Il nostro nuovo scaldabagno a pompa di calore plug-in da 120 volt è uno dei primi nel paese

Lo scaldacqua a pompa di calore plug-in da 120 volt consente ai proprietari di casa di collegare facilmente uno scaldabagno altamente efficiente a una presa standard. Si tratta di un processo trasformativo perché consente ai 60 milioni di case statunitensi dotate di scaldabagni a gas di passare in modo semplice ed economico a un’opzione di pompa di calore pulita, efficiente e conveniente. Siamo tra le prime famiglie nel paese ad acquistarne e installarne uno in una casa a Cleveland, Ohio, quindi ora possiamo cantare le lodi di questa tecnologia innovativa.

Come funziona un HPWH da 120 volt e perché è importante

Il riscaldamento dell’acqua è il secondo maggiore consumo energetico in casa (dopo il riscaldamento degli ambienti), ma pochi di noi pensano ai nostri scaldacqua come a una grande opportunità per risparmiare denaro e aiutare l’ambiente. Il riscaldamento dell’acqua costa ai proprietari di casa centinaia di dollari all’anno e gli scaldacqua alimentati a combustibili fossili emettono molta anidride carbonica.

Lo scaldabagno a pompa di calore risolve questi problemi di riscaldamento dell’acqua. È incredibilmente efficiente, in genere costa circa 100 dollari all’anno per il funzionamento e riduce le emissioni di carbonio di circa 1 tonnellata all’anno rispetto agli scaldacqua a combustibili fossili. Ma fino all’anno scorso, tutti gli scaldacqua a pompa di calore funzionavano con 240 volt di elettricità, essenziale per alimentare gli elementi riscaldanti elettrici di riserva che si attivano durante rari periodi di forte domanda (vedi immagine sotto).

Nella maggior parte dei casi gli scaldacqua a pompa di calore funzionano in modalità pompa di calore efficiente (a sinistra), ma lo scaldacqua è dotato di elementi riscaldanti elettrici di riserva per una domanda elevata che richiede 240 volt (a destra). Immagine gentilmente concessa dall’EPA.

L’elettricità a 240 volt è problematica per la metà delle case negli Stati Uniti che dispongono di scaldabagni a gas. Queste case spesso non hanno elettricità nelle vicinanze, quindi la conversione da uno scaldabagno a gas a una pompa di calore richiede un nuovo cavo elettrico da 240 volt. Questo è fattibile (la nostra famiglia lo ha fatto tre volte) ma spesso richiede un elettricista, nuovi interruttori automatici e talvolta un pannello o addirittura un servizio elettrico più grande. Tutto ciò aggiunge costi e complessità e rende difficile per le persone con scaldabagni a gas passare alle pompe di calore, soprattutto se si trovano negli scenari di sostituzione più comuni in cui è necessario riparare uno scaldabagno rotto quel giorno.

Entra nel rivoluzionario scaldabagno a pompa di calore plug-in da 120 volt. Nel 2018, diverse organizzazioni hanno riconosciuto la sfida della conversione da gas a pompa di calore e si sono riunite per sviluppare uno scaldabagno che si collega a una presa standard. Nel 2022, il loro lavoro ha dato i suoi frutti quando Rheem ha rilasciato il primo modello, seguito quest’anno da AO Smith.

Come fa uno scaldabagno a ottenere tutta l’energia di cui ha bisogno da una presa standard da 120 Volt?

• Le pompe di calore fanno miracoli con pochissima energia. Le pompe di calore spostano il calore con elettricità e refrigeranti invece di crearlo. Questo è estremamente efficiente e quindi richiede pochissima energia (350-450 watt). I modelli da 120 volt (per la maggior parte) si affidano solo a pompe di calore, eliminando gli elementi riscaldanti della resistenza elettrica di riserva utilizzando le due strategie seguenti.
• Gli scaldacqua immagazzinano molta energia nei loro serbatoi. Una famiglia media utilizza 64 litri di acqua calda al giorno. Con un serbatoio da 65 o 80 galloni, c’è molta acqua calda immagazzinata per una famiglia tipica, anche se si riscalda più lentamente. Una strategia comune con l’HPWH da 120 volt è quella di installare un serbatoio più grande con più accumulo di acqua calda. La prima regola pratica utilizzata da alcuni installatori è quella di aumentare di due dimensioni rispetto a un modello a gas, quindi se si dispone di un serbatoio del gas da 40 galloni, installare un serbatoio dello scaldabagno con pompa di calore da 65 galloni.
• Gli HPWH da 120 volt hanno valvole miscelatrici integrate che consentono l’immagazzinamento dell’acqua a temperature più elevate. Riscaldare l’acqua a 140 gradi invece di 120 crea circa il 32% in più di acqua calda. Una valvola miscelatrice combina l’acqua fredda con quella calda per evitare scottature e lo scaldacqua a pompa di calore da 120 volt ne viene fornito uno già installato sul serbatoio. Pertanto, è facile mantenere l’acqua a una temperatura più elevata su uno scaldacqua a pompa di calore da 120 volt, il che si traduce in più acqua calda.

Idraulico che stringe la valvola miscelatrice del nostro scaldacqua a pompa di calore da 120 volt

Questi fattori consentono allo scaldacqua a pompa di calore 120 volt di eliminare le resistenze elettriche e di affidarsi esclusivamente alla pompa di calore.

La nostra esperienza a 120 Volt

Come appassionati di scaldabagni a pompa di calore, eravamo entusiasti di testare l’opzione da 120 volt in un duplex familiare a Cleveland. Sul lato sud del duplex, nel 2021 abbiamo già sostituito lo scaldabagno a gas con una pompa di calore da 240 volt. L’abbiamo fatto funzionare solo in “modalità pompa di calore” (il che significa che gli elementi riscaldanti elettrici di riserva non entrano mai in funzione) , che ci ha dato fiducia nel plug-in da 120 volt.

Sul lato nord abbiamo optato per la nuova tecnologia a 120 volt in sostituzione dello scaldabagno a gas, che a 30 anni era a fine vita. Consigliamo vivamente sostituzioni proattive! Ci è piaciuto il plug-in perché abbiamo evitato di far funzionare una nuova linea da 240 volt dal nostro piccolo interruttore automatico. Dopo quattro mesi di prestazioni stellari, siamo lieti di condividere ciò che è stato necessario per acquistare e installare questo prodotto all’avanguardia.

Lo scaldabagno a gas esistente prima del riciclo.

Passaggio 1: ordinare lo scaldabagno. Questa è stata la parte più difficile del processo. A luglio non era possibile acquistare lo scaldabagno online (ora è disponibile!), quindi abbiamo dovuto chiamare Home Depot con il numero del modello Rheem in mano ed effettuare un ordine speciale. Ci sono voluti sette giorni e un paio di telefonate di 30 minuti per spiegare cosa volevamo ai gentili ragazzi di Home Depot che hanno effettuato un ordine speciale ai fornitori. Una settimana dopo aver effettuato l’ordine, abbiamo ricevuto una chiamata da Home Depot in cui si diceva che Rheem ci consigliava di non acquistare lo scaldabagno perché non era progettato per il clima di Cleveland. Poiché Joe era immerso nelle ultime ricerche del suo lavoro sull’Advanced Water Heating Initiative, eravamo fiduciosi nella capacità della tecnologia di immagazzinare molta acqua e recuperare in modalità pompa di calore, soprattutto considerando i nostri sei anni di esperienza nella gestione del nostro scaldabagno domestico. in modalità pompa di calore. Alla fine abbiamo ricevuto l’ordine 32 giorni dopo la telefonata iniziale. Questo processo di ordinazione è stato piuttosto impegnativo e siamo lieti che ora sia possibile ordinarne uno online.

Passaggio 2: trova un idraulico. Successivamente abbiamo dovuto trovare un idraulico della zona di Cleveland per installarlo. Gli scaldacqua a pompa di calore sono ancora una tecnologia sconosciuta a molti idraulici e appaltatori a livello nazionale. Abbiamo identificato un’azienda locale, Dunrite Plumbing, che era disponibile e disposta a svolgere il lavoro ma non aveva mai sentito parlare della nostra tecnologia preferita per il risparmio climatico. Abbiamo fatto sapere loro che è stato come installare uno scaldabagno elettrico ma senza dover fare alcun cablaggio perché si collega a una presa standard. Richiede anche un tubo della condensa per drenare l’acqua, ma nelle vicinanze c’era uno scarico, il che ha reso tutto più semplice. Dunrite era un po’ preoccupata, ma accettò di presentarsi nel giorno stabilito.

Passaggio 3: preparazione per l’installazione. Abbiamo dovuto ritirare lo scaldabagno a Home Depot e assicurarci che ci fosse una presa entro 10 piedi dalla sua nuova casa. Non avevamo una presa così vicina, ma una recente ristrutturazione della cucina ha lasciato opportunamente un cavo elettrico di riserva a cui abbiamo collegato una presa da 120 volt. Abbiamo testato il circuito per confermare che non vi fossero altri carichi elettrici di grandi dimensioni.

Nuova presa da 120 volt entro 10 piedi dallo scaldabagno per una facile connessione.

Passaggio 4: installare lo scaldabagno. L’installazione è stata la parte più semplice, dimostrando perché così tanti sono entusiasti di questo prodotto. Anche se si trattava di una tecnologia nuova per Dunrite, hanno rimosso lo scaldabagno a gas e installato il nuovo scaldabagno a pompa di calore da 120 volt in sole due ore e mezza. Questo corrisponde al tempo normalmente necessario per sostituire uno scaldabagno a gas standard. L’unica differenza era che l’idraulico doveva tappare la linea del gas, spostare i collegamenti dell’acqua calda e fredda dalla parte superiore del vecchio scaldabagno ai lati di quello nuovo e aggiungere un tubo della condensa che si svuotava in uno scarico a pavimento vicino.

Dunrite Plumbing ha installato senza problemi il nostro scaldabagno a pompa di calore da 120 volt in meno di 3 ore, anche se non avevano mai sentito parlare di questa tecnologia.

Passaggio 5: collegalo! È stato facile come collegarsi alla nuova scatola di derivazione e meravigliarsi della rapidità di funzionamento. Quattro ore dopo, avevamo il serbatoio da 50 galloni a 140 gradi. Lo scaldabagno è in funzione da quattro mesi senza che i nostri ospiti di Airbnb facciano rumore. È molto silenzioso: un lettore di decibel mostra solo 43 da un paio di metri di distanza, il che equivale a una lavastoviglie silenziosa. Monitoriamo le sue prestazioni tramite l’app Rheem e non solo è incredibilmente efficiente (utilizza solo 65 kWh nel primo mese), ma è quasi sempre completamente pieno di acqua calda.

Le prestazioni del nostro scaldacqua a pompa di calore da 120 volt dall’app Rheem. Ha utilizzato 65 kilowattora per il mese rispetto a una media mensile di 290 kilowattora per la resistenza elettrica e 650 kilowattora equivalenti per gli scaldacqua a gas.

Abbiamo pagato un totale di $ 3.258, incluso $ 2.533 per lo scaldabagno, $ 545 per l’idraulico e $ 180 per i pezzi di ricambio. Il prodotto in sé è certamente costoso, ma i costi di installazione erano estremamente bassi e pari (se non inferiori) a quelli di un’installazione standard di uno scaldabagno. Il primo studio sul campo a 120 volt, condotto dal New Buildings Institute (il datore di lavoro di Joe, per piena trasparenza), ha rilevato che i costi di installazione in California oscillavano tra $ 2.600 e $ 4.600. La nostra installazione in Ohio ne rappresentava un quarto.

Per gli scaldacqua a pompa di calore è prevista una detrazione d’imposta del 30%. Se questa fosse stata la nostra residenza principale, questi crediti d’imposta avrebbero ridotto il nostro costo totale di $ 977 per un totale di $ 2.281. Questo è notevolmente vicino al costo medio di installazione di $ 2.000 degli scaldacqua standard a gas ed elettrici, come riportato da Clear Seas Research. Ciò porta lo scaldabagno a pompa di calore da 120 volt vicino alla parità di costi iniziali con gli scaldacqua a gas. Tieni presente che i costi operativi medi per uno scaldabagno a pompa di calore sono $ 117 all’anno rispetto agli scaldacqua a gas che hanno una media di $ 325 all’anno.

Pensieri finali

Dopo aver seguito per un paio d’anni lo sviluppo dello scaldacqua a pompa di calore plug-in da 120 volt, avevamo grandi aspettative. Fatta eccezione per il processo di ordinazione, si potrebbe dire che siamo rimasti senza parole. La nostra esperienza dimostra che ora esiste un’opzione di scaldabagno a pompa di calore facile da installare, che funziona esclusivamente in modalità pompa di calore, si collega a una presa standard e, naturalmente, riscalda tutta l’acqua che si può desiderare. Permette quasi a chiunque di rimuovere facilmente uno scaldabagno a gas dalla propria casa e apre la strada verso una casa più pulita, più efficiente, più economica e decarbonizzata.

Guarda un video di 1 minuto con il nostro scaldabagno da 120 volt qui. Ricorda che la Giornata dello scaldabagno con pompa di calore è il 25 ottobre, controlla tutti gli eventi e le risorse qui.

Questo articolo fa parte di una serie chiamata Decarbonize Your Life. Con passi modesti e un reddito da classe media, la nostra famiglia ha ridotto drasticamente le emissioni e sta sequestrando ciò che rimane attraverso un piccolo progetto di riforestazione. La nostra vita è migliore per questo. Se possiamo farlo noi, puoi farlo anche tu.