Отопление дома электричеством дешево. Как дёшево отапливать свой дом электричеством

Отопление дома электричеством дешево. Как дёшево отапливать свой дом электричеством

Сэкономить на электроотоплении зимой не получится, если дом имеет большие теплопотери. Простыми словами, если тепло будет быстро уходить через пол, стены и перекрытия, то, электрокотёл практически не будет выключаться. Все это приведёт к лишней трате электроэнергии, за которую придётся платить большие деньги.

Поэтому первый шаг к экономии на отоплении дома электричеством, это качественное утепление стен, пола и потолка. Достаточно будет обшить фасад пенопластом, а стены внутри, пенофолом, на пол положить ДСП и ковролин. Данный подход позволит уменьшить теплопотери дома в несколько раз.

Кроме этого, тщательной герметизации следует подвергнуть двери и окна строения. Какой смысл от утепления стен в доме, если из дверей будет дуть прохладный ветерок, выдувая заветное тепло из комнат? Если двери и окна старые, то, следует подумать над установкой новых металлопластиковых изделий, которые имеют наилучшие параметры касательно тепло — и шумоизоляции.

Реальные способы экономии на электроотоплении

Ну а теперь о реальных способах экономии на электрическом отоплении, если вы, конечно же, не собираетесь воровать электроэнергию, что наказуемо по закону. Итак, сэкономить на электроотоплении можно, если использовать следующий подход:

Подключите ночной тариф — существует большое количество всевозможных тарифов, включая тариф и на электроотопление. Можно поинтересоваться у местной электросети о возможности подключения к двойному тарифу, где в ночное время за электричество взимается абонплата намного ниже, чем днем. В данном случае, это один из самых лучших способов экономии на отоплении электричеством, для тех, у кого установлены мощные электрокотлы.

Используйте современное оборудование — навряд ли сегодня кто-то пользуется «козлами» для отопления дома, но все же, нельзя не упомянуть и об этом. Чтобы сэкономить электроэнергию, следует использовать для отопления только современное оборудование, с возможностью регулировки температур и отключения. Например, те же инфракрасные обогреватели намного дешевле в эксплуатации, чем многие масляные радиаторы и калориферы.

Автоматизируйте процесс электроотопления — платить меньше денег за отопление можно, если не открывать форточки зимой. Другими словами, очень важно не потреблять лишнюю энергию, которая будет расходоваться невесть на что. Для этих целей достаточно будет оборудовать радиаторы отопления термоголовками, установить программатор на электрокотёл. Автоматизация отопления позволит не брать лишней энергии и не платить за неё в итоге.

Установка теплового насоса — стоимость такого оборудования, конечно же, высока, но зато оно позволит сэкономить на электрическом отоплении зимой. Кроме того, если совместно с тепловым насосом ещё использовать ветрогенератор и солнечные панели, то такая установка принесёт достаточно ощутимую экономию, и вы будете платить за электроэнергию сущие копейки.

Отопление дома самый экономный способ. Причины в пользу выбора электрических обогревателей

Твердотопливные котлы с водяным контуром требуют немалых затрат на прокладку трубопровода, покупку дополнительных элементов для обеспечения ускоренной циркуляции и прочее. Расходы на приобретение основных и дополнительных элементов, монтаж схемы сопоставимы с затратами на обслуживание электрообогревателей.

Вот еще несколько причин в пользу выбора электроприборов:

1. Оборудование работает без шума, не требует ресурсов в виде угля, дров и жидкого топлива. Электрические агрегаты в процессе эксплуатации не выделяют вредных газов, поэтому считаются экологически чистыми и не требуют формирования трубы дымохода.
2. Монтаж не отличается сложностью. Затраты хоть и значительные, но разовые. Также для формирования водного контура нужно покупать все основные и дополнительные элементы – трубы, котел, запорную арматуру, расширительный бак, приборы регулировки, контроля. А в случае с электроприборами, агрегаты покупаются по мере накопления средств, систему можно оборудовать постепенно, устанавливая схему в каждой комнате.
3. Электрические агрегаты позволяют неплохо сэкономить на обслуживании. Вложения на приборы контроля, регулировки окупаются в течение первых лет эксплуатации. Если установить двухтарифный счетчик и солнечные батареи, то затраты на получение тепла будут значительно снижены.
4. Подключить бойлер, коллектор сможет мастер с минимальным опытом владения инструментом. Не придется вызывать мастера, а также не требуются разрешительные документы.

Электро отопление самое экономное. Точечное отопление с помощью обогревателей

• Тепловые вентиляторы. Очень удобные и лёгкие в использовании, имеют маленькие габариты и незначительный вес. Стандартная мощность, которой обладает большинство тепловентиляторов 2 кВт, их вполне достаточно, чтобы обогреть небольшую комнату всего за 10 минут.

Работает устройство благодаря вентилятору, который гонит воздух на нагретую спираль, а та в свою очередь, нагревает поток и передаёт его в помещение. Такие приборы имеют ряд недостатков, таких как: сушка воздуха , греет пока дует, большой расход электроэнергии.

В магазинах можно найти аппараты с дополнениями в виде ионизатора, таймера сна, термостата . Такое электро отопление самое экономное без котла .

Виды тепловентиляторов

• Инфракрасные обогреватели . Имеют массу преимуществ, что обеспечивает комфорт в процессе их эксплуатации. Прекрасная направляемая теплоотдача, вырабатываемая инфракрасным излучателем, сможет полноценно согреть вас не только в помещении, но и на улице.

Конструкция представляет собой вогнутый алюминиевый отражатель со специальным жароотталкивающим покрытием, которое сосредотачивает и направляет всю тепловую энергию в определённом направлении. Есть модели, которые имеют движущуюся основу, что обеспечивает обогрев на 90, 180 или 360 градусов.

Инфракрасные обогреватели

• Масляные обогреватели. Старый знакомый радиатор , который успел согреть не одно поколение семей. Его способность нагреваться более чем на 100 градусов, расходуя при этом приемлемое количество энергии, завоевала много поклонников. Минеральное масло, которое находится внутри обогревателя не расширяется при сильном нагреве с помощью ТЭНа, что увеличивает рабочую температуру.

Современные обогреватели такого плана оснащаются компактным корпусом, удобными колесиками, широким функционалом настройки температуры, пультами дистанционного управления и многим другим. Явным минусом является тяжёлый вес, но наличие колёс упрощает перемещение прибора.

Виды масляных обогревателей

• Тепловые насосы . Их изобрели ещё в первой половине XVIII столетия, но широкую огласку они получили в XXI столетии. Принцип действия заключается в генерации природного тепла (земля, вода, воздух), с помощью которого находящийся внутри насоса хладагент, переходит с газообразного в жидкую фазу. Этот процесс сопровождается выделением тепла, которое передаётся теплоносителем , двигающимся по системе отопления.

Для работы агрегата необходимо примерно 1 кВт электроэнергии при теплопроизводительности в среднем 4,5 кВт. Вы сейчас наверно подумали, что тепловой насос для отопления дома электричеством — дешевле некуда? Да, но есть большое НО, стоимость оборудования и монтаж всей системы будет стоить порядка пяти тысяч евро.

Как обогреть дом с помощью электричества экономно. Способ 1 — электроконвекторы

С помощью электрических конвекторов реально обеспечить дешевую и эффективную систему отопления. Электроконвектор построен по принципу естественной циркуляции воздуха. От обогревателя тёплый воздух перемещается вверх, стимулируя, таким образом, движение воздуха внутри помещения, и обеспечивая равномерность его прогрева. Однако эффективен конвектор только в тёплом климате, когда температура не падает ниже 10-15 градусов.

Плюсы

• Отсутствие принудительного выдувания воздуха. Даже в самом чистом доме есть твёрдые частицы, которые лежат на поверхностях. При искусственном выдувании тёплого воздуха из обогревателя эта пылища становится частью воздуха, которым мы дышим. Естественная циркуляция воздуха не столь активна, поэтому и пыль в воздух при этом не поднимается.
• Небольшие размеры при достаточной мощности. Нагревательные элементы конвекторов разогреваются быстро, преобразуя электричество в тепло с КПД до 80%. Кроме того, есть система работы на разных режимах, а также термостаты, позволяющие работать не постоянно, а только при снижении температуры воздуха.
• Мобильность, позволяющая передвигать конвектор по комнате, в места с максимальным холодопритоком.
• Возможность создания системы отопления исключительно с помощью конвекторов или использования их как составной части более сложной системы обогрева.
• Электро-нагревательный элемент не греется более 100 градусов, а корпус — 60 градусов. Имеют повышенный уровень защиты от влаги, что позволяет использовать конвектор на кухне и в санузлах.

Экономное отопление электричеством. Почему электричество

Электрическое отопление отличается от классических водно-печных и газовых систем большей экономичностью и практичностью. Первый аспект мы оставим для обсуждения чуть ниже, а эксплуатационные достоинства опишем здесь:

1. Электрическое отопление не только бесшумное, но и экологичное. Оно транспортируется безопаснее газа и вообще не выделяет вредных веществ, как в атмосферу, так и внутрь помещения. При отсутствии отходов пропадает и необходимость выводящих дымоходов и тяговых конструкций. Отопление на угле или древесине и вовсе не идет в сравнение электро системами.
2. Отопление электричеством не требует больших единовременных затрат. Провести сравнение можно на примере газа: чтобы подключить дом вы должны закупить оборудование для каждого помещения, провести монтаж коммуникаций, котла, врезаться в общую магистраль. Причем сделать все это необходимо вместе, поскольку отложить подведение какой-то части дома к системе невозможно. А электрический способ позволяет организовать последовательный монтаж: сначала подключаются самые важные части дома, а затем, по мере накопления средств, ¬– периферийные.
3. Благодаря возможности использования в частном доме или квартире многотарифного счетчика, а также постоянному развитию технологий в данное сфере, отопление электричеством уже сейчас – самое экономное среди аналогов. Не стоит заострять внимание на высокой цене оборудования – оно быстро окупается за счет низкого энерго потребления.
4. Практически каждый способ организации электро отопления позволяет провести монтаж своими руками, без множества дополнительных инструментов.

Видео экономим Электричество!!! Отопление загородного дома дёшево!!!

Может ли переносной электрический обогреватель помочь сократить ваши счета за отопление зимой?

В это время каждый год — когда люди впервые запускают свои печи — в местных электрических кооперативных офисах по всему штату начинают звонить телефоны. Многие из членов Церкви звонят, желая узнать, может ли переносной электрический обогреватель помочь снизить их затраты на коммунальные услуги в предстоящий отопительный сезон. Ответ может быть.

По домашнему электросчетчику все обогреватели выглядят одинаково.

Обогреватель — довольно простое устройство, и его эффективность близка к 100%, поскольку почти вся электрическая энергия, поступающая в устройство, преобразуется в тепло. При этом имейте в виду, что каждый раз, когда портативный электрический обогреватель включается и вырабатывает тепло, он также потребляет энергию.

Государственные стандарты ограничивают максимальную мощность переносных электрических обогревателей до 1500 Вт, что слишком мало для обогрева всего дома или даже большой комнаты.Фактически, одно эмпирическое правило предполагает, что для обогрева одного квадратного фута пространства требуется 10 ватт электроэнергии. Другими словами, 1500 Вт электроэнергии должны обогреть комнату площадью 150 квадратных футов, но это без учета других факторов, влияющих на комнату, таких как ее расположение в доме, изоляция, утечки воздуха и количество окон и дверей.

Если вы установите обогреватель в постоянно холодной комнате, чтобы уменьшить холод, ваш счет за электроэнергию будет увеличиваться, если вы не внесете другие изменения дома, чтобы снизить потребление энергии.Фактически, единственный способ, которым портативный электрический обогреватель поможет вам снизить ваши годовые счета за отопление, — это использовать его для обогрева комнаты, в которой вы находитесь, и уменьшения значения термостата для остальной части дома.

Это предположение является основанием для заявлений, сделанных производителями некоторых портативных электрических обогревателей, которые обещают снизить ваши счета за отопление до 50 процентов. Один производитель даже предлагает снизить температуру на термостате до 50 градусов для остальной части дома, одновременно используя обогреватель для обогрева отдельной комнаты, в которой вы живете!

Какую проблему вы на самом деле пытаетесь решить?

Некоторые люди покупают переносной электрический обогреватель, чтобы согреть холодную комнату.Другие пытаются компенсировать потери энергии в своих домах, такие как плохое обслуживание печи, недостаточная изоляция, отсутствие герметика вокруг окон или поврежденная уплотнительная лента вокруг дверей.

Если вас заинтриговала идея поэкспериментировать с зональным обогревом — в данном случае установка температуры во всех комнатах вашего дома значительно ниже, чем в одной комнате, обогреваемой переносным электрическим обогревателем, — проверьте Honeywell Калькулятор экономии тепла на сайте www.honeywellheatsavings.com. Вы можете обнаружить, что — исключая стоимость обогревателя — вы сможете сэкономить пару сотен долларов в год на счетах за коммунальные услуги, если вы готовы мириться с дискомфортом, связанным с постоянно холодным домом и неудобство перемещения переносного электрического обогревателя в комнату, в которой вы находитесь в данный момент.

По правде говоря, основываясь на идеях по энергосбережению из таких источников, как ENERGY STAR®, затраты на энергосберегающие улучшения дома, которые вы бы потратили на обогреватель, вероятно, были бы лучшими инвестициями в комфорт всего дома — и сокращение счетов за отопление и кондиционирование на долгие годы.

Вот ваша возможность стать опытным покупателем.

Когда вы собираетесь купить портативный электрический обогреватель, вы найдете множество вариантов. Конструкции с принудительной вентиляцией обеспечивают немедленное нагревание небольшого пространства или всего помещения. Конвекция Стиль обеспечивает более мягкое тепло, которое идеально подходит для семей с детьми и домашними животными, но не лучший выбор для помещений с сквозняком. Керамические обогреватели нагреваются быстрее, чем другие стили, и имеют размеры, подходящие для обогрева небольшой площади для одного человека или всей комнаты.Модели Quartz и radiant согревают людей и предметы, а не комнату, как солнце. Маслонаполненные агрегаты выглядят и работают как радиаторы, очень тихие, но тяжелые. Плинтус Версии работают бесшумно, обеспечивают постоянное тепло и используют конвекционные потоки вдоль стен и под окнами для распределения тепла. Тонкие микатермические панели бесшумно и равномерно распределяют тепло по комнате.

К сожалению, ни одно государственное учреждение или независимая организация не тестирует нагревательные характеристики всех переносных электрических обогревателей, что затрудняет сравнение моделей.Однако есть несколько веб-сайтов, которые предлагают тесты или потребительские обзоры выбранных устройств; во всех случаях введите обогреватель в поле поиска на главной странице.

• Amazon.com предлагает широкий выбор товаров, подкрепленных отзывами покупателей, которые зачастую крайне честны и критичны. В списках также указаны цены и спецификации. Посетите www.amazon.com.
• ConsumerReports.org предлагает общую информацию о покупках и результаты лабораторных тестов, но вам придется заплатить вступительный взнос, чтобы получить доступ ко всей информации, доступной на этом веб-сайте.Посетите www.consumerreports.org.
• ConsumerSearch «проверяет рецензентов» путем повторной публикации и оценки обзоров из других источников. Перейдите на сайт www.consumersearch.com.
• Epinions.com — это платформа для обычных людей, которые предлагают свои обзоры широкого спектра продуктов, а также предлагают ссылки для сравнения цен. См. Www.epinions.com.

Обратите внимание на эти особенности.

Проверьте наличие знака UL на любом переносном электрическом обогревателе, который вы рассматриваете, что означает, что репрезентативные образцы прибора соответствуют строгим стандартам безопасности Underwriters Laboratories.Большинство высококачественных портативных электрических обогревателей будут включать в себя все или большинство из этих функций.

• Опрокидывающийся предохранительный выключатель, который автоматически отключает обогреватель, если он сбивается.
• Термостатическое управление, чтобы агрегат работал на полную мощность, чтобы довести комнату до желаемой температуры, а затем переключается на работу в энергосберегающем режиме с меньшей мощностью для поддержания температуры в помещении.
• Автоматическое отключение при перегреве устройства — с ручным сбросом, что дает вам возможность проверить устройство и убедиться, что все работает правильно, прежде чем перезапускать его
• Встроенная ручка для переноски (или легко вращающиеся колеса для больших устройств)
• Шкаф, приятный на ощупь
• Многолетняя гарантия Вот еще несколько функций, которые могут вам понадобиться.
• Таймер, отключающий агрегат через заданное количество часов для предотвращения непреднамеренного срабатывания
• Простая в использовании цифровая индикация для точного контроля температуры и других функций
• Пульт дистанционного управления, дублирующий функции на панели управления
• Программируемый таймер для запуска агрегата в определенное время

Купить у проверенного источника

Выберите переносной электрический обогреватель с торговой маркой, которую вы узнали из источника, которому доверяете.Уточняйте у местных розничных продавцов и магазинов больших коробок; многие из них позволят вам подключить свои дисплеи для проверки элементов управления и тепловой мощности.

Если вы не можете найти то, что ищете, поищите объявления в журналах и газетах, а также у продавцов в Интернете на предмет известных компаний, занимающихся доставкой по почте, которые предлагают полную гарантию возврата денег. Прежде всего, избегайте покупок у продавцов, которые проезжают через город или временные торговые точки в вашем районе, которые находятся здесь сегодня, а завтра уйдут навсегда.

Зачем тратить его на отопление кабины? (Видео)

Среди недостатков автомобилей, работающих от аккумулятора, — энергия, необходимая для обогрева кабины.

Как известно водителям электромобилей в странах с менее умеренным климатом, нагрев кабины до комнатной температуры оказывает огромное влияние на запас хода батареи — возможно, до 40 процентов.

Аналогичное воздействие наблюдается и при использовании кондиционеров, но для охлаждения автомобиля от 90 до 70 градусов F (от 32 до 21 градусов C) требуется гораздо меньше энергии, чем для его нагрева от 25 до 70 градусов F ( — от 4 до 21 градуса С).

НЕ ПРОПУСТИТЕ: Nissan Leaf, потеря диапазона напряжения Chevy зимой: новые данные из Канады

В следующей статье предлагается альтернатива использованию энергии батарей для управления климатом в электромобилях.

Он был написан владельцем Tesla Model S Томасом Э. Муром из Аннаполиса, штат Мэриленд, и (слегка) отредактирован Green Car Reports для объема и ясности.

Он пишет …

Tesla Model S 2013 года на пароме в Хорсшу-Бэй, Канада [фото: владелец Винсент Аргиро]

У электромобилей ахиллесова пята воспаляется и становится болезненной в это время года, особенно в северном климате. Они страдают от слишком большого количества хорошего, а именно от энергоэффективности.

В то время как более 75 процентов энергии топлива для двигателя внутреннего сгорания тратится впустую в вздымающиеся облака тепла, электродвигатели настолько эффективны, что тратят лишь около 10 процентов своей энергии на тепло.

Tesla Model S способна взорвать газовые маслкары на драг-полосах при энергии, эквивалентной менее 2,5 галлонов (10 литров) бензина, но при хорошей погоде он рассчитан на дальность действия 265 миль (427 километров). .

ТАКЖЕ: Электромобили зимой: шесть шагов для увеличения запаса хода

Но все это меняется, когда электромобили ездят в морозную погоду, и становится еще хуже в арктических условиях. Даже если пассажиры хотят «замерзнуть на медленной полосе», батареи необходимо держать в тепле, чтобы обеспечить регенерацию и обеспечить их полный запас энергии.

Хорошая новость заключается в том, что в жаркую погоду требуется меньше кондиционеров, чтобы преодолевать тепло, выделяемое самим автомобилем, как и в случае с автомобилем внутреннего сгорания. Тем не менее, это небольшое утешение для водителя, у которого в метель закончилась энергия на половине его или ее нормального диапазона.

Итак, что можно сделать?

2012 Nissan Leaf зимний тест

Лучший способ обогрева с помощью электричества — это включить тепловой насос кондиционера в обратном направлении, чтобы он охладил снаружи и отводил тепло внутрь.Это обеспечивает в 4-5 раз больше энергии, чем требуется для перекачивания.

Это означает, что определенное количество электроэнергии примерно в четыре раза более ценно для работы теплового насоса, чем просто для обогрева кабины с помощью резистивного обогрева.

Последние модели Nissan Leaf оснащены реверсивным тепловым насосом для обогрева и охлаждения, что значительно сокращает потери запаса хода в холодную погоду. Как ни странно, премиальная Tesla Model S не обеспечивает этой функции своим тепловым насосом.

Но тепловой насос теряет эффективность при понижении температуры наружного воздуха, поэтому для самых холодных условий требуется дополнительный источник тепла.

Это часто обеспечивается электрическим резистивным нагревом, который вырабатывает только 20 процентов энергии, которую мог бы обеспечить тепловой насос.

По той же причине, по которой электромобили — отличная идея, нагрев электромобилей с помощью электрического резистивного нагрева — ужасная идея.

2012 Nissan Leaf зимний тест

Теперь рассмотрим «гибридный» автомобиль другого типа.В нем будут использоваться два вида энергии для управления климатом: энергия батареи для движения автомобиля, но также для включения компрессора теплового насоса и горючая энергия для обогрева автомобиля, когда тепловому насосу требуется помощь.

Учитывая очень высокую удельную энергию углеводородного топлива, даже небольшой бак удвоит или утроит общую энергию, доступную транспортному средству, с незначительным увеличением массы и сложности.

Это намного проще и легче, чем использовать двигатель внутреннего сгорания в качестве источника тепла.Получение того же количества энергии за счет увеличения размера батареи само по себе звучит элегантно, но было бы намного дороже — и фактически оказалось бы расточительным при использовании ценной электроэнергии.

Одним из примеров реализации этой концепции является «Балтийский биогазовый автобус», который сейчас развернут в Бергене, Норвегия, и Вестеросе, Швеция.

VanHool, «Балтийский биогазовый автобус»

Скандинавия — один из пионеров в мире по переработке отходов в «биогаз» с превосходной плотностью энергии.Получающееся в результате топливо является углеродно-нейтральным или близким к нему, потому что при его генерации расходуется столько же CO2, сколько выделяется при его сгорании.

Второй пример — Станислав Ярач из Сомерсета, штат Нью-Джерси, которому принадлежит электрический миникар Mitsubishi i-MiEV.

Он обнаружил, что часто сталкивается с неприемлемой потерей дальности во время зимнего вождения, и, имея всего 62 мили для старта, ему нужен каждый бит запаса хода, который i-MiEV может предложить.

Малый бак дизельного топлива для обогрева салона в Mitsubishi i-MiEV; владелец, Станислав Ярач, из Сомерсета, штат Нью-Джерси,

Ярач нашел коммерческий «готовый» стояночный обогреватель, который можно было установить, чтобы обеспечить все тепло, которое ему понадобится в течение нескольких часов вождения, используя всего 1 литр дизельного (или биодизельного) топлива, тем самым сохранив запас хода даже в самая холодная погода.

Один газовый баллон для гриля-барбекю вмещает около 115 киловатт-часов тепловой энергии, что равно примерно 3,5 галлонам (13 литрам) бензина. Это больше, чем энергоемкость самых больших аккумуляторов, доступных сейчас в любом электромобиле.

И этого количества энергии хватило бы на то, чтобы обогреть автомобиль в самую холодную зимнюю погоду, проехав не менее 300 миль. Возможно, он также может предварительно подготовить батареи и кабину перед поездкой.

Если электричество — лучшая энергия для вращения валов и движения транспортного средства, а сгорание — лучший переносной источник энергии для обогрева, когда это необходимо, какой производитель первым объединит их?

Они могли бы назвать такой вариант с нейтральным выбросом углерода в холодную погоду для электромобилей «Тепловым гибридным дополнительным теплом» (THAW) — который владельцы будут использовать, а не добавлять ДВС.

Том Мур был учителем физики и математики, научным сотрудником, научным сотрудником университета и научным сотрудником проекта НАСА в серии миссий по изучению взаимодействия между атмосферой Солнца, Землей и другими планетами. Его текущий проект — Миссия Магнитосферного Мультимасштаба, которую он любит называть миссией «Магнитная мускулатура космоса».

_______________________________________

Следите за сообщениями GreenCarReports в Facebook и Twitter.

Итак, что же такое электрификация зданий?

Здания были впервые электрифицированы почти 150 лет назад. Так почему же «электрификация зданий» сейчас входит в число самых популярных модных словечек в энергетической отрасли?

Большинство зданий работают на нескольких видах топлива. Они используют электричество для питания светильников, холодильников и электронных устройств. И они потребляют ископаемое топливо, такое как природный газ или пропан, для питания печей, котлов и водонагревателей.

Эта постоянная зависимость от ископаемого топлива делает здания одним из крупнейших источников загрязнения, вызывающего потепление планеты.В Соединенных Штатах на здания приходится примерно 40 процентов энергопотребления страны и выбросов парниковых газов, и почти половина всех домов использует природный газ в качестве основного топлива для отопления.

Термины «электрификация зданий», «полезная электрификация» и «декарбонизация зданий» описывают переход на использование электричества, а не ископаемого топлива для отопления и приготовления пищи. Цель такого перехода: полностью электрические здания, работающие от солнца, ветра и других источников безуглеродного электричества.

Какие технологии используются при электрификации зданий?

Тепловые насосы большие. Электрификация зданий сегодня является привлекательной альтернативой, поскольку приборы и оборудование, работающие на ископаемом топливе, уже имеют жизнеспособные заменители электричества. Это просто вопрос изготовления переключателя и оплаты за него.

Тепловые насосы — основа технологии повсеместной электрификации зданий. В отличие от обычных печей или котлов, которые сжигают топливо для производства тепла, тепловые насосы используют электричество для отправки тепла туда, где оно необходимо, или для отвода тепла там, где его нет, как в холодильнике.А поскольку тепловые насосы могут либо отводить тепло из помещения во время сезона охлаждения, либо улавливать тепло снаружи от земли или воздуха и отводить его зимой в помещении, они предлагают два преимущества: отопление и кондиционирование воздуха от одного и того же оборудования. .

В полностью электрифицированном доме или офисе печи и котлы, которые сегодня работают на природном газе, пропане или мазуте, можно заменить на наземные или воздушные тепловые насосы. Газовые водонагреватели можно заменить водонагревателями с тепловым насосом.А на кухне газовые духовые шкафы и конфорки можно заменить электрическими плитами и индукционными варочными панелями.

Тепловые насосы намного эффективнее заменяемого ими оборудования. Воздушные тепловые насосы или водонагреватели с тепловыми насосами в три-пять раз более энергоэффективны, чем их аналоги, работающие на природном газе. И исследователи используют искусственный интеллект, чтобы сделать тепловые насосы еще более эффективными.

Имеет смысл для умеренного климата. Но работают ли тепловые насосы в холодную погоду?

Да, и технологии улучшаются.

Распространено заблуждение, что тепловые насосы выйдут из строя при сильном морозе. Не так. Недавний отчет Института Скалистых гор (RMI) показал, что тепловые насосы для холодного климата могут обогревать дома, даже когда температура наружного воздуха опускается до -12 градусов по Фаренгейту.

Мэн настолько уверен в производительности тепловых насосов для холодного климата, что штат принял цель установить 100 000 тепловых насосов к 2025 году.

«Это правда, что старые модели и модели, которые предназначены для южной или средней полосы — Атлантический климат не так хорош при очень низких температурах, которые у нас есть.Но те, которые мы продвигаем, отлично работают при таких температурах, — сказал GTM Майкл Стоддард из Efficiency Maine.

Есть ли другие преимущества электрификации зданий?

Да, включая здравоохранение и безопасность. Растущее количество исследований документирует опасность, которую представляет загрязнение воздуха в помещениях в домах с газовыми плитами.

RMI и несколько групп по защите окружающей среды и общественных интересов недавно опубликовали отчет, в котором анализируются два десятилетия исследований связи между сжиганием газа в помещении для приготовления пищи и негативными последствиями для здоровья человека.Исследователи обнаружили, что приготовление пищи на газе может привести к повышению уровня диоксида азота и оксида углерода, что нарушит стандарты загрязнения окружающей среды, и что у детей, проживающих в доме, где готовят на газе, риск заболевания астмой повышается на 42%.

Когда сети ресторанов, профессиональные повара и домашние повара начинают готовить на электрических плитах или индукционных плитах, они, как правило, предпочитают мощность, контроль — и безопасность — полностью электрическому приготовлению пищи.

Дороже ли эксплуатировать здания на 100% электроэнергии?

Это зависит.Полная электрификация, как правило, является более дешевым вариантом в новостройках. Строители избегают затрат на установку линий и счетчиков природного газа, а повышение энергоэффективности может сдерживать рост счетов за электроэнергию. Другой отчет RMI показал, что новые дома, оборудованные электрическими тепловыми насосами, плотной оболочкой здания и солнечными панелями на крыше, экономичны даже в регионах с холодным климатом, таких как Дулут, Миннесота.

Для существующих зданий все немного сложнее.

Исследования показали, что во многих случаях владельцы зданий могут снизить общее потребление энергии, снизить свои счета за электроэнергию и сократить выбросы при замене печей, котлов и водонагревателей на жидком топливе и пропане электрическими тепловыми насосами.Но потребители могут заплатить более высокую первоначальную стоимость за установку тепловых насосов с воздушным источником или водонагревателей с тепловым насосом вместо газовых моделей.

На большей части территории страны скидки или другие льготы еще не доступны для более эффективного электрического оборудования. Владельцам старых зданий, возможно, придется платить за обновление электрических панелей и вкладывать средства в повышение энергоэффективности, чтобы обеспечить полную электрификацию.

Сможет ли сеть справиться с повсеместным переходом на полностью электрические здания?

Вроде так, но будут сложности; сетевые операторы должны быть готовы к новому сезонному пику.Потребуются постоянные инвестиции в утепление домов, установку гибких, адаптируемых к сети водонагревателей с тепловыми насосами, развертывание долговременных аккумуляторов энергии и другие меры для снижения пикового спроса на электроэнергию во время продолжительных холодных погодных явлений.

Электрификация в масштабах всей экономики (включая транспорт) может увеличить потребление электроэнергии в США до 38 процентов к 2050 году, по данным Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии. Однако общее использование «конечной энергии» сократится до 21 процента, поскольку электрические технологии конечного использования намного более эффективны, чем эквивалентное оборудование, работающее на ископаемом топливе.

В недавней статье исследовательская организация Pecan Street из Остина обнаружила, что если бы каждый частный дом в Техасе был переведен с природного газа на электрическое отопление, домохозяйства сэкономили бы до 452 долларов в год на своих счетах за коммунальные услуги, но штат штата энергосистема перейдет на зимний пик. «Сеть может развиваться, чтобы справиться с этим. Это не полное переосмысление того, как сеть должна будет работать », — сказал GTM соавтор Джошуа Роудс.

Что нарушит статус-кво?

В конечном итоге все сводится к сочетанию политического давления и тяги потребителей.

Как и во многих аспектах энергетического перехода Америки, Калифорния взяла на себя ведущую роль в политике. Уже около 30 городов и округов США, в основном в Калифорнии, последовали примеру Беркли в принятии постановлений, которые либо поощряют, либо предписывают использование полностью электрических зданий при новом строительстве.

Комиссия по коммунальным предприятиям Калифорнии занята написанием правил для программы стоимостью 200 миллионов долларов, которая обеспечит стимулы для использования низкоуглеродных технологий в помещениях и водяного отопления в новых и существующих зданиях.Комиссия недавно пересмотрела устаревшие правила, из-за которых электрические помещения и водонагреватели не имели права на скидки в миллиарды долларов в рамках калифорнийских программ повышения энергоэффективности, финансируемых налогоплательщиками.

Регулирующие органы Калифорнии недавно одобрили еще 45 миллионов долларов на стимулирование использования тепловых насосов для нагрева воды до 2025 года. Регулирующие органы штата Нью-Йорк пошли еще дальше, одобрив финансирование тепловых насосов на сумму почти полмиллиарда долларов в том же году.

Повышение осведомленности потребителей остается проблемой.Недавний опрос показал, что большинство калифорнийцев не знакомы с тепловыми насосами и индукционными варочными панелями, несмотря на то, что 70 процентов предпочитают ветер и солнечную энергию природному газу для электроприборов в своих домах. Но в юрисдикциях с благоприятными тарифами на электроэнергию и стимулами, таких как регион, обслуживаемый муниципальной службой Сакраменто, полностью электрические дома уже становятся стандартом для нового строительства.

Guidehouse Insights (ранее Navigant Research) ожидает, что глобальная выручка от полностью электрических домашних технологий вырастет в пять раз до 12 долларов.9 миллиардов к 2029 году, даже несмотря на то, что осведомленность потребителей отстает.

Кто-нибудь возражает против перехода на полностью электрические здания?

Газовые компании, естественно.

Исследование Американской газовой ассоциации пришло к выводу, что «политическая электрификация жилых домов», то есть запреты на отопительное оборудование, работающее на ископаемом топливе, будет «обременительной для потребителей и экономики» и приведет к резкому скачку пикового спроса на электроэнергию. Сторонники чистой энергии подвергли сомнению предположения о стоимости и выбросах в исследовании.

Газовая компания Южной Калифорнии, одна из крупнейших в стране газовых компаний, мобилизовала усилия, чтобы помешать электрификации зданий в штате. SoCalGas привлекла внимание к финансированию группы сторонников газа «Калифорнийцы за сбалансированные энергетические решения», которая работает над предотвращением принятия местными органами власти постановлений о полностью электрических зданиях.

В Аризоне губернатор Дуг Дьюси (справа) недавно подписал законопроект, запрещающий муниципалитетам вводить в действие кодексы или постановления, запрещающие использование природного газа в зданиях.

Я слышал о «возобновляемом природном газе». Это альтернатива ископаемому газу?

Да, но возможности выглядят довольно ограниченными.

Газовые компании заявляют, что возобновляемый природный газ, улавливаемый очистными сооружениями, молочными заводами и другими источниками органических отходов, может заменить природный (ископаемый) газ и сократить выбросы парниковых газов. Но даже исследования, проведенные при поддержке газовой промышленности, показывают, что возобновляемый природный газ может заменить лишь небольшой процент текущего потребления газа в Калифорнии (9 процентов) или по всей стране (14 процентов).

В недавнем отчете (PDF), подготовленном для Энергетической комиссии Калифорнии, было обнаружено, что «электрификация зданий, вероятно, будет более дешевой и менее рискованной долгосрочной стратегией по сравнению с возобновляемым природным газом».

Есть ли другие проблемы при переходе на полностью электрические здания?

Конечно. На самом деле существует длинный список проблем, хотя все они могут быть преодолены. Среди них: как профинансировать масштабное переоборудование для электрификации существующих зданий? Как лучше всего развеять мифы об электрификации для подрядчиков («Тепловые насосы не работают на морозе!») И потребителей («Я не откажусь от своей газовой плиты!»)? А как избавиться от устаревших нормативных барьеров?

Первопроходцы уже указывают путь — см. Профиль GTM о стремлении одной семьи отказаться от бензина в своем доме в Калифорнии.

Также вырисовываются проблемы с акциями. Без вмешательства политиков первыми электрифицировать будут те здания, у владельцев которых будет больше всего средств для этого. Поскольку эти здания отказываются от газа, оставшиеся потребители могут нести большую долю затрат на эксплуатацию и обслуживание системы распределения.

Каким бы ни был путь вперед, политические лидеры должны разработать долгосрочные планы по свертыванию унаследованных систем добычи ископаемого газа, не оставляя домашних хозяйств с низкими доходами платить за потенциально неэффективные активы.

***

Хотите глубже? Загрузите бесплатное резюме отчета Вуда Маккензи «Электрификация отопления жилых и коммерческих помещений».

Горшок под наблюдением: какой способ кипячения воды наиболее энергоэффективен?

Как наиболее энергоэффективно вскипятить 500 миллилитров (около 2 стаканов) воды? И какой метод имеет наименьший углеродный след?

Этот вопрос приходит к нам от Бена Сильверстайна из Мэриленда.Сильверстайн — энтузиаст чайников — у него более 70 коллекций. Почему Сильверстайн так увлечен чайниками? Он видит в них пересечение формы и функции, инженерии и искусства. А знакомый процесс кипячения воды позволяет нам изучить, как наши ежедневные выборы связаны с глобальным потреблением энергии.

Что вообще кипит?

Прежде чем мы перейдем к вашей кухне, давайте рассмотрим, что именно означает кипение: кипение — это когда вода из жидкости превращается в газ.На уровне моря и стандартном атмосферном давлении мы должны нагреть воду до 212 градусов по Фаренгейту (или 100 градусов по Цельсию), прежде чем она закипит. Отправляйтесь в Денвер, штат Колорадо, в штаб-квартиру Inside Energy, на высоте 5280 футов над уровнем моря, и мы сможем вскипятить воду при температуре 203F (или 95C). На вершине Эвереста, на высоте 29 029 футов над уровнем моря, температура кипения падает до 160 ° F (или 71 ° C). Поднимитесь в гору, и горшок с кипящей водой станет холоднее. Почему? Чем выше вы подниметесь, тем ниже будет давление воздуха. Из-за этого людям становится труднее дышать, но молекулам воды легче превращаться в водяной пар.Если довести до крайности, если космонавт принесет термос с водой в открытый космос и откроет крышку, он мгновенно закипит в космическом вакууме. Но не было бы жарко. И из него не получится хорошая чашка чая.

Но для простоты вернемся на Землю и кухню на уровне моря.

На нашей кухне нам нужно получить эти 500 мл воды от комнатной температуры (21 ° C) до кипения (100 ° C) путем добавления энергии — 165 000 Джоулей (или 0,046 киловатт-часов), если быть точным — в виде тепла.Помните, что энергия бывает разных форм: тепло, электричество, пищевые калории, ядерная энергия, электромагнитная энергия (свет) и т. Д. Каждый раз, когда мы перемещаем энергию из одной формы в другую или из одного места в другое, мы теряем часть энергии в мире. вокруг нас (еще раз: «К черту возрастающую энтропию!»). Мы ищем самый эффективный способ превратить энергию из той формы, в которой она поступает в наш дом (обычно электричество), в тепло, и самый эффективный способ передать это тепло в воду.

Мы можем представить это простой формулой:

Jordan Wirfs-Brock / Inside Energy

Эффективность — это количество энергии, которое передается воде в виде тепла, деленное на количество воды, потребляемой прибором в виде электричества.

Для приборов — микроволновая печь, электрический чайник, электрическая плита — наиболее эффективным прибором является тот, который может кипятить воду, потребляя наименьшее количество электроэнергии через вилку.

Inside Energy поговорила с Томом Уильямсом, исследователем из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, чтобы определить приблизительную эффективность:

• Микроволновая печь примерно с эффективностью 50 процентов . Большая часть энергии теряется в процессе преобразования электричества в микроволны (которые являются частью электромагнитного спектра).
• Электрическая плита имеет КПД около 70 процентов , хотя это значение сильно варьируется в зависимости от типа кастрюли или чайника, которые вы используете. Большая часть энергии теряется на нагревание воздуха вокруг печи.
• Электрический чайник с КПД 80% , хотя опять же, этот показатель варьируется от чайника к чайнику. Электрические чайники, как правило, очень хорошо изолированы, а нагревательные змеевики находятся непосредственно в воде, поэтому меньше тепла теряется в воздух.
• Индукционная плита или плита имеет КПД 85% .Он создает электромагнитный ток непосредственно в кастрюле для выработки тепла, очень мало теряя в воздухе.

Наш задающий вопрос Бен провел мини-эксперимент на своей кухне. Он установил измеритель тока на электрический чайник, микроволновую печь и индукционную плиту и подсчитал, сколько времени потребуется, чтобы довести до кипения 500 мл. Результаты приблизились к оценкам Уильямса: микроволновая печь была эффективна на 34 процента, электрический чайник — на 71 процент, а индукционная плита — на 83 процента.

Jordan Wirfs-Brock / Inside energy

Слева направо: микроволновая печь, электрическая плита, электрический чайник и индукционная плита.

Когда дело доходит до электроприборов, индукционная плита — победитель. (Тем не менее, это все еще редкость в большинстве домов, и они работают только с магнитной посудой.) Электрический чайник занимает второе место. Не все кухни или все чайники одинаковы, поэтому имейте в виду, что эти оценки различаются.

А как насчет этого углеродного следа?

Чтобы определить углеродный след нашей чашки чая, нам нужно рассмотреть источник электричества, питающего наши приборы.По данным Управления энергетической информации, примерно 29 процентов электроэнергии в США вырабатывается из угля, 34 процента — из природного газа, 20 процентов — из ядерной энергии и 16 процентов — из возобновляемых источников энергии (включая гидроэнергетику). Это сильно варьируется от штата к штату. Сравните Вашингтон, где 69 процентов электроэнергии вырабатывается за счет гидроэнергетики, с Вайомингом, где 89 процентов вырабатывается за счет угля. Угольные электростанции вырабатывают от 2,07 до 2,17 фунтов диоксида углерода на киловатт-час произведенной электроэнергии, природного газа 1.21 фунт, а гидроэнергетика и возобновляемые источники энергии — нет.

Таким образом, если каждый из жителей Вашингтона и Вайомингита сделает чашку чая, используя электрический чайник, чай из Вайомингита будет иметь больший углеродный след.

Насколько высока доля углерода в электроэнергии в вашем штате? Узнать на этой карте:

Получить данные: CSV | XLS | Таблицы Google | Источник и примечания: Github

А как же газовая плита?

Газовая плита сжигает природный газ напрямую, исключая электростанции и электричество.Большая часть этой энергии идет на нагревание воздуха вокруг пламени и не попадает в воду. Том Уильямс из NREL говорит, что повышение эффективности, которое вы получаете от прямого сжигания природного газа, компенсируется неэффективностью пламени. Таким образом, газовая плита может соперничать с электрической плитой по эффективности, составляющей около 70 процентов.

Самый важный фактор: ваше поведение.

Как часто вы кипятите именно то количество воды, которое собираетесь выпить? Подумайте вот о чем: вы хотите выпить два стакана воды.Предположим, вы поставили чайник под раковину и на некоторое время включили воду, в результате чего в чайнике оказалось четыре чашки. Прокипятите это на электрической плите, и вы получите около 0,13 киловатт-часа электроэнергии. Но поместите ровно две чашки в микроволновую печь, и вы будете использовать только около 0,092 киловатт-часа электроэнергии, хотя микроволновая печь менее эффективна, чем плита. Когда дело доходит до энергоэффективности, ваши привычки кипения более важны, чем выбор прибора.

Или, как выразился Том Уильямс: «Как только люди могут с чем-то взаимодействовать, мы все портим.«Мы часто кипятим больше воды, чем нам нужно, используя больше энергии, чем нам нужно. Мы также делаем такие вещи, как оставляем плиту или микроволновую печь включенными после того, как вода уже закипит.

Для сравнения: по данным Национальной ассоциации кофе и Чайной ассоциации США, американцы выпивают около 662 миллионов чашек кофе и чая каждый день — это примерно две чашки на человека. Если бы на каждую из этих чашек чая или кофе мы варили целую кастрюлю, мы бы использовали примерно в четыре раза больше энергии, чем нам действительно нужно.

Почему кипение имеет значение не только на кухне?

Чашка чая — это хорошо, но кипящая вода играет гораздо большую роль: это основной способ выработки электроэнергии. Электростанции — атомные, угольные, газовые, нефтяные, солнечные — все используют пар для выработки электроэнергии. А для этого они должны довести воду до кипения и не только.

Jordan Wirfs-Brock / Inside Energy

Кипячение воды — это большой бизнес: уголь, природный газ и концентрирующие солнечные электростанции работают, превращая воду в пар и используя этот пар для выработки электроэнергии.

«Инженеры работали над тем, чтобы сделать этот процесс более эффективным более 100 лет», — сказал Уильямс.

Угольная электростанция требует тысячи галлонов воды для производства электроэнергии, — сказал Марк Уилсон, старший менеджер по генерирующим активам Tristate. По его словам, после «холодного старта» вода может нагреться до температуры, достаточной для выработки электричества, за 16 часов. И, как мы объясняли в предыдущем посте о потерях при передаче, примерно 65 процентов сырой энергии угля теряется в этот момент.Чем дольше вода доводится до кипения, тем более ценный уголь теряется.

По словам Уилсона, за последнее десятилетие эффективность значительно повысилась. Например, производство пара под более высоким давлением позволяет производить электричество более эффективно. Но сокращение этой потери энергии — это постоянная борьба, сказал он.

Это проблема, на которую пытается ответить даже Массачусетский технологический институт. В октябре 2015 года аспирант инженерного факультета Джереми Чо опубликовал исследование нового метода контроля кипения воды с помощью переключателя.

Подобная система позволит электростанциям быстро и эффективно наращивать или уменьшать мощность, сообщил Чо в октябре MIT News.

Что такое ваш энергетический вопрос?

Мы покрыли только первые несколько пузырьков в кипящем кипении, то есть энергии. Вы когда-нибудь пробовали вскипятить воду на улице, используя силу солнца? Интересно, действительно ли можно перегреть воду в микроволновой печи? Задайте свои вопросы — о кипятке или любой другой энергетической теме — ниже!

Обогрейте дом с помощью механической ветряной мельницы

Изображение: иллюстрация Роны Бинай для журнала Low-tech.

Производство возобновляемой энергии почти полностью направлено на производство электроэнергии. Однако мы используем больше энергии в виде тепла, которое солнечные панели и ветряные турбины могут производить лишь косвенно и относительно неэффективно. Солнечный тепловой коллектор пропускает преобразование в электричество и поставляет возобновляемую тепловую энергию прямым и более эффективным способом.

Гораздо менее известно, что механическая ветряная мельница может делать то же самое в ветреном климате — из-за слишком большого размера тормозной системы ветряная мельница может выделять много прямого тепла за счет трения.Механическая ветряная мельница также может быть соединена с механическим тепловым насосом, который может быть дешевле, чем использование газового котла или электрического теплового насоса, приводимого в действие ветряной турбиной.

Тепло против электричества

В глобальном масштабе спрос на тепловую энергию соответствует одной трети предложения первичной энергии, в то время как спрос на электроэнергию составляет лишь одну пятую. ^{В умеренном или холодном климате доля тепловой энергии еще выше. Например, в Великобритании на тепло приходится почти половина общего потребления энергии. Если мы посмотрим только на домашние хозяйства, тепловая энергия для отопления помещений и нагрева воды в умеренном и холодном климате может составлять 60-80% от общего внутреннего спроса на энергию.}

Несмотря на это, возобновляемые источники энергии играют незначительную роль в производстве тепла. Основным исключением является традиционное использование биомассы для приготовления пищи и обогрева, но в «развитом» мире даже биомасса часто используется для производства электроэнергии вместо тепла. Использование прямого солнечного тепла и геотермального тепла обеспечивает менее 1% и 0.2% мирового спроса на тепло, соответственно ^{. Хотя на возобновляемые источники энергии приходится более 20% мирового спроса на электроэнергию (в основном гидроэлектроэнергия), на них приходится только 10% глобального спроса на тепло (в основном биомасса).}

Прямое и косвенное производство тепла

Электроэнергия, произведенная из возобновляемых источников энергии, может быть — и преобразуется — в тепло косвенным образом. Например, ветряная турбина преобразует свою энергию вращения в электричество с помощью своего электрического генератора, и это электричество затем может быть преобразовано в тепло с помощью электрического нагревателя, электрического бойлера или электрического теплового насоса.Результат — тепло, выделяемое ветровой энергией.

В частности, многие правительства и организации продвигают электрический тепловой насос как устойчивое решение для производства тепла из возобновляемых источников. Однако солнечная и ветровая энергия также может использоваться напрямую, без предварительного преобразования их в электричество — и, конечно же, то же самое относится и к биомассе. Прямое производство тепла дешевле, может быть более энергоэффективным и более устойчивым, чем косвенное производство тепла.

Изображение: прототипы ветряных мельниц, вырабатывающих тепло, построенные Эсрой Л.Соренсен в 1974 году. Фото Клауса Нибро. Источник:

Прямая альтернатива солнечной фотоэлектрической энергии — солнечная тепловая энергия, технология, появившаяся в девятнадцатом веке после более дешевых технологий производства стекла и зеркал. Солнечная тепловая энергия может использоваться для нагрева воды, отопления помещений или в промышленных процессах, и это в 2-3 раза более энергоэффективно по сравнению с косвенным путем, включающим преобразование электроэнергии.

Почти никто не знает, что ветряная мельница может производить тепло напрямую

Прямая альтернатива ветроэнергетике, которую все знают, — это старомодная ветряная мельница, которой не меньше 2.000 лет. Он передавал энергию вращения от своего ветряного ротора непосредственно на ось станка, например, для пиления дерева или шлифования зерна. Этот старомодный подход остается актуальным, в том числе в сочетании с новыми технологиями, поскольку он будет более энергоэффективным по сравнению с первым преобразованием энергии в электричество, а затем обратно во вращательную энергию.

Однако старомодная ветряная мельница может обеспечивать не только механическую, но и тепловую энергию. Проблема в том, что этого почти никто не знает.Даже Международное энергетическое агентство не упоминает о прямом преобразовании ветра в тепло, когда предлагает все возможные варианты производства тепла из возобновляемых источников.

Ветряная мельница с водяным тормозом

Оригинальный тип ветряной мельницы, генерирующей тепло, преобразует энергию вращения непосредственно в тепло путем создания трения в воде с использованием так называемого «водяного тормоза» или «машины Джоуля». Теплогенератор, основанный на этом принципе, представляет собой ветряную мешалку или крыльчатку, установленную в изолированном резервуаре, наполненном водой.Из-за трения между молекулами воды механическая энергия преобразуется в тепловую. Нагретую воду можно перекачивать в здание для обогрева или стирки, и ту же концепцию можно применить к производственным процессам на заводе, требующим относительно низких температур.

Изображение; система отопления на базе ветряка с водяным тормозом. Источник:

Машина Джоуля изначально задумывалась как измерительный прибор. Джеймс Джоуль построил его в 1840-х годах для своего знаменитого измерения механического эквивалента тепла: одна калория равна количеству энергии, необходимому для повышения температуры 1 кубического сантиметра воды на 1 градус Цельсия.

Теплогенератор, основанный на этом принципе, представляет собой ветряную мешалку или крыльчатку, установленную в изолированном резервуаре, заполненном водой.

Самое интересное в ветряных мельницах с водяным тормозом то, что гипотетически они могли быть построены сотни или даже тысячи лет назад. Для них требуются простые материалы: дерево и / или металл. Но хотя мы не можем исключить их использование в доиндустриальные времена, первое упоминание о ветряных мельницах, производящих тепло, относится к 1970-м годам, когда датчане начали их строить после первого нефтяного кризиса.

Изображение: теплогенератор ветряной мельницы. Источник:

В то время Дания почти полностью зависела от импорта нефти для отопления, из-за чего многие домашние хозяйства оставались в холоде, когда поставки нефти были нарушены. Поскольку у датчан уже была сильная DIY-культура для небольших ветряных турбин, вырабатывающих электричество на фермах, они начали строить ветряные мельницы для обогрева своих домов. Некоторые выбрали непрямой путь, преобразовывая вырабатываемое ветром электричество в тепло с помощью электрических нагревательных приборов.Другие, однако, разработали механические ветряные мельницы, которые непосредственно производили тепло.

Строить дешевле

Прямой подход к производству тепла значительно дешевле и более экологичен, чем преобразование электроэнергии, вырабатываемой ветром или солнечной энергией, в тепло с помощью электрических нагревательных устройств. На это есть две причины.

Во-первых, и это наиболее важно, механические ветряные мельницы менее сложны, что делает их более доступными и менее ресурсоемкими в строительстве, а также увеличивает срок их службы.В ветряке с водяным тормозом можно исключить электрический генератор, преобразователи энергии, трансформатор и коробку передач, а из-за экономии веса ветряная мельница должна быть менее прочной. Машина Джоуля имеет меньший вес, меньшие размеры и меньшую стоимость, чем электрический генератор. ^{Также важно то, что стоимость аккумуляторов тепла на 60-70% ниже по сравнению с батареями или использованием резервных тепловых электростанций.}

Мельница с водяным тормозом, построенная в Институте агротехники в 1974 году.Фото Рикара Матцена. Источник:

Во-вторых, преобразование ветровой или солнечной энергии непосредственно в тепло (или механическую энергию) может быть более энергоэффективным, чем при электрическом преобразовании. Это означает, что для подачи определенного количества тепла требуется меньше преобразователей солнечной и ветровой энергии и, следовательно, меньше места и ресурсов. Короче говоря, ветряная мельница, генерирующая тепло, устраняет основные недостатки энергии ветра: ее низкую удельную мощность и ее непостоянство.

Механические ветряные мельницы менее сложны, что делает их более доступными и менее ресурсоемкими в строительстве, а также увеличивает срок их службы.

Кроме того, прямое производство тепла значительно улучшает экономику и устойчивость небольших типов ветряных мельниц.Испытания показали, что небольшие ветряные турбины, вырабатывающие электричество, очень неэффективны и не всегда вырабатывают столько энергии, сколько необходимо для их производства. ^{Однако использование аналогичных моделей для производства тепла снижает потребляемую энергию и затраты, увеличивает срок службы и повышает эффективность.}

Сколько тепла может производить ветряная мельница?

Датская ветряная мельница с водяным тормозом 1970-х годов была относительно небольшой машиной с диаметром ротора около 6 метров и высотой около 12 метров.Более крупные ветряные мельницы, генерирующие тепло, были построены в 1980-х годах. Чаще всего используются простые деревянные лезвия. В общей сложности задокументировано не менее дюжины различных моделей, как самодельных, так и коммерческих. ^{Многие из них были построены из использованных автомобильных запчастей и других выброшенных материалов.}

Изображение: ветряная мельница Calorius, вырабатывающая до 4 кВт тепла. Изображение предоставлено Nordic Folkecenter в Дании.

Одна из самых маленьких ветряных мельниц раннего производства в Дании прошла официальные испытания.Calorius type 37 с диаметром ротора 5 метров и высотой 9 метров производил 3,5 киловатта тепла при скорости ветра 11 м / с (сильный ветер, балл 6 баллов по шкале Бофорта). Это сопоставимо с теплопроизводительностью самых маленьких электрокотлов для отопления помещений. С 1993 по 2000 год датская фирма Westrup построила в общей сложности 34 ветряных мельницы с водяным тормозом на основе этой конструкции, и к 2012 году их все еще оставалось в эксплуатации.

Гораздо более крупная ветряная мельница с водяным тормозом (диаметр ротора 7,5 м, башня 17 м) была построена в 1982 году братьями Сванеборг и отапливала дом одного из них (другой брат выбрал ветряную турбину и электрическую систему отопления).Ветряк с тремя лопастями из стекловолокна, по неофициальным данным, производил до 8 киловатт тепла, что сравнимо с мощностью электрического котла для скромного дома.

В конце 1980-х годов Кнуд Берту построил самую сложную на сегодняшний день тепловую ветряную мельницу: LO-FA. В других моделях тепловыделение происходило в нижней части башни — сверху ветряка проходила шахта до низа, где был установлен водяной тормоз.Однако в ветряке LO-FA все механические части для преобразования энергии были перемещены на вершину башни. Нижние 10 метров 20-метровой башни залили 15 тоннами воды в изотермический резервуар. Следовательно, из мельницы можно было буквально взять горячую воду.

Башня ветряной мельницы LO-FA была залита 15 тоннами воды в изотермическом баке: горячая вода могла буквально вытекать из ветряка.

LO-FA также была самой большой из тепловых ветряных мельниц с диаметром ротора 12 метров.Его тепловая мощность оценивалась в 90 киловатт при скорости ветра 14 м / с (Beaufort 7). Эти результаты кажутся чрезмерными по сравнению с другими ветряными мельницами, генерирующими тепло, но выход энергии ветряной мельницы увеличивается более чем пропорционально диаметру ротора и скорости ветра. Кроме того, фрикционной жидкостью в водяном тормозе была не вода, а гидравлическое масло, которое можно нагревать до гораздо более высоких температур. Затем масло передавало свое тепло накопителю воды в башне.

Возобновление процентов

Интерес к ветряным мельницам, генерирующим тепло, возродился несколько лет назад, хотя пока это касается лишь нескольких научных исследований.В статье 2011 года немецкие и британские ученые пишут, что «небольшие и удаленные домохозяйства в северных регионах требуют тепловой энергии, а не электричества, и поэтому ветряные турбины в таких местах должны быть построены для производства тепловой энергии».

Исследователи объясняют и иллюстрируют работу ветряной мельницы с водяным тормозом и рассчитывают оптимальную производительность технологии. Было обнаружено, что характеристики крутящего момента ветряного ротора и крыльчатки должны быть тщательно согласованы для достижения максимальной эффективности.Например, для очень маленькой ветряной мельницы Савониуса, которую ученые использовали в качестве модели (диаметр ротора 0,5 м, башня 2 м), было рассчитано, что диаметр крыльчатки должен быть 0,388 м.

Затем исследователи провели моделирование в течение пятидесяти часов, чтобы рассчитать тепловую мощность ветряной мельницы. Хотя Savonius — это низкоскоростная ветряная мельница, которая плохо подходит для выработки электроэнергии, она оказывается отличным производителем тепла: небольшая ветряная мельница вырабатывала до 1 кВт тепловой энергии (при скорости ветра 15 м / с). ^{В исследовании 2013 года с использованием прототипа были получены аналогичные результаты, и расчетная эффективность системы составила 91%. Это сопоставимо с эффективностью ветряной турбины, нагревающей воду с помощью электричества.}

Исследование 2013 года с использованием прототипа рассчитало, что эффективность системы составила 91%

Очевидно, что это не всегда штормовая погода, а это значит, что средняя скорость ветра не менее важна. В исследовании 2015 года изучаются возможности тепловых ветряных мельниц в Литве, балтийской стране с холодным климатом, зависящим от импорта дорогостоящего топлива. ^{Исследователи подсчитали, что при средней скорости ветра в стране (4 м / с по шкале Бофорта 3) для выработки одного киловатта тепла требуется ветряная мельница с диаметром ротора 8,2 метра.}

Теплогенерирующая ветряная мельница с водяным тормозом, размещенная внутри нижней части башни. Мельница была построена Йоргеном Андерсеном в 1975 году и находилась в Серритслеве. Фото Клауса Нибро. Источник:

Они сравнивают это с потребностью в тепловой энергии нового энергоэффективного здания площадью 120 м2, отапливаемого в соответствии с современными стандартами комфорта, и приходят к выводу, что ветряная мельница, генерирующая тепло, может покрыть от 40 до 75% годовой потребности в отоплении (в зависимости от класса энергоэффективности. конструкции).

Накопление тепла

Средняя скорость ветра также не гарантируется, что означает, что ветряная мельница, вырабатывающая тепло, требует аккумулирования тепла — в противном случае она обеспечивала бы обогрев только тогда, когда дует ветер. Один кубический метр нагретой воды (1 тонна, 1000 литров) может вместить до 90 кВт · ч тепла, что составляет примерно один-два дня подачи тепла для семьи из четырех человек.

Та же мельница, что и на фото выше, вид снизу. Источник:

Таким образом, для обеспечения достаточного объема хранилища для моста без ветра в течение недели требуется до 7 тонн воды, что соответствует объему в 7 кубических метров плюс изоляция.Однако следует также учитывать потери энергии (саморазряд), и это объясняет, почему датские ветряные мельницы, генерирующие тепло, обычно имеют резервуар для хранения от десяти до двадцати тысяч литров воды.

Теплогенерирующую ветряную мельницу также можно комбинировать с солнечным бойлером, чтобы и солнце, и ветер могли подавать тепловую энергию напрямую, используя меньший резервуар для воды.

Теплогенерирующая ветряная мельница также может быть объединена с солнечным бойлером, чтобы и солнце, и ветер могли поставлять тепловую энергию напрямую, используя один и тот же резервуар для хранения тепла.В этом случае становится возможным построить довольно надежную систему отопления с резервуаром для хранения тепла меньшего размера, потому что сочетание двух, часто дополняющих друг друга, источников энергии увеличивает шансы на прямую подачу тепла. Ветряные мельницы, генерирующие тепло, особенно в менее солнечном климате, являются отличным дополнением к солнечной тепловой системе, потому что последняя вырабатывает относительно меньше тепла зимой, когда потребность в тепле максимальна.

Замедлители схватывания и механические тепловые насосы

Самые последние и обширные на сегодняшний день исследования относятся к 2016 и 2018 гг., И в них сравниваются различные типы ветряных мельниц, генерирующих тепло, с различными типами косвенного производства тепла. ^{В ветряных мельницах второго типа тепло вырабатывается с помощью механических тепловых насосов или гидродинамических замедлителей, а не с помощью водяного тормоза.}

Механический тепловой насос — это просто тепловой насос без электродвигателя. Вместо этого ветряной ротор напрямую подключен к компрессору (-ам) теплового насоса. Это позволяет на одно преобразование энергии меньше, что делает комбинацию, по крайней мере, на 10% более энергоэффективной, чем электрический тепловой насос, приводимый в действие ветряной турбиной.

Гидродинамический ретардер хорошо известен как тормозная система тяжелых транспортных средств.Подобно джоулевой машине, он преобразует энергию вращения в тепло без участия электричества. Замедлители и механические тепловые насосы имеют те же преимущества, что и машины Джоуля, в том смысле, что они намного меньше, легче и дешевле электрических генераторов. Однако в этом случае для достижения оптимального КПД требуется коробка передач.

Сравнение различных видов производства прямого и косвенного нагрева. Источник:

В исследовании сравниваются теплогенерирующие ветряные мельницы на основе замедлителей и механических тепловых насосов с косвенным производством тепла с использованием электрических котлов и электрических тепловых насосов.В нем сравниваются эти четыре технологии для трех систем размеров: небольшая ветряная мельница, предназначенная для отопления автономного дома, большая ветряная мельница, предназначенная для теплоснабжения деревни, и ветряная электростанция, производящая тепло для 20 000 жителей. Четыре концепции отопления ранжируются на основе их годовых капитальных и эксплуатационных затрат, предполагая, что срок их службы составляет 20 лет.

Прямое соединение механической ветряной мельницы с механическим тепловым насосом дешевле, чем использование газового котла или комбинации ветряной турбины и электрического теплового насоса.

Для автономной системы прямое соединение механической ветряной мельницы с механическим тепловым насосом является самым дешевым вариантом, в то время как комбинация ветряной турбины и электрического котла стоит в два-три раза дороже. Все остальные технологии находятся посередине. Принимая во внимание как инвестиционные, так и эксплуатационные расходы, малые тепловые ветряные мельницы с механическими тепловыми насосами одинаково дороги или дешевле, чем обычные газовые котлы, если предположить типичную производительность небольшой ветряной мельницы (которая производит — в течение одного года — 12% до 22% от его максимальной выходной энергии).

Изображение: ветряная мельница с водяным тормозом, разработанная О. Хельгасоном (слева), водяной тормоз с системой переменной нагрузки (справа). Изображения из «Испытания при очень высокой скорости ветра ветряной мельницы, управляемой водяным тормозом», О. Хельгасон и А.С. Сигурдсон, Научный институт Исландского университета. Источник:

С другой стороны, сочетание небольшой ветряной турбины и электрического теплового насоса требует, чтобы ветряная мельница с «коэффициентом мощности» не менее 30% стала конкурентоспособной по стоимости с газовым отоплением, но такая высокая производительность очень необычна.Более крупные системы имеют одинаковый рейтинг — комбинация механических ветряных мельниц и механических тепловых насосов является самым дешевым вариантом, — но они имеют до трех раз меньшие капитальные затраты из-за экономии на масштабе. Ветряные мельницы большего размера имеют более высокий коэффициент мощности (16-40%), что приводит к еще большей экономии затрат.

Из-за больших потерь энергии на транспортировку тепла тепловая ветряная мельница лучше всего подходит как децентрализованный источник энергии, обеспечивая теплом домохозяйство, не подключенное к электросети, или, в оптимальном случае, небольшой город.

Однако более крупные системы также обнаруживают проблему при расширении технологии: хранение тепла может быть дешевле и эффективнее, чем хранение электроэнергии, но для транспорта справедливо обратное: потери энергии при транспортировке намного больше, чем потери энергии для электричества. коробка передач. Ученые подсчитали, что максимальное экономически достижимое расстояние при оптимальных ветровых условиях составляет 50 км.

Следовательно, тепловая ветряная мельница лучше всего подходит как децентрализованный источник энергии, обеспечивая теплом домохозяйство, не подключенное к электросети, или — в оптимальном случае — относительно небольшой город или город, или промышленную зону.Для еще более крупных систем необходимо транспортировать энергию в виде электричества, и в этом случае прямое производство тепла со всеми его преимуществами становится непривлекательным.

Ослепленный электричеством

Теплогенерирующие ветряные мельницы также исследуются для производства электроэнергии из возобновляемых источников, главным образом потому, что они предлагают лучшее решение для хранения энергии по сравнению с батареями или другими распространенными технологиями. ^{В этих системах произведенное тепло преобразуется в электричество с помощью паровой турбины.Система хранения аналогична системе концентрированной солнечной электростанции (CSP), а солнечные концентраторы заменены ветряными мельницами, генерирующими тепло.}

«Вихретоковый нагреватель». Источник:

Поскольку для эффективного производства электроэнергии с помощью паровой турбины требуются высокие температуры, эти системы не могут использовать джоулевые машины или гидродинамические замедлители, а вместо этого полагаются на тип замедлителя, называемый «вихретоковым нагревателем» (или «индукционным нагревателем»). ).Они состоят из магнита, установленного на вращающемся валу, и могут достигать температуры до 600 градусов Цельсия. Используя вихретоковые нагреватели, ветряные мельницы могут обеспечивать прямое тепло при более высоких температурах, что еще больше увеличивает их потенциальное использование в промышленности.

Однако использование накопленного тепла для производства электроэнергии значительно дороже и менее устойчиво по сравнению с использованием ветряных мельниц, генерирующих тепло, для прямого производства тепла. Эффективность преобразования накопленного тепла в электричество составляет не более 30%, а это означает, что две трети энергии ветра теряется из-за ненужного преобразования энергии — и то же самое верно, когда солнечное тепло используется для производства электроэнергии.

Прямое производство тепла, таким образом, дает возможность сэкономить в три раза больше выбросов парниковых газов и ископаемого топлива, используя такое же количество ветряных мельниц, которые также дешевле и более экологичны в строительстве. Надеемся, что прямому производству тепла будет отдан приоритет, которого оно заслуживает. Несмотря на потепление климата, потребность в тепловой энергии как никогда высока.

Крис Де Декер

Чтобы оставить комментарий, отправьте электронное письмо на адрес solar (at) lowtechmagazine (dot) com.

электрическая — Какая система электрического отопления наиболее энергоэффективна?

Все электронагреватели имеют 100% КПД, преобразуя всю потребляемую электрическую энергию в тепло.

Лучистые обогреватели

Эти типы обогревателей состоят из нагревательного элемента и отражателя. Они используются для обогрева предметов, а не воздуха в комнате.

Эти типы обогревателей полезны, когда вам нужно отапливать только небольшую площадь большого помещения.Обычно они используются в гаражах и других подобных зданиях, где отопление всего здания не является обязательным.

Тепловентиляторы

Эти типы обогревателей состоят из нагревательного элемента и вентилятора. Они работают, нагнетая воздух через нагревательный элемент, нагревая воздух и направляя его в комнату.

Их лучше всего использовать в небольших помещениях, где требуется быстрый нагрев.

Конвекционные обогреватели

Эти типы обогревателей содержат нагревательный элемент, который открыт для потока воздуха (в некоторых есть вентиляторы для увеличения потока воздуха), что позволяет им нагревать и циркулировать воздух с помощью конвекции.

Они хороши для помещений среднего размера, где требуется более длительное отопление. Им может потребоваться больше времени для обогрева комнаты, но они будут производить более устойчивый, более равномерный нагрев.

Обогреватели ночного магазина

В этих типах обогревателей используются кирпичи (или другие материалы) для хранения тепла в часы «непиковой нагрузки», а затем отвода тепла в часы «пиковой нагрузки».

Они могут быть полезны, если большая часть вашей потребности в тепле приходится на «пиковые» часы (при условии, что ваша электрическая компания имеет внепиковые тарифы), но они не так хороши, если большая часть вашей потребности приходится на «пиковые» часы.

Полы с подогревом

Обычно это маты различного размера, которые устанавливаются под полом. Они могут быть полезны для обогрева больших помещений, но могут быть дорогими в эксплуатации (поскольку они должны передавать тепло через различные напольные покрытия).

Для обогревателей этого типа очень важно, чтобы нижняя сторона пола была хорошо изолирована, чтобы предотвратить передачу тепла вниз, а не вверх.

Тепловой насос

Хотя некоторые люди любят сравнивать тепловые насосы с электронагревателями, их действительно не следует смешивать с электронагревателями.Да, они используют электричество, но они не используют электричество в качестве основного источника тепла. Тепловые насосы работают за счет циркуляции хладагента по водопроводу, отбирая тепло из окружающей среды, а затем отводя его в доме.

Поскольку тепловые насосы извлекают тепло из других источников, их эффективность может быть выше 100%. Некоторые тепловые насосы используют электрический нагревательный элемент в качестве дополнительного источника тепла, когда тепла окружающей среды недостаточно.

Если у вас есть возможность, лучшим вариантом может быть установка теплового насоса.Первоначальная стоимость установки может быть довольно высокой, но экономия на эксплуатационных расходах может компенсировать это. Вы захотите рассчитать свой ROI (возврат инвестиций), чтобы определить, является ли это экономически жизнеспособным вариантом.

Электрические тепловые насосы потребляют гораздо меньше энергии, чем печи, и могут охлаждать дома — вот как они работают

Чтобы помочь обуздать изменение климата, президент Байден поставил цель снизить выбросы парниковых газов в США на 50–52% по сравнению с уровнем 2005 года к 2030 году. Достижение этой цели потребует быстрого преобразования как можно большего количества видов деятельности, связанных с ископаемым топливом, на электричество, и затем генерировать эту электроэнергию из низкоуглеродных и безуглеродных источников, таких как ветер, солнце, гидроэнергетика и ядерная энергия.

Здания, в которых люди живут и работают, потребляют значительное количество энергии. В 2019 году на коммерческие и жилые здания пришлось более одной седьмой выбросов парниковых газов в США. Новые стратегии отопления и охлаждения — важная часть головоломки.

К счастью, существует существующая технология, которая может это сделать: электрические тепловые насосы, которые в три-четыре раза более эффективны, чем печи. Эти устройства обогревают дома зимой и охлаждают их летом, перемещая тепло в здания и из них, а не сжигая ископаемое топливо.

Как ученый, специализирующийся на возобновляемых и экологически чистых источниках энергии, я изучаю использование энергии в жилищном строительстве и то, что замедление изменения климата означает для промышленно развитых и развивающихся стран. Я считаю, что снабжение зданий чистой возобновляемой электроэнергией является важной стратегией, которая также сэкономит деньги потребителей.

Тепловые насосы работают за счет перемещения тепла, а не воздуха

В большинстве систем отопления в США используются печи с принудительной подачей воздуха, работающие на природном газе или электричестве, или, в некоторых случаях, на мазуте. Для обогрева здания системы сжигают топливо или используют электричество для нагрева воздуха, а затем продувают теплый воздух через воздуховоды в отдельные комнаты.

Тепловой насос больше похож на холодильник, который извлекает энергию из воздуха внутри холодильника и сбрасывает ее в комнату, оставляя внутреннее охлаждение.Для обогрева здания тепловой насос извлекает энергию из наружного воздуха или земли и преобразует ее в тепло для дома.

Вот как это работает: Чрезвычайно холодная жидкость циркулирует по змеевикам трубок в наружном блоке теплового насоса. Эта жидкость поглощает энергию в виде тепла из окружающего воздуха, который теплее жидкости. Жидкость испаряется, а затем циркулирует в компрессоре. Сжатие любого газа нагревает его, поэтому в этом процессе выделяется тепло. Затем пар проходит через змеевики трубок внутреннего блока теплового насоса, нагревая здание.

Летом тепловой насос работает в обратном направлении и забирает энергию из комнаты и отводит это тепло на улицу, даже если на улице жарче — в основном, работая как большая версия холодильника.

Эффективнее печей

Тепловым насосам для работы требуется некоторое количество электроэнергии, но это относительно небольшое количество. Современные системы тепловых насосов могут передавать в три или четыре раза больше тепловой энергии в виде тепла, чем они потребляют в электрической энергии для выполнения этой работы — и за это платит домовладелец.

Напротив, преобразование энергии из одной формы в другую, как это делают обычные системы отопления, всегда приводит к потере части ее. Это верно для сжигания нефти или газа для нагрева воздуха в печи или использования электрических нагревателей для нагрева воздуха — хотя в этом случае отходы возникают при выработке электроэнергии. При этом теряется около двух третей энергии, используемой для производства электроэнергии на электростанции.

Модернизация жилых и коммерческих зданий с помощью тепловых насосов увеличивает эффективность отопления.В сочетании с переходом с ископаемого топлива на возобновляемые источники энергии это еще больше снижает потребление энергии и выбросы углерода.

Электроэнергия

Растущие ограничения на использование ископаемого топлива и проактивные меры стимулируют продажи тепловых насосов в США и за рубежом. Тепловые насосы в настоящее время используются в 5% систем отопления по всему миру, и эту долю необходимо увеличить до одной трети к 2030 году и намного выше, чтобы достичь нулевых чистых выбросов к 2050 году.

В более теплых районах с относительно низкими потребностями в отоплении тепловые насосы дешевле в эксплуатации, чем печи.Налоговые льготы, скидки на коммунальные услуги или другие субсидии также могут создавать стимулы для покрытия авансовых расходов, включая федеральные льготы, восстановленные администрацией Байдена.

В очень холодном климате эти системы имеют дополнительный внутренний обогреватель. Этот агрегат не так эффективен и может значительно увеличить счета за электроэнергию. Люди, живущие в холодных местах, могут захотеть рассмотреть геотермальные тепловые насосы в качестве альтернативы.

В этих системах используется тот факт, что температура земли зимой выше, чем воздуха. Геотермальные системы собирают тепло от земли и используют ту же технологию жидкости и компрессора, что и тепловые насосы с воздушным источником тепла, для передачи тепла в здания. Они стоят дороже, так как их установка требует земляных работ, чтобы проложить трубы под землей, но они также сокращают потребление электроэнергии.

Новые, меньшие по размеру «мини-сплит» системы с тепловым насосом хорошо работают во всех климатических условиях, кроме самого холодного.Вместо того, чтобы требовать воздуховодов для перемещения воздуха через здания, эти системы подключаются к настенным блокам, которые обогревают или охлаждают отдельные комнаты. Они просты в установке и могут выборочно использоваться в отдельных квартирах, что упрощает модернизацию больших зданий.

Даже при использовании лучших систем отопления и охлаждения установка надлежащей изоляции и герметизация протечек в зданиях являются ключом к сокращению энергопотребления. Вы также можете поэкспериментировать со своим термостатом, чтобы увидеть, насколько мало вы можете обогреть или охладить свой дом, сохраняя при этом комфорт для всех в нем.

Чтобы выяснить, может ли тепловой насос работать на вас, одним из хороших источников информации является ваш поставщик электроэнергии. Многие коммунальные предприятия предлагают проведение энергетических аудитов дома, которые могут определить рентабельные способы сделать ваш дом более энергоэффективным.