The Genius Of Hot Water Heat Pumps

The Genius Of Hot Water Heat Pumps. Secure your privacy with Surfshark! Enter coupon code UNDECIDED for an extra 3 months free at https://surfshark.deals/undecided Today is a really hot topic: heat pump water heaters. No, it’s not sexy, but water heater technology is kind of ingenious with its simplicity. A typical electric water heater has two heating elements; one near the bottom and one near the top, all housed in a very well insulated cylinder. As cold water is fed in near the bottom of the tank, the hot water is pushed out near the top. It’s also pretty simple efficiency-wise. For each unit of electricity that’s used, you get one unit of heat energy added to the water.

However, my water heater is wearing one additional piece of technology on top … like a hat. It’s a heat pump. That means for every unit of electricity I’m spending I’m getting 3 to 4 units of heat added to the water. It’s way more efficient than any electric or natural gas water heater you can get, but hybrid heat pump water heaters have some quirks and challenges. Also, my setup is a little unique … like … what’s that strange mini-me version of a water heater sitting next to it?

Watch Why Everyone is Wrong about the Apple Vision Pro (including me) https://youtu.be/FTVpISHL-y4?list=PLnTSM-ORSgi7HT9O73K9oYUe19eS-wjxX

Paul Braren’s experience with the Rheem noise issue:
https://tinkertry.com/three-year-heat-pump-water-heater-review

Corrections:
08:49 – I’ve updated one of the charts used in the video. I converted therms to kWh for the gas vs. electric energy use chart. It’s now truly apples to apples, which highlights how inefficient gas is vs. electric. But it also highlights how dirt cheap gas heating is! Updated chart is on my website (link below).

Video script and citations:
https://undecidedmf.com/the-genius-of-hot-water-heat-pumps/

Get my achieve energy security with solar guide:
https://link.undecidedmf.com/solar-guide

Follow-up podcast:
Video version – https://www.youtube.com/channel/UC4-aWB84Bupf5hxGqrwYqLA
Audio version – http://bit.ly/stilltbdfm

Join the Undecided Discord server:
https://link.undecidedmf.com/discord

👋 Support Undecided on Patreon!
https://www.patreon.com/mattferrell

⚙️ Gear & Products I Like
https://undecidedmf.com/shop/

Visit my Energysage Portal (US):
Research solar panels and get quotes for free!
https://link.undecidedmf.com/energysage

And find heat pump installers near you (US):
https://link.undecidedmf.com/energysage-heatpumps

Or find community solar near you (US):
https://link.undecidedmf.com/community-solar

For a curated solar buying experience (Canada)
EnergyPal’s free personalized quotes:
https://energypal.com/undecided

Tesla Referral Code:
Get 1,000 free supercharging miles
or a discount on Tesla Solar & Powerwalls
https://ts.la/matthew84515

👉 Follow Me
Mastodon
https://mastodon.social/@mattferrell

X
Tweets by mattferrell
Tweets by UndecidedMF

Mastodon
https://mastodon.social/@mattferrell

Instagram
https://www.instagram.com/mattferrell
https://www.instagram.com/undecidedmf

Facebook
https://www.facebook.com/undecidedMF/

Website
https://undecidedmf.com

📺 YouTube Tools I Recommend
Audio file(s) provided by Epidemic Sound
http://bit.ly/UndecidedEpidemic

TubeBuddy
https://www.tubebuddy.com/undecided

VidIQ
https://vidiq.com/undecided

I may earn a small commission for my endorsement or recommendation to products or services linked above, but I wouldn’t put them here if I didn’t like them. Your purchase helps support the channel and the videos I produce. Thank you.

اليوم موضوع ساخن حقًا: سخانات المياه. لا، إنها ليست مثيرة، لكن تكنولوجيا سخانات المياه بارعة نوعًا ما ببساطتها. يحتوي سخان المياه الكهربائي النموذجي على عنصرين للتسخين؛ واحد بالقرب من الأسفل والآخر بالقرب من الأعلى، وكلها موضوعة في أسطوانة معزولة جيدًا. عندما يتم تغذية الماء البارد بالقرب من قاع الخزان، يتم دفع الماء الساخن للخارج بالقرب من الجزء العلوي. إنها أيضًا بسيطة جدًا من حيث الكفاءة. لكل وحدة كهرباء مستخدمة، تحصل على وحدة واحدة من الطاقة الحرارية تضاف إلى الماء. ومع ذلك، فإن سخان المياه الخاص بي يرتدي قطعة إضافية من التكنولوجيا في الأعلى… مثل القبعة. إنها مضخة حرارية. وهذا يعني أنه مقابل كل وحدة كهرباء أنفقها، أحصل على 3 إلى 4 وحدات من الحرارة تضاف إلى الماء. إنها أكثر كفاءة بكثير من أي سخان مياه يعمل بالكهرباء أو الغاز الطبيعي يمكنك الحصول عليه، ولكن سخانات المياه ذات المضخة الحرارية الهجينة بها بعض المراوغات والتحديات. كما أن الإعداد الخاص بي فريد بعض الشيء … مثل… ما هو هذا الإصدار المصغر الغريب من سخان المياه الموجود بجانبه؟ أنا مات فيريل… مرحبًا بكم في المترددين. هذا الفيديو مقدم لكم من Surfshark، وسنتحدث عن ذلك لاحقًا. ما زلت أقول "مضخة الحرارة كل الأشياء" وأنا لا أمزح. عندما يتعلق الأمر بكفاءة استخدام الطاقة، لا يمكنك التغلب على التكنولوجيا التي يبدو أنها تنتهك قوانين الفيزياء. إن توليد طاقة حرارية أكثر من كمية الطاقة التي تضعها فيها يبدو وكأنه خدعة سحرية، لكنه ليس كذلك. لدي سخان مياه هجين من نوع Rheem Proterra بسعة 50 جالونًا هنا. سأشارك أفكاري حول هذا النموذج المحدد بينما نمضي قدمًا، ولكن هذا يتعلق فقط باستخدام سخان المياه بمضخة حرارية بشكل عام. العلامة التجارية لا تهم، ولكنني سأتطرق إلى السلبيات والسلبيات بعد قليل. السبب الأكبر وراء رغبتك في الحصول على إصدار المضخة الحرارية هو بالضبط السبب الذي ذكرته بالفعل. يتعلق الأمر في الغالب بمعامل الأداء (COP). هذه هي نسبة الطاقة الداخلة مقابل الطاقة الخارجة… أو ببساطة مقدار الطاقة الحرارية التي تحصل عليها مقابل كل كيلووات من الكهرباء أو الغاز الطبيعي الحراري الذي تدخله. فقط للتوضيح، لأنني سأقوم بمقارنة مياه الغاز الطبيعي القديمة الخاصة بي سخان لهذا الجديد، واحد حراري هو محتوى الطاقة لحوالي 100 قدم مكعب (2.83 متر مكعب) من الغاز الطبيعي. إن الزيادة الهائلة في COP هي نقطة البيع الكبيرة للمضخات الحرارية بشكل عام. سوف تنفق طاقة وأموالًا أقل بكثير، من الناحية النظرية، لإنتاج الماء الساخن لمنزلك. إنها فرصة مبيعات جذابة للغاية. ومع ذلك، هذا هو المكان الذي تبدأ فيه بعض الجوانب السلبية بالتسلل، أو على الأقل تبدأ مشكلات الإدراك في التسلل. المأزق المحتمل الأول هو التكلفة. تعد النماذج الهجينة ذات المضخات الحرارية أكثر تكلفة من نماذج الكهرباء أو الغاز الطبيعي المستقيمة. في منزلي القديم، كان لدينا نموذج يعمل بالغاز الطبيعي سعة 40 جالونًا بتكلفة حوالي 800 دولار، غير شامل التركيب. يُباع جهاز Rheem I الآن بحوالي 1500 دولار بالإضافة إلى التثبيت، لذلك هناك قفزة كبيرة في التكلفة. ومع ذلك، هناك حسومات وحوافز متاحة في معظم الأماكن للمساعدة في خفض هذه التكلفة. في بعض الأحيان تأتي هذه الحسومات من الولاية أو من شركة المرافق المحلية، لذا من الأفضل أن تقوم بالعناية الواجبة قبل إجراء عملية شراء. في حالتي، هنا في ماساتشوستس، هناك برنامج MassSave الذي سيغطي 750 دولارًا من تلك التكلفة. أفضل ما في الأمر هو أنه متاح عادةً كخصم فوري عند شراء سخان الماء. فجأة، أصبح مبلغ 1500 دولار الآن 750 دولارًا. يوجد أيضًا ائتمان ضريبي فيدرالي يصل إلى 30% (بحد أقصى 2000 دولار) من التثبيت الكامل (بعد تطبيق الخصومات المحلية). لذا، إذا كان الإجمالي بما في ذلك التثبيت هو 2500 دولار، هنا في ماساتشوستس، سينتهي بك الأمر بدفع حوالي 1225 دولارًا (على سبيل المثال، التكلفة الأصلية: 2500 دولار – 750 دولارًا كخصومات حكومية – 525 دولارًا كحوافز فيدرالية). خلاصة القول: في بعض الحالات يمكن أن يكون مساويا أو أرخص من سخان المياه القياسي اعتمادا على الحسومات المتوفرة في منطقتك. ولكن هذا هو المكان الذي تلعب فيه بعض العناصر المشتركة، التي أرى أنها طرحت كثيرًا . قبل أن أخوض في هذه الأمور، هناك تقنية أخرى مثيرة أريد أن أتحدث عنها والتي يمكن أن تساعدك حقًا في حياتك اليومية، وهي الراعي الرسمي لهذا اليوم، Surfshark. Surfshark عبارة عن شبكة VPN سريعة وسهلة الاستخدام ومليئة بالميزات المذهلة التي يمكنك تثبيتها على عدد غير محدود من الأجهزة بحساب واحد. عندما نتحدث عن الشبكات الافتراضية الخاصة (VPN) في معظم الأوقات، فإننا نركز على منح نفسك الأمان أثناء سفرك حول العالم، ولكنها يمكن أن تفعل أكثر من ذلك بكثير. منذ يمكنك تحقيق ذلك يبدو أن عنوان IP الخاص بك يأتي من مكان آخر في العالم، فهو يفتح كتل السياج الجغرافي على المحتوى، مثل خدمات البث. لكن… هذا ليس كل شيء. حتى خدمات التسوق تحدد الأسعار في بعض الأحيان بناءً على موقعك، لذا يمكنك تغيير موقعك للتأكد من حصولك على أفضل الأسعار. لديهم أيضًا وظائف إضافية لخدمة VPN الخاصة بهم لفتح أشياء مثل Surfshark Alert، والتي ستتيح لك معرفة ما إذا كان بريدك الإلكتروني أو تفاصيلك الشخصية، مثل كلمات المرور، قد تم تسريبها عبر الإنترنت في عملية خرق للبيانات. في الوقت الحالي، يقدمون صفقة خاصة… استخدم الكود الخاص بي UNDECIDED للحصول على ما يصل إلى 3 أشهر إضافية مجانًا. يقدم SurfShark ضمانًا لاسترداد الأموال لمدة 30 يومًا، لذا ليس هناك أي خطر في تجربته بنفسك. أنا أستخدم Surfshark منذ سنوات وأحبه. الرابط موجود في الوصف أدناه. شكرًا لـ Surfshark ولكم جميعًا على دعم القناة. العنصران الآخران المشتركان اللذان أراهما قد تم طرحهما كثيرًا هما: الضوضاء ووقت الاسترداد . عندما يتعلق الأمر بمشكلة الضوضاء، فإن المسافة المقطوعة التي تقطعها ستختلف بشكل كبير حسب العلامة التجارية والطراز وأحيانًا حظ السحب. في حالتي، لم ألاحظ أي مشكلات كبيرة تتعلق بالضوضاء _على الإطلاق_. لدي غرفة ميكانيكية معزولة ليست بعيدة جدًا عن منطقة غرفة المعيشة الرئيسية ولا أسمع أبدًا تشغيل سخان الماء. ومع ذلك، أسمع نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) الخاص بي يرتفع وينخفض. لقد سمعت من الآخرين أنهم واجهوا بعض مشكلات الضوضاء مع هذا الطراز المحدد من سخان المياه، لذا كن على دراية. لدى صديق القناة، بول برارين، بعض المقالات الرائعة على موقعه على الإنترنت حول هذا الموضوع. أما بالنسبة لوقت التعافي، وهو مقياس لمدى سرعة تسخين الماء البارد مرة أخرى، فهو أيضًا لا يمثل مشكلة بالنسبة لي. في الواقع، أود أن أزعم أن هذه أسطورة إلى حد كبير أن سخانات المياه ذات المضخات الحرارية لديها وقت تعافي بطيء. سيعتمد الأمر على كمية الماء الساخن الذي تستخدمه والإعدادات الموجودة على سخان الماء لديك. بالنسبة لهذا الريم، هناك بعض الأوضاع المختلفة التي يمكنك وضعها فيها: توفير الطاقة، والمضخة الحرارية، والطلب العالي. موفر الطاقة هو الخيار الافتراضي وهو ما كنت أستخدمه. في هذا الإعداد، يستخدم ضاغط المضخة الحرارية بشكل كامل للحصول على أفضل COP ممكن، ولكنه يشتمل أيضًا على عناصر التسخين الكهربائية لتلبية احتياجات الطلب والاسترداد العالية. إنه نهج متوازن. الوضعان الآخران هما ما تتوقعه. "المضخة الحرارية" ممتلئة بالمضخة الحرارية فقط، مما قد يؤثر على وقت التعافي ويمكن أن يزيد من استهلاك الطاقة، وفقًا لريم. يركز وضع "الطلب العالي" بشكل أكبر على العناصر الكهربائية ويزيد أيضًا من استهلاك الطاقة. سأدخل في ما أراه بالفعل خلال دقيقة واحدة فقط. المأزق المحتمل الأخير لسخان المياه الذي يعمل بمضخة حرارية هو المساحة … وأعني المساحة المادية. نظرًا لأن لديهم مضخة حرارية مصدر الهواء مربوطة إلى الأعلى، مثل القبعة، فإنهم يحتاجون إلى حجم معين من الهواء في الغرفة التي يشغلونها. الطريقة التي تعمل بها المضخة الحرارية هي أنها تمرر هواء الغرفة من خلال مبادل حراري لاستخراج الحرارة إلى سائل يعمل. يتم بعد ذلك إرسال هذا السائل من خلال ضاغط ويتحول إلى بخار، والذي يدور عبر الأنابيب الملتفة حول سخان الماء، مما ينتج الماء الساخن. عندما يتم استخلاص الحرارة مرة أخرى من سائل العمل، فإنها تبرد، وتتحول مرة أخرى إلى سائل، وتكون جاهزة لتكرار الدورة. التأثير الجانبي هو أن الهواء الذي يتم إخراجه من المبادل الحراري يكون باردًا وجافًا. إذا كان حجم الغرفة صغيرًا جدًا، فستفقد المضخة الحرارية كفاءتها حيث يتم استخلاص كل الحرارة القابلة للاستخدام من هواء الغرفة. هذا ملحوظ جدًا في الإعداد الخاص بي. غرفتي الميكانيكية صغيرة جدًا من الناحية الفنية. أنت تحتاج إلى حوالي 700 قدم مكعب، لكن غرفتي الميكانيكية تبلغ مساحتها حوالي 600 قدم مكعب فقط… وهذا لا يأخذ في الاعتبار أن جميع المعدات الموجودة بداخلها تشغل مساحة. ربما يكون أقرب إلى 450-500 قدم مكعب. عندما انتقلنا إلى المنزل لأول مرة، بدت الغرفة الميكانيكية وكأنها خزانة للحوم عندما فتحت الباب: بمعنى آخر، كانت باردة جدًا. هناك طرق يمكنك من خلالها تنفيس سخان المياه للتخفيف من هذه المشكلة، لكننا اخترنا عدم القيام بذلك… على الأقل ليس بعد. السبب؟ هذا هو السبب في تلك الدبابة الصغيرة الصغيرة التي تجلس بجوار الريم. لقد قمت بربط سخان المياه الخاص بي بنظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) الذي يعمل بالطاقة الحرارية الأرضية والذي يقوم بتدفئة وتبريد منزلي بأكمله. يتم التقاط الحرارة الزائدة من ضاغط هذا النظام في الماء الموجود في هذا الخزان في انتظار استخدامه بواسطة سخان المياه Rheem. وهذا يعني أن الريم الخاص بنا لا يعيد ملء نفسه بالماء البارد مباشرة منه من الخارج – يتم إعادة تعبئته بالمياه التي ربما تزيد درجة حرارتها بالفعل عن 110 فهرنهايت. أرغب حقًا في توصيل جهاز استشعار بالخزان لتتبع درجة حرارة الماء، لكن لم أتمكن من الوصول إليه بعد. على أي حال، النتيجة النهائية هي أن سخان الماء الخاص بي لن يضطر إلى العمل بجهد كبير حتى يصل الماء إلى درجة الحرارة. لم نتمكن من توصيل جهاز إزالة الحرارة الحرارية الأرضية وتشغيله حتى كنا نعيش هنا لمدة شهرين تقريبًا. وبعد أن فعلنا ذلك، لاحظت أن الغرفة الميكانيكية لم تعد باردة كخزانة اللحوم، لكنها لا تزال باردة… وهو أمر رائع. وهذا يقودني مباشرة إلى الأداء الذي كنت أشاهده. لذا ارتدِ قبعتك المهووسة، لأنني على وشك إسقاط بعض الأرقام والرسوم البيانية على رأسك مباشرةً. في هذه المرحلة، ما زلت لا أملك الكثير من البيانات، لكنها كافية للبدء في التعرف على الاتجاه الذي ستتجه إليه الأمور. نظرًا لأننا لم ننتقل للعيش حتى أغسطس، فأنا أنظر فقط إلى سبتمبر حتى يناير وأقارن ذلك بنفس الأشهر من العام الماضي مع سخان المياه القديم الذي يعمل بالغاز الطبيعي. إذا كنت فضوليًا، فقد قمت بتثبيت جهاز Aquanta الذكي على سخان المياه الخاص بي والذي يتتبع بالضبط مقدار الغاز الذي نستخدمه. بالنسبة لهذا المخطط الأول، فإن كمية الغاز مقابل كمية الكهرباء. ستلاحظ أن هناك قفزة ملحوظة في شهر أكتوبر لكل من الغاز والكهرباء لأن ذلك هو الوقت الذي يبدأ فيه الطقس البارد بالفعل. تميل أشهر ديسمبر إلى فبراير إلى أن تكون أعلى أشهر حالة استخدام، لذلك هناك ارتفاع ملحوظ آخر للغاز في ديسمبر. لكن الأمر المثير للاهتمام هو أنه يمكنك رؤية أن الكهرباء لدينا لم ترتفع في ديسمبر. في الواقع، لقد انخفض ببطء كل ​​شهر منذ أكتوبر. حدسي الآن هو أن السبب هو خزان الطاقة الحرارية الأرضية، الذي بدأ تشغيله في أكتوبر. لقد تصدى للزيادة النموذجية. التكاليف التشغيلية هي قصة أخرى بالرغم من ذلك. إذا نظرت إلى هذا الرسم البياني، ستلاحظ أن الغاز والكهرباء يغسلان بشكل أساسي في سبتمبر وديسمبر، لكن الكهرباء أعلى بشكل كبير في أكتوبر ونوفمبر. السبب؟ أسعار الغاز والكهرباء في منطقتي. الكهرباء في ماساتشوستس عالية جدًا. في الواقع، نحن نفتخر ببعض من أعلى المعدلات في البلاد. نحن ندفع حوالي 0.30 دولارًا أمريكيًا للكيلووات في الساعة مقابل الغاز الذي كان يصل بحوالي 2.18 دولارًا أمريكيًا للحرارة (في الوقت الذي كنا نستخدمه فيه). تعتبر فائدة التكلفة بمثابة حقيبة مختلطة في منطقتي. أسعار الكهرباء والغاز في ماساتشوستس تعني أن هذا يكلفني حوالي 22٪ أكثر مقابل الماء الساخن لمضخة الحرارة الهجينة بناءً على البيانات المحدودة المتوفرة لدي. لدي حدس سيتغير خلال الأشهر المقبلة لأننا ما زلنا نقوم بالتجارب للعثور على أفضل الإعدادات بالنسبة لنا. ربما لا نزال نحاول تنفيس سخان الماء، بحيث يكون لديه المزيد من الهواء الذي يمكن سحبه منه مما يساعده أيضًا. ومع ذلك، إذا نظرت إلى متوسط ​​تكلفة الكهرباء على المستوى الوطني (0.17 دولار/كيلوواط ساعة) والغاز (1.66 دولار/حراري) وقمت بتطبيقه على استخدامي، فستكون قصة مختلفة. الكهرباء تفوز في جميع المجالات. على المستوى الوطني، ستكون تكلفة استخدام سخان المياه الكهربائي الذي يعمل بمضخة حرارية أقل بنسبة 21% تقريبًا. مرة أخرى… بناءً على بضعة أشهر فقط من بياناتي الشخصية. لدي أيضًا طاقة شمسية في منزلي، والتي تتجه حاليًا نحو هدفي المتمثل في الحصول على طاقة صفرية من الشبكة على مدار عام. إذا حدث ذلك، فإن التكلفة الفعلية للكهرباء لتوليد الماء الساخن ستكون صفرًا، وهو أمر غير ممكن مع الغاز الطبيعي. هل يستحق الأمر استخدام سخان المياه بمضخة حرارية؟ نعم، في الغالبية العظمى من الحالات، إنه الخيار الأفضل على الإطلاق. ومع ذلك، كما ترون في بياناتي الحالية، فهي ليست مقطوعة تمامًا اعتمادًا على أسعار الكهرباء والغاز الطبيعي لديكم. إذا كنت تستخدم بالفعل سخان مياه كهربائيًا قياسيًا، فلا داعي للتفكير في استخدام المضخة الحرارية. مرة أخرى، التكاليف الأولية ليست مختلفة حقًا في الوقت الحالي مع جميع الحسومات المتاحة من المرافق والحسومات الحكومية والفدرالية. في بعض الحالات، قد يكون تركيب سخان مياه بمضخة حرارية أرخص… ومن ثم الفوائد على المدى الطويل بعد ذلك. كيف يهتز بالنسبة لك؟ إذا كان لديك سخان مياه بمضخة حرارية، ما هي تجربتك؟ دع الجميع يعرفون في التعليقات أدناه. وتأكد من مراجعة البودكاست الخاص بالمتابعة Still TBD حيث سنناقش بعض تعليقاتك. شكر خاص لجميع رعاتي، الذين يحصلون على إصدارات مجانية من الإعلانات لكل فيديو ويساعدون في تحقيق ذلك. سوف أراك في المرة القادمة.