Mütevazı ısı pompası nihayet spot ışığında anını buldu. Taraftarlar, cihazın potansiyel olarak enerji faturalarınızdan tasarruf etmenizi, iklim değişikliğiyle savaşmanızı ve Avrupa’nın Rus gazına olan bağımlılığını azaltmanızı sağlayabileceğini söylüyor. Bir gün ısı pompaları tüm dünyadaki klima ve ısıtma sistemlerinin yerini alabilir.
Elbette, kulağa çok iddialı geliyor, ancak kanun koyucular mümkün olan her yere ısı pompalarını dağıtmak için çabalıyorlar. Başkan Joe Biden, teknolojinin yerli üretimini artırmak için bu yılın başlarında Savunma Üretimi Yasasını başlattı ve Kongre, Amerikalıların bunları karşılamasını kolaylaştıran büyük iklim yasaları hazırladı. Avrupa’daki gölet boyunca, ısı pompaları Rus yakıtlarından uzaklaşma çabalarının bir parçası.
Tüm bu yutturmaca ile, aniden manşetlere çıkan teknolojiye aşina olmak isteyebilirsiniz. Yani, Sınır ısı pompalarının ne olduğu, ne yaptıkları ve neden şimdi bu kadar ses getirdiklerine dair bu kılavuzu bir araya getirin.
Öncelikle, dünyada ısı pompası nedir?
Farklı türde ısı pompası teknolojileri vardır, ancak basitlik adına, şu anda en çok dalgayı yapan cihazlara odaklanacağız. Tüm bu gürültüye neden olan cihazlar, evlerin ve binaların içindeki havayı ısıtmak ve soğutmak için kullanılan elektrikli ısı pompalarıdır. Ve adının seni aldatmasına izin verme. Isı pompaları fırınlarla aynı işi yapabilir ve klimalar.
Şey nasıl çalışıyor?
Bu, ısı pompasının tipine göre değişir, ancak belirleyici özelliği, ısıyı istediğiniz yere taşımalarıdır. Cihazlar, özellikle ısıyı çekmek ve yeniden dağıtmak için bir soğutucu kullanır. Soğutucu akışkan, ısıyı kolayca emebilen düşük kaynama noktasına sahip bir maddedir. Ayrıca klimalarda ve buzdolaplarında da kullanılırlar.
Duyacağınız en yaygın ısı pompası türü, ısıyı eviniz ile dışarıdaki hava arasında hareket ettiren “hava kaynaklı” ısı pompalarıdır.
İki parçası var: bir iç mekan bileşeni ve bir dış mekan bileşeni. Bir alanı soğutmak için kullanıldığında, iç ünite bileşeni, sıvı soğutucu ile doldurulmuş serpantinler üzerinden bir alanın içindeki sıcak havayı iter. Soğutucu havadaki ısıyı emer, kaynar ve buharlaşarak gaza dönüşür. Oradan, ısınan soğutucu, ısıyı serbest bıraktığı dış mekan bileşenine geçer. Soğutucu soğur, tekrar sıvı hale gelir ve süreç yeniden başlayabilir. Bir odayı ısıtmak için ısı pompaları kullanıldığında, süreç tersine işler. Soğutucu dışarıdan gelen ısıyı emer ve bunu içeriye taşır. Isı pompası teknolojilerindeki nispeten yeni bazı atılımlar sayesinde bu işe yarıyor. soğuk iklimlerde bile çünkü soğutucu, çevresinden daha soğuk olduğu sürece ısıyı emecektir.
Ayrıca orada “yer kaynağı” veya bir ev veya bina ile dışarıdaki zemin veya yakındaki bir su kaynağı arasında ısıyı hareket ettiren jeotermal ısı pompaları.
Resim: Enerji Yıldızı
Kulağa şaşırtıcı derecede düşük teknoloji geliyor. Isı pompaları bir süredir ortalıkta yok mu?
Aynen. Avusturyalı mühendis Peter von Rittinger, belgelenen ilk 1850’lerde ısı pompası sistemi. İlk elektrikli toprak kaynaklı ısı pompası, 1940’ların sonlarında, haşlama suyu ürettiğini fark ettiğinde mahzeninde bir derin dondurucuyla uğraşan Amerikalı mucit Robert C. Webber’e atfedilir. Sıcak suyu boşa harcamak istemediğinden, onu kazanına yönlendirdi ve sonunda tüm evini ısıtmak için bir sistem tasarladı.
Isı pompaları uzun zamandan beri var olmasına rağmen, ana akım haline gelmediler. 2020’de sadece yüzde 7’sini yerine getirdiler küresel ısıtma talebi. Yıllar geçtikçe, birçok insanın daha aşina olduğu diğer teknolojilerin, yani klima ve fırınların satın alınması ve kurulması daha uygun maliyetli hale geldi. Ayrıca birçok yerde evinizi gazla ısıtmak elektrikten daha ucuzdu. Ayrıca, ısı pompaları her zaman çok soğuk yerlerde daha ılıman iklimlerde olduğu kadar iyi çalışmaz.
Isı pompaları hakkında neden bu kadar çok şey duyuyoruz?
Öncelikle teknoloji gelişti. Bu da ısı pompalarını, dünyanın bugün karşı karşıya olduğu birçok krizle boğuşmak için görünüşte ideal hale getiriyor.
Hem COVID-19 salgını hem de Rusya’nın Ukrayna’daki savaşı, bir küresel gaz krizi. Evinizi gazla ısıtmak veya ışıkları açık tutmak için gazla çalışan bir elektrik santraline güvenmek çok daha pahalı hale geldi.
Bu enerji krizi gerçekten Avrupa’da sertgazın maliyeti nerede yükseldi Sadece son birkaç yılda bir milyon İngiliz ısı birimi (MMBtu) başına yaklaşık 5 dolardan MMBtu başına 55 dolara çıktı. Sorunun büyük bir kısmı, Avrupa’nın tarihsel olarak çok Rusya’ya bağımlı doğal gaz tedariki için. Rusya Ukrayna’yı işgal ettiğinden beri blok bu bağımlılığı bırakmaya çalıştı ve elektrikli ısı pompaları bu planın büyük bir parçası. Gaz şu anda Avrupa’nın yakıtı en çok kullanır ısınması için ve bu gazın çoğu tarihsel olarak Rusya’dan gel. Avrupa Komisyonu, ısı pompalarını dağıtma oranını iki katına çıkarmak istiyor. hedef Önümüzdeki beş yıl içinde 10 milyon birimin konuşlandırılması.
Bu, halihazırda sürmekte olan başka bir geçişin hızlanmasıdır. İklim değişikliğini yavaşlatmanın ana stratejilerinden biri, arabalardan binalara kadar her şeyi elektriklendirmek. Bu şekilde, bu güç kaynakları şebekede fosil yakıtların yerini aldığında, rüzgar ve güneş gibi temiz, yenilenebilir enerjiyle çalışabilirler. Bazı şehirler – gibi Berkeley, Kaliforniya – evlerde ve binalarda yeni gaz bağlantılarını bile yasakladılar.
Isı pompaları, eski tarz gaz ve akaryakıt ısıtmaya açık bir alternatif haline geldi. Bu nedenle, ısı pompasının benimsenmesini teşvik etme çabaları, önerilen pek çok iklim politikası boyunca biberlenir. Demokratların geçirmeye çalıştığı dev iklim tasarısı Enflasyon Azaltma Yasası, örneğin, evlerine yeni bir ısı pompası takan geliri uygun Amerikalılar için 8.000 dolara kadar bir indirim içeriyor. İndirime hak kazanmayan herkes, bir ısı pompası kurmak için yine de 2.000 $’a kadar vergi kredisi alabilir.
Yani ısı pompalarının çevre için iyi olduğunu mu söylüyorsunuz?
Çoğunlukla, evet. Elektrikli aletlerdir, yani yukarıda bahsettiğimiz gibi temiz enerjiyle çalışabilirler. Ancak çevresel faydalar, bağlı oldukları şebekenin ne kadar temiz olduğuna bağlı. Hâlâ kömür ve gazın hakim olduğu bir şebekeniz varsa – ki çoğu Hala var – o zaman o elektrik çok temiz değil. En azından henüz değil. Isı pompaları için iklim durumu ileriye dönüktür. Düşünce şu ki, şebeke temizlenirken insanlar gazdan ısı pompalarına geçerse, ülkeler iklim hedeflerine çok daha hızlı ulaşabilirler. 30’dan fazla ülkeler ve Avrupa Birliği, net sıfır karbon dioksit emisyonuna ulaşmak için yasalarda veya politikalarda bir hedef belirlemiştir. Ve 100’den fazla ülke benzer önerilerde bulundu ancak hala bu hedeflere ulaşmak için politikalar benimsemeye çalışıyor.
Isı pompalarıyla birlikte gelen diğer iklim avantajı, genellikle oldukça enerji verimli olmalarıdır. Sonuçta onlar değil üreten ısı – sadece onu hareket ettiriyorlar. ABD merkezli bir araştırmaya göre, hava kaynaklı ısı pompaları Energy Star gaz fırınlarından 2,2 ila 4,5 kat daha verimli. analiz kar amacı gütmeyen temiz enerji araştırma kuruluşu RMI tarafından 2020’de yayınlandı. Toprak kaynaklı ısı pompaları, enerji kullanımını yüzde 30 ila 60 oranında azaltabilir. Enerji Bölümü. Bununla birlikte, verimlilik kazanımları değişiklik gösterir, çünkü ısı pompaları, daha soğuk iklimlerde ortam ortamından yeterli ısıyı toplamak için esasen daha fazla çalışmak zorundadır.
Hepsi, ABD’deki evlerin yüzde 70’inin bugün bir ısı pompası kurarak emisyonları azaltacağını söyledi. ders çalışma geçen yıl dergide yayınlandı Çevre Araştırma Mektupları. Bu çalışma, hem sera gazı emisyonlarını hem de partikül madde gibi hava kirleticilerini dikkate aldı. Sadece gezegeni ısıtan karbondioksite bakıldığında, ABD’deki her müstakil ev bir ısı pompası kullanmaya başlasaydı konutlardaki CO2 emisyonlarını yüzde 32 gibi büyük bir oranda küçültürdü.
Bir ısı pompası bana para kazandıracak mı?
Bir kez daha, bağlıdır. Şimdilik, hanelerin sadece yüzde 32’si bir ısı pompası kurarak “ekonomik olarak fayda sağlıyor”. ders çalışma içinde Çevre Araştırma Mektupları.
Cihaz, daha düşük elektrik faturaları sayesinde uzun vadede size para kazandırabilirken, ısı pompaları genellikle geleneksel ısıtma veya soğutma sistemlerinden daha yüksek ön maliyetlerle gelir. Bir gaz ocağına göre, insanlar kanallı bir hava kaynaklı ısı pompası satın almak ve kurmak için ortalama 7.791 dolar öderken, bir gaz ocağı için 6.870 dolar ödediler. Tüketici Raporları anket üyelerinden. Bununla birlikte, bir ısı pompası sistemi, maliyet açısından daha rekabetçi hale gelmek her iki gaz ocağını da değiştiriyorsa ve bir klima ünitesi veya yeni bir yapıya inşa ediliyorsa. Bu nedenle, kısa vadede sübvansiyonlar, ısı pompalarını tüketiciler için daha çekici hale getirmenin anahtarı olacak.
Enerji verimliliği sayesinde, ısı pompaları önümüzdeki yıllarda çoğu ABD hanesi için bir evi ısıtmak ve soğutmak için en ucuz temiz enerji alternatifini sunabilir. analiz Amerikan Enerji Verimli Ekonomi Konseyi tarafından
Bir ısı pompası herhangi bir yerde herhangi biri için çalışır mı?
Teknik olarak, ısı pompaları hemen hemen her yerde çalışabilir. Son on yıldaki teknolojik atılımlar sayesinde, ısı pompaları artık Dış ortam sıcaklıkları sıfırın altına düştüğünde bile evleri ısıtın. Cihazlar şimdilik, ılıman iklimlerde olduğu gibi soğuk havalarda verimli çalışmıyor.
Kendi evine sahip olmayan herkes, genellikle profesyonelce kurulması gerektiğinden bir ısı pompasına geçmekte zorlanacak. Yeni moda ısı pompası teknolojilerindeki bir sonraki büyük gelişme, pencere AC üniteleriyle karşılaştırılabilir, kurulumu kolay pencere üniteleridir. Daha geleneksel ısı pompalarının aksine, bu yeni pencere üniteleri aslında sadece pencere eşiğinize oturabilir. New York eyaleti son zamanlarda bombalayacağını söyledi 70 milyon dolar iki şirkete – Gradient ve Midea America – New York City toplu konutları için 30.000 pencere ısı pompası ünitesi üretecek.
Gradient, ürününün bu yıl ticari olarak satışa sunulacağını söylüyor. Ama ucuza gelmiyor. Bir pencere AC ünitesi birkaç yüz dolara veya daha azına mal olabilirken, Gradient’in yeni pencere ısı pompası (bir evi hem ısıtabilir hem de soğutabilir) çok daha pahalıdır: 1.999 dolar.
Bu, genel olarak enerji verimli cihazlar ve temiz enerji teknolojileri ile ilgili büyük bir sorundur. Şimdiye kadar, bu teknolojilerin çoğu birçok insan için erişilemez durumdaydı – genellikle, yeni bir cihaza harcayacak fazladan binlerce doları olmayan kiracılar ve insanlar, özellikle de eskileri hala iyi çalışıyorsa. Bir ısı pompası devrimini gerçekten tetiklemek için bunun değişmesi gerekecek.