Системы отопления частных домов схемы открытого типа: Популярные схемы отопления частного дома. На чем остановить выбор?

Система отопления читать, схема отопления для дома

Статьи

Системы отопления частного дома

Какие бывают системы отопления частного дома ? Чтобы это понять, их нужно разделить, по крайней мере, на три вида – это воздушное, водяное и электрическое. Каждый из этих методов делится ещё на несколько типов по виду отопителей, источнику энергии и способу подачи теплоносителя. Причём каждый из этих способов заслуживает отдельного детального описания, поэтому, для совместного обозрения,  мы рассмотрим только общие черты каждого из них.

ВОЗДУШНОЕ ОТОПЛЕНИЕ. Воздушные типы отопления включают в себя электрические и газовые конвекторы, а также печное отопление разного типа. По сути, в таких системах нет теплоносителя, и воздух нагревается непосредственно от отопителя.

Такие типы систем отопления нагревают помещение при помощи конвекции воздуха, то есть, холодные потоки, проходя сквозь горячие пластины и жалюзи прибора, нагреваются и попадают в комнату. Прибор может быть оснащён вентилятором  для принудительного нагнетания воздуха, что способствует быстрому обогреву помещения.

Похожими функциями обладают и газовые конвекторы, но для их функционирования нужна газовая труба и дымоход для удаления остатков горения. Такие приборы нового поколения не только обогревают помещение, но и греют воду для ГВС, что пока ещё не разработано для электрических аналогов. Конечно, цена такого агрегата будет выше, чем у обычных конвекторов, но материальные затраты окупятся повышенным комфортом.

Раньше наши предки для отапливания своих жилищ применяли печное отопление. Сейчас такой способ применяется уже довольно редко. В настоящее время одним из самых популярных видов отопления является водяное. Давайте его и рассмотрим. Водяную систему отопления можно разделить на 2 основные группы:

• система с естественной циркуляцией теплоносителя
• система с принудительной циркуляцией теплоносителя (с помощью насоса)

  Гравитационная система отопления (с естественной циркуляцией) является самой старейшей системой водяного отопления, она была разработана в далёком 1777 году французским физиком Боннеманом и использовалась для отапливания инкубатора. Эта система отопления работает очень просто: нагретый теплоноситель по так называемому «разгонному коллектору» поднимается вверх, далее через горизонтальный участок опускается в радиаторы отопления где отдаёт своё тепло помещению и далее  по трубам с уклоном не менее 1% (1см на 1 метр трубы) самотёком попадая в котёл вытесняет нагретый теплоноситель обратно в «разгонный коллектор» и так до бесконечности. Циркуляция  теплоносителя происходит из-за разности плот­ностей нагретой и охлажденной жидкости.  В самой верхней точке такой системы (обычно на чердаке) устанавливают расширительный бак открытого типа. По сути это ёмкость с водой, которая служит для поддержания постоянного  давление в системе. Расширительный бак принимает в себя увеличивающийся при нагревании объем жидкости и возвращает воду обратно в трубы при ее охлаждении. В последнее время этот тип системы отопления особой популярностью не пользуется, и на это есть причины:
• Не самое привлекательное с точки зрения эстетики решение, так как для нормальной работы необходимо применять трубы большого диаметра (желательно от 40 мм).
• Циркуляция теплоносителя напрямую зависит от разности отметок центра котла и центра нижнего отопительного прибора — чем больше раз­ность высот между ними, тем лучше будет циркулировать вода в системе (котёл должен быть ниже). При отсутствии подвала достаточно сложно реализовать это условие.
• Низкая энергоэффективность в виду большого объёма теплоносителя и низкой скорости циркуляции и как следствие повышенный расход топлива.

Системы с принудительной циркуляцией по основным признакам делятся на однотрубные, двухтрубные, лучевые и набирающие популярность водяные тёплые полы. Давайте рассмотрим их по ближе:

Однотрубные системы. Отопительные приборы в таких системах включаются последовательно. Нагретый в котле теплоноситель перетекает по трубам из одного радиатора в другой, и поочередно отдаёт тепло каждому из них и затем возвращается обратно в котёл для дальнейшего нагрева.Такое решение приводит к разной температуре радиаторов: те, каждый последующий радиатор по ходу движения теплоносителя от котла холоднее предыдущего.

Для сглаживания температуры в помещениях можно установить байпасы на радиаторы (так называемая «Ленинградка»). В таком случае одна часть горячего теплоносителя минует радиатор, а другая идёт через радиатор. Такое решение частично компенсирует разность температур отопительных приборов.

К преимуществам такой системы отопления следует отнести простой монтаж, меньшую общую длину трубопроводов и как следствие, меньшую стоимость монтажа. Если Ваше строение имеет небольшую площадь (около 100м2), то вполне можно остановиться на этом варианте.

Двухтрубные системы. В настоящий момент являются наиболее распрастранёнными. В этих системах нагретый теплоноситель движется по одной трубе(подаче), а остывший – по другой(обратке). При этом радиаторы подключаются параллельно и теплоноситель подаётся одинаковой температуры к каждому отопительному прибору. Но есть одна особенность: Теплоноситель течёт по пути наименьшего сопротивления, то есть через отопительный прибор образующий самый маленький контур, из-за чего в каждый последующий радиатор поступает меньшее количество теплоносителя в единицу времени и неравномерность нагрева радиаторов сохраняется.

Но эту проблему легко решить в отличии от однотрубной системы: на выходе каждого отопительного прибора монтируется регулировочный вентиль при помощи которого и регулируется скорость потока и теплоотдача каждого отопительного элемента. Этот процесс называется балансировкой. Недостаток у таких систем, по большому счёту, наверное только один: энергозависимость. Зато у этих систем масса достоинств: из-за наличия насоса высокая скорость циркуляции теплоносителя, соответственно большая энергоэффективность системы. Насосы так же позволяют применять трубы меньшего диаметра, а значит покупка труб и фитингов обойдётся дешевле. Из-за труб меньшего диаметра в системе помещается меньше теплоносителя, и соответственно его можно быстрее нагреть, затратя при этом меньшее количество топлива. То есть такие системы являются менее инерционными и могут точнее поддерживать температуру в помещениях. 

Лучевая система отопления.

Одним из вариантов двухтрубной системы  является лучевая разводка отопления или по другом-  коллекторная система подключения нагревательных приборов. Её  главной особенностью является то, что каждыйотопительный прибор  подключён к общему коллектору двумя трубами (прямая/обратка).

Лучевая разводка отопления как правило выполняется в скрытом варианте (обычно в полу). Основным  минусом данного  варианта считается высокая стоимость необходимых материалов(очень большое количества труб). Основным плюсом – отличная возможность регулировки температуры в любом отдельно взятом помещении объекта.

 

Отопление дома так же может быть выполнено с использованием теплых полов. Они из себя представляют полимерную трубу  уложенную определённым образом на пол. Поскольку по нашим СНИПам температура в контуре тёплого пола не должна превышать45-50 градусов необходимо использовать смесительный узел с 3ёх ходовым клапаном, который будет поддерживать температуру в контуре в данном диапазоне. Под трубу тёплого пола необходимо подкладывать слой теплоизоляции, в идеале  пенополистирол. Ветки тёплого пола обязательно подключаются через коллектор с расходомерами(они нужны для того, чтобы отбалансировать каждую ветку).

А длину ветки тёплого пола желательно делать не более 80 метров. Вобщем выбирать только Вам.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Выбирая тип отопления для своего дома, вам, прежде всего, следует руководствоваться техническими возможностями здания. Также следует учитывать то, какие энергоносители наиболее доступны в этом районе.

Схемы систем отопления дома: все основные » Firebox

Данная публикация поможет понять тонкости подключения котлов в систему отопления и в итоге уверенно разбираться в основах монтажа отопительного оборудования. В отдельно публикации показаны и прокомментированы рекомендации по подключению в системы твердотопливных котлов ФОКУС. Отметим, что они не заменяют проектирование системы отопления и, по сути, демонстрируют общие принципы монтажа, также применимые в домашних системах. Схемы систем отопления частного дома помогут определиться с наиболее доступным и подходящим вариантом.

Частные дома, как правило, отапливаются твердотопливными котлами, которые являются альтернативой печекаминного отопления. Одним из недостатков такого типа обогрева является отсутствие регулирования, что решается с помощью буферной емкости, рекомендованной и техникой безопасности. Если вы используете пеллетный котел с программным управлением, необходимость в буферной емкости отпадает, она понадобится только при условии, если нужно организовать ГВС с помощью бойлера вторичного нагрева.

Как известно промышленные системы отопления отличаются большим набором оборудования, направленного, на стабилизацию работы. Эти системы больше подвержены ненормированным сбоям из-за своей сложности, поэтому требуют более продуманного подхода к уровню безопасности и его непрерывному контролю.

Основная наша задача состоит в том, чтобы разъяснить, как устроены автономные системы отопления, не подключенные к внешним энергоисточникам. Речь идет о твердотопливных и пеллетных котлах, которые могут быть настроены на полностью автоматическую работу и не уступать магистральному газу по доступному уровню комфорта. В итоге, речь идет о настройке систем отопления с помощью аналоговых и цифровых датчиков контроля. Стоит обратить внимание, что схемы подключения одной категории могут иметь модификации.

Гравитационная система с и без принудительной циркуляции

Система отопления, в которой теплоноситель перемещается по контурам отопления под действием силы тяжести – это самое популярное решение среди владельцев частных домов. Даже при использовании насоса для принудительно циркуляции сохраняется возможность обогрева без дополнительного оборудования и электричества, подключения которого требуют некоторые устройства и насос.

Основным элементом системы остается расширительный бак открытого типа. В зависимости от объема обеспечивается разное давление столпа воды, под действием которого наблюдается движение водных масс и смешение горячего теплоносителя с холодным.

Гравитационную систему подключения демонстрируем на примере системы отопления «Ленинградка» с нижним подключением радиаторов. Предлагаем ознакомиться с несколькими вариантами решения – с котлом и бачком открытого типа, с возможностью принудительной циркуляции с помощью насоса, подключенного через байпас, и компенсационным бачком, который может быть установлен внутри помещения.

Схемы систем отопления с гравитационной подачей теплоносителя с небольшими модификациями могут быть дополнены буферной емкостью. В этом случае достигается накопление тепловой энергии в отдельном баке и постепенный расход ее в течение суток.

Рис. 1. Гравитационная система и способы компоновки

 

Рис. 2. Гравитационная система с возможностью принудительной циркуляции

 

 

Рис. 3. Система отопления с тепловым буфером для ГВС, высоко- и низкотемпературного отопления

Рис. 4.  Система отопления с бойлером косвенного нагрева для ГВС

Климат контроль в гравитационных системах с насосом

Гравитационные системы с возможностью принудительной циркуляции могут быть регулируемыми. Это осуществляется с помощью регулировочных радиаторных клапанов. Их конструкция аналогична клапанам с предварительной регулировкой, но ориентирована на другие задачи. Оптимальным вариантом все же является установка клапанов с терморегуляторами. С их помощью можно более точно устанавливать температуру батареи. Такие схемы систем отопления предполагают использование современных батарей. Терморегуляторы редко устанавливаются на чугунные радиаторы.

При монтаже системы отопления нужно предусмотреть резервный о Такиебход теплоносителя при полном закрытии клапана в контуре. При этом в небольших помещениях с одинаковыми теплопотерями и правильным расчетом мощности отопления можно регулировать температуру в контуре на раздаточном коллекторе. Причем делать это с помощью системы управления, подключенного к мобильному приложению.

Реализация регулируемых систем отопления может быть решена по-разному:

• с помощью радиаторных клапанов с терморегулятором и без него;
• на раздаточном контуре с помощью датчика температуры и без него;
• с помощью системы управления, работающей одновременно с комнатными терморегуляторами, панелями управления и системой управления насосами и котла.

Рис. 5. Регуляция температуры контура отопления на раздаточном коллекторе

 

Рис. 6. Регуляция температуры радиаторов с помощью термисторов

Одноконтурные и многоконтурные системы отопления

Схемы систем отопления частного дома могут быть реализованы с помощью одного и множественных контуров отопления. Современные системы в большинстве случаев реализуются с помощью многоконтурных тепловых схем. Они имеют ряд преимуществ:

• чем длиннее контур, тем большая скорость циркуляционного насоса требуется, что неминуемо отражается на цене монтажа;
• гидравлические характеристики небольших контуров отопления проще регулируются и ремонтируются без отключения всей системы от теплоснабжения;
• в контурах отопления большой длины без предварительного проекта достаточно сложно подобрать параметры балансировочных клапанов, чтобы обеспечить одинаковый обогрев теплоносителя на всех приборах отопления.

Рис. 7. Одноконтурная система отопления с принудительной циркуляцией (однотрубная и двухтрубная)

Рис. 8. Пример тепловой схемы системы отопления частного дома с теплыми полами, радиаторным контуром и ГВС

Многоконтурная реализация требует довольно сложного монтажа, применения коллекторной разводки, установки запорных и регулирующих клапанов. Для каждого контура устанавливаются регулируемые и нерегулируемые насосные группы. Такие схемы систем отопления частного дома обходятся достаточно дорого из-за дорогой арматуры, но они надежны и просты в ремонте.

Схемы подключения котлов в систему

Бесперебойное и выгодное отопление возможно только при установке резервного котла. Обычно в системах печная котловая группа с водяным контуром дополняется тепловым буфером или же электродным электрокотлом. Электроотопление включается при снижении температуры теплоносителя и помещения в период между топками или при их отсутствии. Так обеспечивается экономия и резервное отопление в любом режиме работы.

Рис. 9. Одноконтурная система с основным и резервным котлом

Рис. 10. Каскадное подключение котлов

Рис. 11. Последовательное подключение котлов

Рис. 12. Параллельное подключение котлов

Современные схемы систем отопления: гидрострелка и коллекторный монтаж

Что такое гидрострелка, а также ее функциях, мы подробно рассказывали в публикации о каскадном подключении котлов. Стоит отметить, что все современные системы отопления, имеющие более одного котла и контура отопления, реализуются с помощью коллекторов, подключенных к гидрострелке. Это обязательные элементы системы, обеспечивающие стабильные гидравлические характеристики и длительную работу отопления. Схемы систем отопления частного дома с «теплыми» полами и радиаторами также предполагают такую организацию.

Рис. 13. Подключение контуров отопления через коллектор в системе отопления с гидрострелкой

 

Автономные системы отопления на базе твердотопливных котлов и пеллетных горелок FOCUS

Нашей компанией предлагаются твердотопливные котлы FOCUS, рассчитанные на отопление всеми видами твердого топлива, но экономически оправдано использование топливной гранулы. При этом котлогенератор является отопительным модулем «два в одном», реализующим основное и резервное отопление с поддержкой автоматических настроек системы. Кроме того котлы ФОКУС рассчитаны на работу высокозольной пеллетой, а также гранулой с нестабильным качеством.

На базе твердотопливных котлов и пеллетных горелок FOCUS обычно развертываются многоконтурные системы отопления с климат-контролем. Схемы систем отопления дома могут включать обогрев приусадебных построек, бассейна, террас. Это все приводит к усложнению коллекторной разводки.

Заказать проект котельной с климат-контролем

Как подключить пеллетный котел к системе отопления

Программа Rural Energy for America Возобновляемые энергетические системы и повышение энергоэффективности Гарантированные кредиты и гранты

Что делает эта программа?
Программа предоставляет гарантированное кредитное финансирование и безвозмездное финансирование сельскохозяйственным производителям и сельским малым предприятиям для систем возобновляемой энергии или повышения энергоэффективности. Сельскохозяйственные производители также могут подавать заявки на новое энергоэффективное оборудование и новые системные кредиты для производства и переработки сельскохозяйственной продукции.

Кто может подать заявку на участие в этой программе?

• Сельскохозяйственные производители, не менее 50 процентов валового дохода которых приходится на сельскохозяйственную деятельность.
• Малые предприятия в соответствующих сельских районах.

ПРИМЕЧАНИЕ. Сельскохозяйственные производители и малые предприятия не должны иметь НИКАКИХ задолженностей по федеральным налогам, долгам, судебным решениям или лишениям прав.

Кто может претендовать на кредитные гарантии?
Приемлемые заемщики:

• Сельские малые предприятия.
• Сельскохозяйственные производители.

Каковы ограничения заимствования для кредитных гарантий?

• Физические лица-заемщики должны быть гражданами США или проживать в США после того, как они законно получили разрешение на постоянное проживание.
• Заемщики-частные лица должны продемонстрировать, что кредитные средства останутся в США

Что такое правомочная область?

• Предприятия должны располагаться в сельской местности с населением не более 50 000 человек.
• Проверьте подходящие бизнес-адреса.
• Сельскохозяйственные производители могут находиться в сельской или несельской местности.

Как можно использовать средства?
Средства могут быть использованы для систем возобновляемой энергии, таких как:

• Биомасса (например, биодизель и этанол, анаэробные биореакторы и твердое топливо).
• Геотермальная энергия для производства электроэнергии или прямого использования.
• Гидроэнергетика мощностью менее 30 мегаватт.
• Водород.
• Малая и большая ветрогенерация.
• Малая и большая солнечная генерация.
• Генерация океана (приливная, текущая, тепловая).

Средства также могут быть использованы для покупки, установки и строительства средств повышения энергоэффективности, таких как:

• Высокоэффективные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC).
• Изоляция.
• Освещение.
• Охлаждающие или холодильные агрегаты.
• Двери и окна.
• Электрические, солнечные или гравитационные насосы для дождевальных установок.
• Переключение с дизельного на электрический двигатель полива.
• Замена энергоэффективного оборудования.

Сельскохозяйственные производители также могут использовать гарантированные кредитные средства для установки энергоэффективного оборудования и систем для сельскохозяйственного производства или переработки.

Какое финансирование доступно?

• Гарантии по кредитам в размере до 75 процентов от общей суммы приемлемых расходов по проекту.
• Гранты в размере до 40 % от общей суммы приемлемых расходов по проекту.
• Комбинированное финансирование в виде гранта и гарантии по кредиту в размере до 75% от общей суммы приемлемых расходов по проекту.

Какова максимальная сумма гарантии по кредиту?
Процент гарантии по кредиту ежегодно публикуется в уведомлении Федерального реестра. Кредиты REAP, утвержденные в 2023 финансовом году, получат 80-процентную гарантию.

Каковы условия кредитной гарантии?
Кредитор с согласия Агентства устанавливает и обосновывает гарантированный срок кредита на основе использования гарантированных кредитных средств, срока полезного использования финансируемых активов и активов, используемых в качестве залога, а также платежеспособности заемщика. Срок кредита не превысит 40 лет.

Каковы процентные ставки по кредитной гарантии?

• Процентные ставки согласовываются между кредитором и заемщиком.
• Тарифы могут быть фиксированными или переменными.
• Переменные процентные ставки не могут корректироваться чаще, чем раз в квартал.

Каковы применимые сборы за гарантию по кредиту?

• Существует первоначальный взнос за гарантию, в настоящее время 1 процент от гарантированной суммы.
• Существует комиссия за гарантийное удержание, которая в настоящее время составляет 0,25 процента непогашенного основного остатка и выплачивается ежегодно.
• Разумные и обычные сборы за выдачу кредита согласовываются между заемщиком и кредитором.

Каковы требования к андеррайтингу для гарантии по кредиту?

• Кредитор проведет оценку кредитоспособности, используя процедуры кредитной документации и процессы андеррайтинга, которые соответствуют общепринятой практике разумного кредитования, а также соответствуют собственной политике, процедурам и практике кредитования кредитора.
• Оценка кредитора должна учитывать любые финансовые или другие кредитные недостатки заемщика и проекта, а также обсуждать требования по снижению риска.
• Кредитор должен проанализировать все кредитные факторы, чтобы определить, что кредитные факторы и условия гарантированного кредита обеспечивают гарантированное погашение кредита.
• Кредитные факторы, подлежащие анализу, включают, помимо прочего, характер, мощность, капитал, обеспечение и условия.

Каковы условия субсидии?
Гранты на систему возобновляемых источников энергии:

• Минимум 2500 долларов США.
• Максимум 1 миллион долларов.

Гранты на энергоэффективность:

• Минимум 1500 долларов США.
• Максимум 500 000 долларов США.

Есть ли дополнительные требования?

• Заявители должны предоставить не менее 60 процентов стоимости проекта, если они подают заявку только на грант.
• Заявители должны предоставить не менее 25 процентов стоимости проекта при подаче заявки на кредит.
• Все проекты должны иметь технические достоинства и использовать коммерчески доступные технологии.
• Проекты энергоэффективности требуют энергетического аудита или оценки.

С чего начать?
Заявки на участие в этой программе принимаются круглый год в местном офисе.

Кто может ответить на вопросы?
Свяжитесь с координатором по энергетике штата по развитию сельских районов.

Какой закон регулирует эту программу?

• Гранты — Свод федеральных правил, 7 CFR, часть 4280 — Займы и гранты
• Гарантированные ссуды – Свод федеральных правил, 7 CFR 5001.
• Эта программа разрешена Разделом IX Закона об улучшении сельского хозяйства от 2018 г. (Законопроект о фермерских хозяйствах 2018 г.).

Почему Министерство сельского хозяйства США занимается этим?
Эта программа помогает повысить энергетическую независимость Америки за счет увеличения предложения возобновляемой энергии частным сектором и снижения спроса на энергию за счет повышения энергоэффективности. Со временем эти инвестиции также могут помочь снизить стоимость энергии для малых предприятий и сельскохозяйственных производителей.

ПРИМЕЧАНИЕ: Поскольку цитаты и другая информация могут быть изменены, пожалуйста, всегда обращайтесь к правилам программы, перечисленным в разделе выше под заголовком «Какой закон регулирует эту программу?» Вы также можете обратиться за помощью в местный офис.

 

Как Норвегия популяризировала сверхэкологичный метод отопления

Ни в одной другой стране нет такого количества тепловых насосов на душу населения, дешевого и высокоэффективного инструмента для обогрева домов, а выбросы углекислого газа минимальны.

Когда Карен Бысков Линдберг купила дом в Осло в 2018 году, она приступила к ремонту, который кардинально изменил бы ее потребление энергии.

После демонтажа старой масляной котельной в доме она установила улучшенную изоляцию стен, новую оконную фурнитуру, систему рекуперации воздуха и, что немаловажно, тепловой насос. В результате, по ее словам, среднее потребление энергии сооружением снизилось с 35 000 киловатт-часов (кВтч) в год до всего 8500 кВтч — менее четверти того, что было раньше.

«Энергопотребление крайне низкое, — говорит Линдберг, 43-летний профессор университета в норвежской столице. «Это экономически выгодно, но также снижает выбросы CO2».

Как и Линдберг, миллионы людей в Норвегии и по всей Европе все чаще обращаются к тепловым насосам как к сверхэффективному и экологически чистому способу обогреть свои дома. Согласно данным Европейской ассоциации тепловых насосов (EHPA), в 2020 году почти 15 миллионов домохозяйств в Европе имели тепловые насосы, что на 7,4% больше, чем годом ранее.

Но Норвегия, безусловно, лидер стаи. Имея 1,4 миллиона единиц, на каждую 1000 домохозяйств установлено 604 тепловых насоса. Следующими ближе всего Швеция с 427 на 1000 и Финляндия с 408 на 1000.

Тепловые насосы начали появляться в Норвегии после нефтяного кризиса 1970-х годов, по словам Рольфа Ивера Миттинга Хагемуна, генерального секретаря Норвежской ассоциации тепловых насосов, когда была создана финансируемая государством программа поощрения их использования. Тем не менее, по его словам, в течение многих лет они оставались относительно нишевыми: к 2005 году было установлено менее 10 000 тепловых насосов9.0006

Дом Карен Линдберг. (Фото предоставлено Карен Линдберг и Reasons to Be Cheerful). «Первоначально с 2000 года количество тепловых насосов в домашних хозяйствах росло медленно, — говорит Хагемуен. «Но Норвегия была первопроходцем на рынке. Сейчас это ведущая страна в Европе».

Хотя тепловые насосы еще не получили широкого распространения во всем мире, Хагемуэн говорит, что они предлагают несколько преимуществ по сравнению с традиционным отоплением. Низкие эксплуатационные расходы и дешевизна в эксплуатации, они работают как в качестве системы отопления, так и в качестве системы охлаждения и имеют очень эффективную скорость преобразования энергии в тепло. Они также имеют низкий уровень выбросов, если используемая электроэнергия является возобновляемой. «Если вы хотите быть независимыми от газа, вам нужны другие решения», — говорит Хагемуэн. «А когда дело доходит до электричества, тепловые насосы трудно превзойти».

Тепловые насосы, которые могут работать при наружной температуре -25°C (-13°F) и обеспечивают подачу горячей воды при температуре 65°C (149°F), бывают нескольких видов. Наиболее распространенным является насос воздух-воздух, который похож на кондиционер. Он всасывает воздух и распределяет его по системе трубок, заполненных охлаждающей жидкостью, которая нагревается и превращается в газ. Насос сжимает газ обратно в жидкость, чтобы высвободить накопленное тепло, которое распространяется через радиаторы или полы с подогревом, работая как холодильник в обратном направлении.

Ник Эйр, профессор энергетической и климатической политики Оксфордского университета и директор Центра исследований решений в области спроса на энергию, говорит, что тепловые насосы являются одним из наиболее эффективных вариантов обезуглероживания систем отопления.

«Водород — это вариант, но он далек [от широкомасштабного использования]», — говорит он. «В некоторых странах, например в Скандинавии, есть биомасса. Но когда дело доходит до электроэнергии, тепловой насос намного эффективнее».

По данным Эйра, в большинстве развитых стран с умеренным климатом от 30 до 40 процентов энергии, потребляемой домохозяйствами, используется для отопления. «Это серьезная проблема, и ее нужно решать», — говорит он.

Одна проблема, однако, заключается в том, что в некоторых странах спрос на энергию «сильно достигает зимнего пика». Это может означать огромные сезонные нагрузки на сеть. «В таком климате, как в Великобритании, мы в основном используем очень мало отопления в течение шести месяцев в году», — говорит он. «В остальные шесть месяцев есть большие колебания».

В часы пик можно использовать в четыре раза больше энергии по сравнению с обычным днем ​​– намного больше, чем позволяет существующая инфраструктура. «Количество электрических мощностей и станций, которые вам понадобятся, будет очень большим, неправдоподобно большим», — говорит он. «Это загадка для обезуглероживания отопления. Это долгосрочная задача, генерирующие мощности и провода в земле».

Еще одним препятствием являются первоначальные затраты. По словам Хагемуна, в то время как системы воздух-воздух являются самым дешевым вариантом по цене от 1500 до 3000 евро (от 1700 до 3400 долларов США), тепловые насосы воздух-вода могут стоить до 15 000 евро, а геотермальные системы, наиболее эффективные, могут стоимость более 25 000 евро. При этом газовые котлы во многих странах Европы остаются очень дешевыми. «Большинство людей больше интересуют инвестиционные затраты, — говорит он. «Поэтому на данный момент вам нужны схемы субсидирования и строительные нормы, чтобы люди могли выбирать тепловые насосы».

Но Линдберг говорит, что, хотя ее первоначальные инвестиции в размере 2,3 миллиона крон (250 000 долларов США) на полную реконструкцию дороги, они окупятся в долгосрочной перспективе и будут намного лучше для окружающей среды. «Причина, по которой люди не вкладывают средства в геотермальное отопление, заключается в том, что это дорого», — говорит она. «Но прибыль, которую вы получаете, зависит от срока службы инвестиций. Дом простоит следующие 60 лет».

По данным EHPA, только в шести процентах из 244 миллионов жилых зданий Европы установлены тепловые насосы. Хотя Европейская комиссия стремится к 2040 году постепенно отказаться от использования ископаемого топлива для отопления и охлаждения, это означает, что к 2030 году 40 процентов жилых и 65 процентов коммерческих зданий должны будут обогреваться электричеством. количество используемых тепловых насосов необходимо будет увеличить до 50 миллионов.

Тем временем технологический прогресс может привести к расширению использования тепловых насосов не только в домашних хозяйствах, но и в промышленности. Норвегия разрабатывает тепловой насос, который может производить температуру до 180°C (356°F), и, согласно исследованиям Sintef Energy Research, Норвежского университета науки и технологий и промышленного партнера ToCircle, эта технология может обеспечить пятую часть всей европейской промышленности. сократить потребление энергии на 70 процентов.

«По мере того, как эта технология становится все более популярной в Европе, она будет становиться все дешевле и дешевле, как солнечные батареи», — говорит Хагемуен. «Это технология будущего».

Эта история изначально появилась в «Причинах быть веселым». Он появляется здесь с разрешения.

Эта статья является частью информационного бюллетеня Backyard, посвященного масштабируемым решениям, позволяющим сделать жилье более справедливым, доступным и экологически устойчивым. Подпишитесь на нашу еженедельную рассылку Backyard.

Питер Юнг — пишущий редактор журнала Reasons to be Cheerful. Журналист из Парижа, он также пишет для таких изданий, как Guardian, LA Times и BBC.