тепловые насосы могут переключаться между режимами нагрева и охлаждения в зависимости от потребностей домовладельца.
⚙️
Тепловые насосы в режиме охлажденияКак работает тепловой насос в режиме охлаждения?
Система HP подает жидкий хладагент через расширительный клапан внутреннего змеевика для охлаждения дома.
Хладагент поглощает тепловую энергию воздуха в помещении, обдуваемого змеевиками.
Полученный холодный воздух продувается через вентиляционные каналы дома.
В результате этого процесса жидкий хладагент превращается в газ по мере поглощения тепла.
Затем газообразный хладагент поступает в компрессор, где подвергается давлению.
Сжатый газ приобретает еще больше тепла и проходит через систему к змеевику наружного блока.
Вентилятор наружного блока продувает наружный воздух через змеевики, которые действуют как конденсатор.
Разница в температуре и давлении между горячим хладагентом и наружным воздухом позволяет агрегату работать выбрасывать тепло в атмосферу .
По мере охлаждения хладагент снова переходит в жидкую форму, которая затем перекачивается через систему к расширительному клапану внутреннего блока.
Расширительный клапан снижает давление жидкого хладагента и дополнительно охлаждает его.
Этот цикл охлаждения повторяется до тех пор, пока тепловой насос не достигнет требуемой температуры.
⚙️
Тепловые насосы в режиме обогреваТепловой насос работает в режиме обогрева , потому что реверсивный клапан меняет направление потока хладагента в системе кондиционера, фактически превращая его в тепловой насос.
В результате этого изменения направления наружный воздух становится источником тепла, поглощая тепловую энергию снаружи и затем передавая ее внутрь.
Роли испарителя и конденсатора также меняются.
Змеевик наружного блока работает как испаритель, а змеевик внутреннего блока работает как конденсатор.
Жидкий хладагент поглощает тепло внутри наружного блока и превращает его в холодный газ.
Компрессор кондиционера оказывает давление на холодный газ и нагревает его.
Затем воздух проходит над недавно созданным горячим газом, находящимся внутри змеевика внутреннего конденсатора, чтобы обогреть дом.
Когда воздух проходит над горячим газообразным хладагентом, хладагент конденсируется в теплую жидкость и возвращается к наружному блоку.
При попадании жидкости в наружный блок дозирующее устройство заставляет ее теряет давление и температуру , охлаждая его.
Этот цикл повторяется по мере необходимости.
⭐
Какие существуют типы тепловых насосов? Существует три типа тепловых насосов: воздушные тепловые насосы, водяные тепловые насосы и геотермальные тепловые насосы.
Каждый из трех типов тепловых насосов поглощает тепло из воздуха, воды или земли за пределами дома, передает это тепло внутреннему блоку и распределяет это тепло по всему дому.
Как работает воздушный тепловой насос (ASHP)?Воздушный тепловой насос поглощает тепло из холодного наружного воздуха с помощью конденсатора кондиционера, но с дополнительным реверсивным клапаном.
Хладагент, который используется для поглощения тепловой энергии, затем закачивается во внутренний змеевик (называемый змеевиком испарителя при использовании для переменного тока), где воздухообрабатывающий агрегат обеспечивает циркуляцию домашнего воздуха по внутреннему змеевику для обогрева внутренних помещений дом.
Даже при очень холодном наружном воздухе новые низкотемпературные ТН способны обеспечить энергоэффективный обогрев.
По мере роста стоимости энергии и более холодного климата домовладельцы ищут новые способы сэкономить деньги на отоплении своих домов, и эти системы быстро становятся рациональным выбором.
Воздушный тепловой насос больше всего похож на кондиционер, поскольку он использует наружный воздух для передачи тепла.
Как работает водяной тепловой насос (WSHP)?A (WSHP) отводит тепло в систему водопровода летом и поглощает тепло из той же системы зимой.
Таким образом, WSHP используют воду вместо воздуха в качестве источника тепла для регулирования температуры хладагента.
Все остальные аспекты рабочего процесса такие же, как и у всех других систем с тепловым насосом.
Как работают геотермальные тепловые насосы или геотермальные тепловые насосы?Геотермальные или геотермальные тепловые насосы работают, используя землю в качестве источника тепла или поглотителя тепла.
Геотермальные тепловые насосы обмениваются теплом с землей для регулирования температуры хладагента.
Все тепловые насосы оснащены реверсивным режимом работы, что позволяет им работать как в системах отопления, так и в системах охлаждения.
Другие модели также могут нагревать воду для использования в доме.
⭐
Преимущества тепловых насосовКанальные или бесканальные тепловые насосы не только регулируют температуру в доме.
Они обладают рядом других преимуществ по сравнению с альтернативными системами отопления.
✅
Безопасность и энергоэффективностьОстается тепловой насос безопаснее и энергоэффективнее , чем системы отопления на основе сжигания топлива , такие как масляная горелка или печь, работающая на природном газе.
В результате владельцы тепловых насосов получают значительную экономию на счетах за электроэнергию.
Поскольку тепловые насосы используют электрическую энергию, они оставляют минимальный углеродный след, что делает тепловые насосы более экологичным вариантом.
✅
Универсальность Тепловой насос может обогревать и охлаждать дом , устраняя необходимость в кондиционерах и печах.
Это может привести к сокращению первоначальных затрат на тепловой насос при выборе системы климат-контроля для дома.
✅
Улучшение качества воздухаТепловые насосы также поддерживают качество воздуха в помещении на здоровом уровне .
Как и кондиционер, тепловой насос фильтрует воздух, удаляя пыль, споры плесени, дым и другие частицы. №
Летом тепловые насосы также действуют как осушители и могут уменьшать образование конденсата в помещениях в холодные месяцы.
✅
Низкие эксплуатационные расходыТепловые насосы также требуют минимального технического обслуживания .
Ежегодная проверка компонентов обеспечивает бесперебойную работу теплового насоса.
Тепловой насос может работать до 50 лет, хотя средний срок службы составляет 14,5 лет.
Тепловые насосы остаются надежным и не требующим особого обслуживания вариантом климат-контроля , который обеспечивает лучшее соотношение цены и качества по сравнению с другими системами отопления и охлаждения.
⭐
Где лучше всего работают тепловые насосы?Существует два варианта выбора теплового насоса в зависимости от вашей климатической зоны; стандартная система и низкотемпературная система.
Тепловой насос стандартной температурыТепловые насосы обязаны своей высокой эффективностью постоянной природе тепловой энергии.
Тепловая энергия остается в воздухе даже при отрицательных температурах.
В результате стандартные тепловые насосы лучше всего работают при температуре наружного воздуха выше 40°F (+4°C) и начинают терять свою эффективность, когда температура падает ниже этой отметки.
Стандартные тепловые насосы работают менее эффективно, чем печи , когда температура падает ниже 25°F (-4°C) .
Это снижение эффективности происходит из-за снижения уровня тепловой энергии при более низких температурах.
Например, воздух при температуре 0°F (-17°C) содержит около 85% тепловой энергии, присутствующей при температуре 70°F (21°C).
Эта разница в тепловой энергии приводит к снижению эффективности теплового насоса .
В результате тепловой насос работает с большей нагрузкой, компенсируя разницу между наружной и внутренней температурой, что приводит к большему потреблению электроэнергии.
Установка вспомогательной системы отопления может помочь тепловым насосам работать даже при отрицательных температурах .
Низкотемпературные тепловые насосыНизкотемпературные тепловые насосы работают при температуре наружного воздуха -35°F (-37°C) градусов.
При расчете одной из этих систем важно помнить, что при этих более низких температурах их номинальная производительность снижается приблизительно до 60%.
Из-за этого снижения производительности очень трудно определить размер системы как для системы отопления, так и для системы охлаждения.
Причина, по которой это так сложно, заключается в том, что вы не можете выбрать систему, которая будет вашим основным источником тепла, без значительного превышения ее размеров как системы переменного тока.