چه نوع پمپ حرارتی برای خانه شما مناسب است؟

با شروع گرم شدن هوا، آیا افراد بیشتری برای خنک نگه داشتن خانه های خود به پمپ های حرارتی روی می آورند؟ پمپ‌های حرارتی علیرغم نام گمراه‌کننده‌شان، به عنوان یک سیستم گرمایشی و سرمایشی در خانه‌ها از یک واحد عمل می‌کنند، در حالی که در هزینه شما صرفه‌جویی می‌کنند و ردپای کربن شما را کاهش می‌دهند.

پمپ های حرارتی رایج تر می شوند زیرا صاحبان خانه ها و سازندگان به دنبال روش های کارآمدتر برای گرم کردن و خنک کردن ساختمان خود هستند. بر اساس داده‌های اداره اطلاعات انرژی، در سال 2020، حدود 16 میلیون خانه در ایالات متحده از پمپ‌های حرارتی استفاده می‌کنند و ایالت‌ها و شهرهای سراسر کشور نیز صاحبان خانه‌ها را تشویق می‌کنند که از پمپ‌های حرارتی استفاده کنند.

از آنجایی که سیاست گذاران درباره پمپ های حرارتی “هیجان زده” هستند، دانستن اصول اولیه ممکن است ایده خوبی باشد، به خصوص اگر صاحب خانه هستید.

پمپ حرارتی چیست؟

برای انتخاب بهترین پمپ حرارتی برای ملک خود، باید بدانید که چیست. یک پمپ حرارتی از همان علم زیربنایی به عنوان یخچال استفاده می کند و از این نظر، واقعاً یک “پمپ” نیست به معنایی که بیشتر مردم به طور سنتی به آن فکر می کنند.

رت آلن، دانشیار فیزیک در دانشگاه جنوب شرقی لوئیزیانا می گوید: «این یک پمپ است، اما «گرما» واقعاً یک چیز نیست. او گفت: «مردم گرما را یک سیال می‌دانند،» به این معنی که گرما از چیزی به چیز دیگر جریان می‌یابد، اما این کمی پیچیده‌تر از این است. در واقع، آلن گفت، یک پمپ حرارتی با کمک به حرکت انرژی “از عنصر گرم به عنصر سرد” کار می کند.

در نهایت، این در مورد یافتن یک حالت تعادل از نظر دما است، دقیقاً شبیه نحوه عملکرد الکتریسیته. با در نظر گرفتن این موضوع، آلن گفت که به جای فکر کردن به پمپ، “بهترین مثال یخچال شما است.”

او گفت: “پشت گرم می شود و داخل سرد می شود.” “شما باید انرژی را از جایی بگیرید و سپس باید به جای دیگری بروید.” با پمپ حرارتی یا کولر، انرژی به بیرون رانده می شود و در مورد یخچال، انرژی به پشت دستگاه می رود (به همین دلیل است که پشت یخچال داغ است).

از نقطه نظر عملی، این ممکن است کمی نگران کننده به نظر برسد، اما از نظر علمی، بسیار ساده است: تهویه مطبوع، یخچال و پمپ های حرارتی همگی یک عملکرد اساسی را انجام می دهند: تثبیت دمای هوا. آنها این کار را با استفاده از الکتریسیته انجام می دهند، نه مثلاً اجاق گازی، که گاز را برای افزایش دما مشتعل می کند.

به طور خلاصه: وقتی بیرون گرم است، یک پمپ حرارتی هوای گرم را به بیرون و هوای خنک را به داخل منتقل می کند و وقتی سرد است، برعکس عمل می کند. برای مقایسه، یخچال فقط در یک جهت کار می کند: انتقال هوای گرم به بیرون.

پمپ های حرارتی با یا بدون کانال

بسیاری از انواع پمپ های حرارتی را می توان در خانه یا هر نوع ساختمان دیگری استفاده کرد. بسته به ویژگی های ساختمان می توان آنها را به دو روش اصلی طبقه بندی کرد. یک راه حل این است که آنها را به پمپ های حرارتی “مجرایی” یا “بدون کانال” گروه بندی کنید.

ادیسون دیکا، مشاور ارشد انرژی در مرکز فناوری اکو، گفت: «سیستم بدون کانال، سیستمی است که مجرای متصل به آن نباشد. به عبارت دیگر، اگر خانه ای کانال کشی شود (همانطور که معمولاً خانه های جدیدتر هستند)، یک سیستم بدون کانال غیر ضروری خواهد بود، زیرا خود سیستم شامل واحدهای اصلی داخلی در قسمت های مختلف است که از طریق سیم و لوله به یک واحد خارجی متصل می شوند. دیکا در مورد واحدهای اصلی (که اغلب به آنها “مینی اسپلیت” گفته می شود، گفت: “آنها ممکن است شبیه رادیاتور باشند.” و توضیح داد که آنها “به عنوان راهی برای توزیع هوا برای گرمایش و سرمایش استفاده می شوند.”

اگر خانه‌ای دارای هوای مجرای باشد، پمپ‌های حرارتی «منبع هوا» معمولاً رایج‌ترین نوع هستند.

یک سیستم پمپ حرارتی مجرای از همان واحد بیرونی استفاده می کند، اما با فرض اینکه خانه مجهز به مجرای هوا باشد، به کانال های هوای خانه متصل می شود. دیکا توضیح داد: «با استفاده از یک سیستم مجرای معمولی هوا را در هر اتاق در خانه توزیع می کند.

انواع پمپ های حرارتی

فراتر از دو دسته اصلی پمپ های حرارتی منبع هوا (مجرایی و بدون کانال)، انواع فرعی متعددی وجود دارد.

پمپ های حرارتی هوا گرمایی

همانطور که اشاره شد، پمپ های حرارتی منبع هوا، کانالی یا بدون کانال، رایج ترین انواعی هستند که در خانه ها و ساختمان ها در ایالات متحده یافت می شوند. اینها با گرم کردن یا خنک کردن هوا با استفاده از یک مبرد پمپ شده از خارج و خنک یا گرم شده توسط هوای بیرون کار می کنند. آنها همچنین در صورت خرید و نصب در خانه قبل از پایان سال 2032 واجد شرایط دریافت اعتبار مالیاتی فدرال هستند: 30٪ هزینه پروژه، حداکثر تا 2000 دلار.

پمپ های حرارتی زمین گرمایی

پمپ های حرارتی زمین گرمایی به جای هوای اطراف، از زمین زیر و اطراف خانه یا سازه به عنوان وسیله ای برای گرمایش و سرمایش استفاده می کنند. از آنجایی که زمین دمای نسبتاً ثابتی در مقایسه با هوای بیرون دارد (مخصوصاً وقتی چند فوت پایین می‌روید)، این می‌تواند مصرف انرژی را کاهش دهد تا دمای خانه را تعدیل کند.

پمپ های حرارتی زمین گرمایی ممکن است برای خانه هایی که در مناطقی با آب و هوای شدیدتر یا نوسانات دمایی بیشتر قرار دارند مناسب تر باشند. هزینه نصب آنها بیشتر است زیرا احتمالاً به یک بیل بکهو نیاز خواهد بود. دیکا گفت: «زمین گرمایی به دلیل حفاری و حفاری هزینه بسیار بیشتری خواهد داشت. اما آنها می توانند کارآمدتر باشند زیرا زمین در تمام طول سال در دمای ثابت باقی می ماند – شما مجبور نیستید با تغییرات ثابتی که در دمای بیرون رخ می دهد مقابله کنید.

پمپ های حرارتی زمین گرمایی همچنین واجد شرایط دریافت اعتبار مالیاتی فدرال هستند، در مقیاس متغیر بسته به زمان نصب آنها. اگر قبل از پایان سال 2032 نصب شوند، از 30 درصد اعتبار مالیاتی بدون سقف بهره مند می شوند.

پمپ های حرارتی جذبی

پمپ های حرارتی جذبی در واقع پمپ های حرارتی هوا هستند. یک تمایز مهم وجود دارد: آنها با برق تغذیه نمی شوند، بلکه از منبع گرمایی دیگری مانند گاز یا آب گرم شده با خورشید تغذیه می شوند. هنگامی که در ساختمان های مسکونی یا منازل استفاده می شود، این پمپ های حرارتی از چرخه جذب آمونیاک-آب برای تسهیل گرمایش و سرمایش استفاده می کنند.

این پمپ ها نسبت به انواع دیگر پمپ های حرارتی کمتر رایج هستند. با نصاب و حسابدار خود تماس بگیرید تا بررسی کنید که آیا واجد شرایط دریافت اعتبار مالیاتی فدرال هستند یا خیر.

مقایسه انواع پمپ حرارتی

هزینه های خاص خرید و نصب یک پمپ حرارتی به عوامل بسیاری خاص برای خانه شما بستگی دارد: متراژ مربع، وجود کانال، کیفیت عایق و غیره. سخت است که بگوییم یک سیستم پمپ حرارتی چقدر هزینه دارد. . بر اساس داده های سال 2023 انجمن بازرسان خانه آمریکا، به طور متوسط، یک سیستم پمپ حرارتی به طور متوسط ​​برای یک آمریکایی حدود 5500 دلار هزینه دارد.

از نظر مشوق های مالیاتی، توجه داشته باشید که ایالت و شهر شما ممکن است برنامه های اضافی برای کمک به کاهش هزینه های خرید و نصب داشته باشند. به عنوان مثال، اورگان یک برنامه خاص برای صاحبان خانه های علاقه مند به نصب پمپ های حرارتی در املاک اجاره ای دارد. مثل همیشه، بهتر است ببینید چه مشوق ها و اعتبارات محلی ممکن است در دسترس شما باشد.

علاوه بر هزینه های تقریبی (از طریق انجمن آمریکایی بازرسان خانه، که معمولاً هزینه های مجرای احتمالی و مجوز را شامل نمی شود)، در اینجا یک مرور کلی و بررسی سریع انواع سیستم های پمپ حرارتی ارائه شده است: