Predstavljajte si hišo kot hladilnik. Na zunanji strani je kompresor, napolnjen s posebno tekočino, imenovano hladilno sredstvo. Ta tekočina se lahko med tekočino in plinom spreminja naprej in nazaj. Ko se spreminja, absorbira ali sprošča toploto, zato jo uporabljamo za "prenašanje" toplote iz enega kraja v drugega, na primer iz notranjosti hladilnika na zunanjo stran. Preprosto, kajne?
No, ne. In postopek se pri vseh vključenih krmilnikih in ventilih precej zaplete. Toda njegov učinek je izjemen. Podnebna hladilna naprava odvaja toploto iz hladnejšega prostora in jo odlaga v toplejše mesto, kar na videz deluje v nasprotju z zakoni fizike. Proces, ki ga poganja postopek, je seveda elektrika - pravzaprav precej tega.
Vrste hladilnih sistemov
Centralne klimatske naprave in toplotne črpalke
Osrednje klimatske naprave in toplotne črpalke so zasnovane za hlajenje celotne hiše. V vsakem sistemu velika kompresorska enota, ki je zunaj in poganja postopek, ki je naslednji:
- notranja tuljava, napolnjena s hladilnim sredstvom, hladi zrak, ki se nato po kanalih distribuira po hiši.
- toplotne črpalke so kot osrednje hladilne naprave, le da je postopek mogoče obrniti in jo uporabiti za ogrevanje v zimskih mesecih.
Z osrednjo hladilno podnebno napravo se isti sistem cevi uporablja s pečjo za prisilno ogrevanje s toplim zrakom. V bistvu osrednja klimatska naprava običajno uporablja ventilator peči za distribucijo zraka v kanale.
Osrednje hladilne naprave in toplotne črpalke z zračnim virom, ki delujejo v načinu hlajenja, se od leta 1992 ocenjujejo glede na njihovo sezonsko razmerje energijske učinkovitosti (SEER). SEER je sezonska hladilna moč na brt. (bruto registrska tona), deljena s sezonskim vložkom energije v vatnih urah za "povprečno" podnebje.
Primer :
- Izračun vrednosti za SEER izračunamo z nazivno obremenitvijo klimatske naprave in jo pomnožimo z enakovrednim številom ur hlajenja ter dobimo vrednost SEER. Običajna klimatska naprava hladi 350 ur na leto. Referenčno porabo hlajenja v urah delimo z letno porabo električne energije porabljene za hlajenje v kWh. Dobljena vrednost je SEER, višja, kot je vrednost, večji izkoristek ima klimatska naprava.
- Izkoristek klimatske naprave nam pokaže, koliko energije hlajenja ali ogrevanja nam nudi klimatska naprava, glede na porabljeno električno energijo. Izračun za izkoristek SCOP 4, pomeni, da 1 kW porabljene električne energije proizvede 4 kW toplotne energije.
V energijski razred A spadajo vse klimatske naprave, ki imajo koeficient SEER za hlajenje, višji od 3,2 in koeficient SCOP za ogrevanje hiše, višji od 3,6. Inverterske klimatske naprave imajo boljši izkoristek, saj porabijo do 30 % manj električne energije.
Pred letom 1992 so bile uporabljene različne meritve, vendar so bile zmogljivosti mnogih starejših osrednjih hladilnih naprav enakovredne oceni SEER le 6 ali 7. Povprečna osrednja klimatska naprava, prodana leta 1988, je imela SEER enakovreden približno 9, do leta 2002 se je dvignil na 11.1.
Nacionalni standard učinkovitosti za osrednje klimatske naprave in toplotne črpalke iz vira zraka zdaj zahteva najmanj 13 SEER (od leta 2006), za izpolnjevanje pogojev za ENERGY STAR pa je potreben SEER 14,5 ali višji. Osrednje klimatske naprave imajo tudi razmerje med energijsko učinkovitostjo (EER), kar kaže na zmogljivosti pri višjih temperaturah. Modeli, ki izpolnjujejo zahteve ENERGY STAR, morajo izpolnjevati zahteve EER 12.
Klimatske naprave in toplotne črpalke uporabljajo cikel hladilnega sredstva za prenos toplote med notranjo enoto in zunanje mazilo. Toplotne črpalke se od klimatskih naprav razlikujejo le v posebnem ventilu. Ta omogoča povratni cikel, ki v notranjosti zagotavlja topel ali hladen zrak.
Novi standardi za učinkovitost osrednjih klimatskih naprav začnejo veljati leta 2015.
Tako kot pri pečeh se bodo novi standardi razlikovali po pokrajinah, z večjo strogostjo na jugu in jugozahodu kot na severu. Nove osrednje klimatske naprave, ki se prodajajo za vgradnjo na jug in jugozahod, morajo ustrezati najmanj 14 SEER; za enote, nameščene na severu, ostane najmanj 13 SEER nespremenjenih. Toplotne črpalke iz vira zraka morajo izpolnjevati minimum 14 SEER, ne glede na to, kje so nameščene. Poleg tega morajo osrednje klimatske naprave, nameščene na vročem, suhem jugozahodu, ustrezati najmanj 12,2 € (ali 11,7 € za večje modele).
V nasprotju s tem se hladilne zmogljivosti toplotnih črpalk zemeljskega vira merijo s stacionarnim € namesto sezonskih ukrepov. Najmanjše zahteve programa ENERGY STAR za toplotne črpalke zemeljskega vira so 21,1 € za sisteme z odprtim krogom, 17,1 € za sisteme z zaprto zanko in 16 € za enote za neposredno razširitev (DX).
Sobne klimatske naprave
Sobne klimatske naprave so na voljo za vgradnjo v okna ali skozi stene, vendar v vsakem primeru delujejo enako, pri čemer je kompresor nameščen zunaj. Sobne klimatske naprave so dimenzionirane tako, da ohladijo samo eno sobo, zato jih boste morda potrebovali za celotno hišo. Posamezne enote stanejo manj kot nakup osrednjih sistemov.
Sobne klimatske naprave so na voljo za vgradnjo v okna ali skozi stene, vendar v vsakem primeru delujejo enako, pri čemer je kompresor nameščen zunaj. Sobne klimatske naprave so dimenzionirane tako, da ohladijo samo eno sobo, zato jih boste morda potrebovali za celotno hišo. Posamezne enote stanejo manj kot nakup osrednjih sistemov.
Hladilniki za izhlapevanje, včasih imenovani hladilni hladilniki, so redkejši od klimatskih naprav s kompresijsko paro (hladilno sredstvo), vendar so praktična alternativa na zelo suhih območjih, kot je jugozahod. Delujejo tako, da svež zunanji zrak vlečejo skozi vlažne blazinice, kjer se zrak hladi z izhlapevanjem. Hladnejši zrak nato kroži skozi hišo. Ta postopek je zelo podoben izkušnji občutka mraza, ko stopite iz bazena na vetriču. Hladilec izhlapevanja lahko zniža temperaturo zunanjega zraka za kar 30 stopinj.
Pri poletnih prihrankih lahko prihranijo kar 75 % na stroških hlajenja, saj je edini mehanski sestavni del, ki uporablja elektriko, ventilator. Poleg tega, ker je tehnologija preprostejša, lahko tudi nakup stane veliko manj kot osrednja klimatska naprava - pogosto približno na polovico.
Neposredni hladilni sistem v hiši doda vlago, kar bi lahko veljalo za korist v zelo suhem podnebju. Posredni hladilnik za izhlapevanje se nekoliko razlikuje po tem, da izhlapevanje vode poteka na eni strani toplotnega izmenjevalnika. Hišni zrak se pretaka čez drugo stran toplotnega izmenjevalnika, kjer se ohladi, vendar ne pobira vlage. Obe vrsti začneta z večjo vlažnostjo izgubljati svojo učinkovitost, saj vlažen zrak manj prenaša dodatno vlago.
Da hladilniki izhlapevanja lahko opravljajo svoje delo, morajo biti prave velikosti. Hladilna zmogljivost izparilnega hladilnika se meri ne v količini toplote, ki jo lahko odvzame (brt), temveč v tlaku ventilatorja, ki je potreben za kroženje hladnega zraka po hiši, v kubičnih metrih na minuto (m3). Predhodno je treba pravilno določiti kubične oziroma kvadratne m2 hiše in jih razdeliti z 2. Na primer, hiša s površino 150 m2 s stropi, visokimi 8 čevljev, bi potrebovala hladilnik z 243 cm3.
Majhna ločena klimatska naprava
Majhna ločena klimatska naprava je zelo priljubljena v skoraj vseh državah. To je zelo privlačna možnost za naknadno prilagoditev prostorov za prostore in za hiše brez vodov, ki uporabljajo toplotno hidravliko (glejte poglavje ogrevanja).
Tako kot običajne osrednje klimatske naprave tudi majhna ločena klimatska naprava uporablja zunanji kompresor / kondenzator in notranje enote za upravljanje zraka. Razlika je v tem, da ima vsak prostor ali območje, ki ga je treba hladiti, svoj regulator zraka. Vsaka notranja enota je povezana z zunanjo enoto preko cevovoda, ki nosi napajalne in hladilne vode. Notranje enote so običajno nameščene na steni ali stropu.
Najpomembnejša prednost mini-cevja brez vodov je njegova prilagodljivost pri hlajenju posameznih prostorov ali območij. Z zagotavljanjem namenskih enot za vsak prostor je lažje zadovoljiti različne potrebe po udobju različnih prostorov.
Z izogibanjem uporabi kanalizacijskih cevi se mini-cepi brez vodov izogibajo tudi izgubam energije, povezanim s centralnimi sistemi za prisilni zrak.
Glavna pomanjkljivost majhnih razcepov so stroški. Stanejo veliko več kot običajna osrednja klimatska naprava enake velikosti, kjer že potekajo cevovodi. Toda glede na stroške in izgube energije, povezane z namestitvijo novih kanalizacijskih cevi za osrednjo klimatsko napravo, nakup mini-cepilnika brez vodov morda ne bo tako slab, še posebej če upoštevamo dolgoročne prihranke energije. Pogovorite se s svojim izvajalcem o tem, katera možnost bi bila za vas najbolj stroškovna.
Stanje ohlajanja
Night Breeze je nova tehnologija podnebne kontrole doma, namenjena varčevanju z energijo v vročem in suhem podnebju. To je v bistvu električni ventilator, klimatska naprava in posredni grelec vode, integriran v enem nadzornem sistemu. Poleti sistem črpa čim več hladnega zunanjega zraka, da zadovolji potrebe po hlajenju. Klimatska naprava se vklopi le, če je to nujno potrebno. Pozimi izmenjevalec toplote med vodo in zrakom, ki sega od grelnika vode, dovaja topel zrak v sistem.
Skladiščenje toplotne energije je tehnologija, ki je najboljša za preprosto preusmeritev porabe energije iz največje ure v največjo porabo. Deluje tako, da energijo shrani v led - ponoči se elektrika porabi za zamrzovanje vode, podnevi pa led lahko hladi zrak, ki kroži po hiši. Ta tehnologija je danes najbolj uporabna za ljudi, ki živijo v podnebjih, ki se ponoči ohladijo in plačujejo več za največjo porabo električne energije (npr. V Kaliforniji).
Vir, Ice Energy, LLC
Tekst pripravil in narisal: I.K.
