発電機のヒートポンプ: 停電時にヒートポンプを稼働させるための完全ガイド

このガイドの内容: 発電機のヒート ポンプ - では、ヒート ポンプが発電機で動作するかどうか、サイズ要件、寒冷地での課題、始動サージ、ソフト スタート キット、-停電中にヒート ポンプに電力を供給する住宅所有者向けの完全な FAQ が説明されています。

発電機のヒートポンプ: 簡単な回答

はい、- ヒート ポンプは発電機で実行できますが、バックアップ電源に投入できる負荷の中で最も要求の厳しいものの 1 つであり、特定の設定が機能するかどうかはいくつかの要因によって決まります。標準的な空気熱源ヒートポンプには、3,000～8,000 ワットの運転電力（コンプレッサー、屋内外ファン、除霜サイクル）が必要ですが、そのコンプレッサーは起動時にその 2～3 倍に上昇する可能性があるため-、そのため、5,000- ワットで運転中のヒートポンプは、コンプレッサーの作動時に一時的に 12,000～15,000 ワットを消費する可能性があります。キックオン。さらに大きな問題は寒さです。屋外の温度がヒートポンプの有効範囲 (通常、標準モデルの場合約 30 ～ 40 度 F) を下回ると、電気抵抗の「バックアップ ストリップ」が熱を補うために作動し、ヒート ポンプ自体に 10,000 ～ 20,000 ワットの発電機負荷が追加されます。これは、冬の熱をヒートポンプに依存している家庭では、寒波による停電時に暖房を維持するために 22～50 kW の発電機が必要になる可能性があることを意味します。これは、ガスまたはプロパン炉を使用する 14～22 kW の発電機（必要な電力は 400～1,500 ワットのみ）よりもはるかに大きい（そして高価）です。このガイドでは、発電機の電力でヒート ポンプを実行するために何が必要か、また、いつ別の暖房戦略を検討する必要があるかを正確に説明します。

ヒートポンプが電気を使用する仕組み

発電機の負荷が大きい理由

ガス炉やプロパン炉（熱のために燃料を燃焼させ、小型の送風ファンのみを使用する）とは異なり、ヒート ポンプは電気的に熱を生成し、完全に電気で動作するコンプレッサーを使用して熱を外側から内側に移動させます-。

基本的な違い:ガス炉の熱は燃料の燃焼によって発生します。発電機は 400 ～ 1,500 W の送風機にのみ電力を供給します。ヒートポンプの熱は電気から得られます。- コンプレッサー (2,000 ～ 5,000 W) と関連するすべてのファンは、完全に発電機の電力で動作します。このため、ヒートポンプは化石燃料炉よりも発電機に約 3～10 倍の負荷がかかり、寒冷時にはバックアップ ストリップが作動するとその差が劇的に広がります。{12}}

始動サージの問題

ヒートポンプが発電機をトリップさせる理由

ヒートポンプが発電機で苦労する唯一の最大の理由は、コンプレッサーモーターの始動サージです。

サージが重要な理由:ヒートポンプ コンプレッサーが始動すると、ほんの一瞬の間、稼働ワット数の 2 ～ 3 倍の電力が消費されます。発電機がそのサージを供給できない場合、発電機のブレーカーが落ち、ヒートポンプが起動できなくなり、家の熱が失われます。これが、ヒートポンプの動作ワット数だけで発電機のサイズを決めることができない理由です - コンプレッサーの始動サージと、同時に始動する他のモーター (井戸ポンプ、冷蔵庫) の同時始動サージを考慮する必要があります。 5,000 W- で稼働するヒートポンプを確実に起動するには、15,000～20,000 W の発電機が必要になる場合があります。

寒い天候: バックアップ ストリップ チャレンジ

ヒートポンプが発電機キラーになるとき

発電機でヒート ポンプを実行する場合の最も困難なシナリオは、まさに熱が最も必要なときに寒冷地での停電が発生することです。{0}{0}{1}}

バックアップ ストリップ トラップ:標準的な空気熱源ヒートポンプは、屋外の温度が低下すると暖房能力を失い、華氏約 30 度を下回ると家庭の熱需要だけでは賄えなくなります。その時点で、エアハンドラーに埋め込まれた電気抵抗「バックアップ ストリップ」（ヒート ストリップ）が - を補うために作動し、これらのストリップは 10,000 ～ 20,000 ワットの追加の発電機負荷を消費します。 1 月の吹雪による停電中、ヒート ポンプ システムは発電機 - から 15,000 ～ 25,000 ワットを要求する可能性があり、負荷とその他の重要な回路を処理するために 30 ～ 50 kW の発電機が必要になります。これは、冬に発電機の電力でヒートポンプを稼働させる上での主要な課題です。

ヒートポンプ用の発電機のサイジング

本当に必要なもの

ヒートポンプ家庭用の発電機のサイズを決定するには、ヒートポンプの動作負荷、始動サージ、バックアップストリップ、その他の重要な回路を考慮する必要があります。

寒冷地におけるヒートポンプの利点:{0}:寒冷地用（ハイパー-）ヒートポンプは、バックアップ ストリップに大きく依存することなく、はるかに低い温度（華氏 15 度まで）で効率的に動作するように設計されています。寒冷地にお住まいで、発電機の電力でヒート ポンプを実行したい場合、-寒冷地用ヒート ポンプを使用すると、発電機の要件 - が 30～50 kW (ストリップを使用した標準 HP) から 22～30 kW (ストリップの使用が最小限の寒冷地用 HP) -に大幅に削減されます。寒冷地用ヒートポンプの初期費用は高くなりますが、多くの場合、小型で安価な発電機を使用できるため、相殺されます。

ソリューション: 発電機でヒートポンプを動作させる

ソフトスタート キットとその他の戦略-

いくつかの戦略により、ヒート ポンプの稼働による発電機の負担が軽減されます。

ソフトスタート キット ソリューション:-ヒートポンプ コンプレッサーにソフト スタート (またはハード スタート) キットを取り付けると、起動サージが 2 ～ 3 倍の動作ワットから約 1.5 倍 - に減少し、コンプレッサーの起動に必要な発電機の容量が 30 ～ 50% 削減されます。-ヒートポンプに合わせて発電機のサイズがギリギリの住宅所有者の場合、ソフトスタート キット（通常は 300 ～ 800 ドルで設置）が、信頼性の高い動作と繰り返しブレーカーが落ちるかの違いになる可能性があります。{9}}停止中にバックアップ ストリップを無効にする負荷制限モジュールと組み合わせると、発電機の要件が大幅に下がります。{13}}

ヒートポンプ発電機の燃料の選択

ヒートポンプ住宅向けの天然ガスとプロパン

ヒートポンプを稼働させる場合、発電機の燃料はサイズと同じくらい重要です。

大型ヒートポンプ発電機におけるプロパンの課題:ヒートポンプ式住宅では、寒冷地の停電時には大型の発電機（30～50 kW）が必要となるため、プロパン タンクのサイズもそれに応じた大きさにする必要があります。- 500- ガロンのプロパン タンクでは、冬季負荷時にバックアップ ストリップを備えたヒート ポンプを動作させる 30 ～ 50 kW 発電機の稼働時間は 4 ～ 7 日しかありません。これは、小型の発電機が達成する 7 ～ 14 日よりも短いです。プロパンガスを使用するヒートポンプ住宅では、長期にわたる停電に対する回復力を高めるために 1,000 ガロンのタンクを検討する必要があります。天然ガスはこの懸念を完全に回避します (供給量は無制限) が、ガス本管が存在する場合にのみ利用できます。

代わりに炉に切り替えるべきですか?

発電機のヒートポンプが間違った答えである場合

多くの住宅所有者にとって、発電機でヒート ポンプを稼働させることは、その価値よりも手間とコストがかかります。- プロパンまたはガス炉に切り替えることがより良いバックアップ戦略です。

コストの現実:寒冷地の停電中に発電機の電力でヒートポンプを実行するには、プロパン炉の場合は 14～22 kW の発電機（5,000～12,000 ドル）が必要ですが、{0}}30～50 kW の発電機（12,000～25 ドル、設置済み）が必要です。 7,000 ドルから 13,000 ドルの差は、プロパン炉 - に変更するコストを超えることが多く、プロパン炉は年間の暖房費を削減し、発電機の稼働時間を延長します。寒冷地-の住宅では、ほとんどの場合、プロパン炉と小規模な発電機を組み合わせた方が、大型発電機のヒート ポンプよりも回復力があり、費用対効果の高いバックアップ戦略となります。-

よくある質問

Q1: ヒートポンプは発電機で動作できますか?

はい、- ヒート ポンプは発電機で稼働できますが、家庭内で最も重い電気負荷の 1 つであるため、発電機のサイジングには注意が必要です。標準的な空気熱源ヒートポンプでは、コンプレッサーとファンに 3,000～8,000 ワットの運転電力が必要で、さらにコンプレッサーの起動時に 2～3 倍の始動サージが必要です（5,000- ワットのヒートポンプは起動時に一時的に 12,000～15,000 ワットを消費する場合があります）。寒い天候では、ヒートポンプの電気バックアップ ストリップが作動し、さらに 10,000 ～ 20,000 ワットが追加されます。したがって、ヒートポンプ式住宅では、冬期停電中に熱を維持するために 22 ～ 50 kW の発電機が必要になる可能性があります。- これは、ガスまたはプロパン炉を処理する 14 ～ 22 kW のユニット（必要な電力は 400 ～ 1,500 ワットのみ）よりもはるかに大きいです。適切なサイジングとオプションのソフトスタート キットを使用すると、ヒート ポンプは完全に発電機の電力で動作します。サイズが正しくないと、発電機のブレーカーが落ちて故障します。

Q2: ヒートポンプにはどのようなサイズの発電機が必要ですか?

ヒート ポンプに必要な発電機のサイズは、ヒート ポンプの容量、気候、バックアップ ストリップが作動するかどうかによって異なります。温暖な気候のヒートポンプを備えた小規模住宅の場合、11 ～ 14 kW の発電機でヒートポンプと必需品をカバーできます。穏やかな天候の場合、標準的なヒートポンプを備えた平均的な家庭の場合、14 ～ 22 kW が一般的です。しかし、寒い天候（一般的に華氏 30 度以下）でヒートポンプのバックアップ電気タップが作動する平均的な家庭の場合、15,000～25,000- ワットの負荷と他の回路を合わせた負荷を処理するには、30～50 kW の発電機が必要です。寒冷地用ヒートポンプ（ストリップを大量に使用せずに華氏マイナス 15 度まで動作）は、これを 22 ～ 30 kW に削減します。サイジングの前に、コンプレッサーの始動サージ (2 ～ 3 倍) とバックアップ ストリップ負荷を含む専門的な負荷計算を必ず実行してください。推測すると、負荷がかかると発電機がトリップする可能性があります。

Q3: ヒートポンプが発電機のブレーカーを作動させるのはなぜですか?

コンプレッサーの始動サージが発電機の容量を超えるため、ヒートポンプが発電機のブレーカーを作動させます。コンプレッサー モーターが始動すると、ほんの一瞬の間、稼働ワット数の 2 ～ 3 倍の電力が消費されます。- 5,000{{6} ワット-稼働中のヒート ポンプは、一時的に 12,000 ～ 15,000 ワットを必要とする場合があります。発電機のサイズがヒートポンプの動作ワット数に合わせて（または必要な電力がはるかに少ない炉に合わせて）場合、そのサージを供給できず、ブレーカーが落ちます。寒さの影響でこれはさらに悪化します。バックアップ ストリップが作動すると、定常負荷は 15,000 ～ 25,000 ワットに跳ね上がり、始動後でも発電機の連続定格を超える可能性があります。解決策には、ソフトスタート キットの設置（サージを最大 1.5 倍に低減）、負荷遮断モジュールの追加（停止中にストリップを無効にする）、発電機の大型化、停止中のその他の負荷の軽減などが含まれます。トリップが続く場合は、発電機のサイズがヒートポンプに対して小さすぎると考えられます。

Q4: ソフトスタート キットは発電機のヒートポンプに役立ちますか?-

はい、- ソフト スタート (またはハード スタート) キットは、発電機でヒート ポンプを確実に動作させる最も効果的な方法の 1 つです。{1}このキットは、コンプレッサーの始動サージを動作ワット数の 2 ～ 3 倍から約 1.5 倍に低減し、コンプレッサーの始動に必要な発電機容量を 30 ～ 50% 削減します。発電機のサイズがヒート ポンプに合わせてギリギリの住宅所有者の場合、ソフト スタート キット（通常は HVAC 技術者によって取り付けられる 300 ～ 800 ドル）が、起動時に信頼性の高い動作と繰り返しのブレーカー トリップの違いとなる可能性があります。{10}ソフトスタート キットは、コンプレッサーのサージが発電機の過負荷の主な原因であるため、発電機を備えたヒートポンプ住宅には特に価値があります。ソフト-スタート キットと、停電時に電気バックアップ ストリップを無効にする負荷制限モジュール-を組み合わせると、発電機の要件が大幅に減り、-多くの場合、より小型で安価な発電機が可能になります。

Q5: 発電機のバックアップにはプロパン炉の方がヒートポンプより優れていますか?

寒冷地-住宅やレジリエンス-に重点を置いた住宅所有者にとって、発電機のバックアップにはヒート ポンプよりもプロパン炉の方が一般的に優れています。プロパン炉の発電機（送風ファンのみ）は 400 ～ 1,500 ワットしか必要としません。熱はプロパン - の燃焼から得られるため、14 ～ 22 kW の発電機で熱を含む家全体に電力を供給できます。ヒートポンプの稼働には 3,000～8,000 ワット、寒冷地用バックアップ ストリップを使用すると 15,000～25,000 ワットが必要です。-このため、30～50 kW の発電機（設置済みの場合は 12,000～25 ドル、000+）が必要ですが、ヒートポンプの場合は 5,000～12,000 ドルかかります。プロパン-炉のセットアップ。プロパン炉はまた、年間の暖房コストを削減し（プロパンは電気熱よりも BTU 当たりのコストが安い）、プロパン タンクでの発電機の稼働時間を延長します（大型ヒートポンプ発電機の場合は 7 ～ 14 日であるのに対して、. 4 - 7 日）。温和な気候の場合、または化石燃料の回避を優先する住宅所有者にとってのみ、発電機にヒートポンプを搭載するのは理にかなっています-。その場合でも、ソフトスタートを備えた寒冷地用ヒートポンプ-が正しい選択です。-