Как отопить дом без газа комфортно, безопасно и выгодно!
При строительстве своего загородного дома большинство задаётся вопросом: «как отопить дом без газа?». Почему же возникает такой вопрос, если считается, что газ — самое дешёвое топливо?
Ведь во-первых, газ есть далеко не везде, несмотря на финансируемую правительством программу газификации.
Во-вторых, даже если возможность подключения к газовой трубе есть, то удовольствие это весьма не дешёвое, особенно если трубу надо тянуть к дому.
В-третьих, срок службы газового котла 10-15 лет и кроме этого ему надо ежегодно проводить плановое обслуживание, для чего необходимо заключить договор со специализированной организацией, разумеется на платной основе. Надо выделить помещение под котельную и согласовать проект с МЧС, разумеется тоже за деньги.
В-четвёртых, газ потенциально взрывоопасен и вероятность пожара при газовом отоплении сильно возрастает.
В-пятых, при отключении электроэнергии насосы и газовые котлы тоже перестают работать и тогда есть очень неприятная, но вполне реальная перспектива заморозить трубы отопления.
Конечно, можно залить в систему вместо воды антифриз, но он весьма дорог и токсичен (содержит этиленгликоль) и к тому же многие производители газовых котлов в таком случае отказывают в гарантийном обслуживании, так как большинство котлов рассчитаны на работу только с водой.
Альтернативное отопление дома без газа
Рассмотрим альтернативные варианты отопления дома без газа, взяв за источник энергии электричество:
Электрокотёл «Сангай»- Электрокотёл
— вариант весьма традиционный и привычный. Такая система отопления, как и при установке газового котла, требует монтажа трубопроводов по всему дому, как правило металлопластиковых или полипропиленовых, и установку под окнами радиаторов отопления. Почему под окнами? Потому что окна в частности и остекление вообще является самым главным источником холода, так как через стекло всегда идёт самая большая теплопотеря дома. По сути электрокотёл — это бак с водой, которая нагревается встроенными в этот бак ТЭН (трубчатыми электронагревателями) в которых электрическая энергия преобразуется в тепловую.
ТЭН могут быть изготовлены как из простой углеродистой стали, так и для увеличения срока службы из нержавеющей. Нагретая котлом вода или антифриз за счёт температурного расширения (естественная циркуляция теплоносителя) или за счёт давления, создаваемого насосом (принудительная циркуляция) перетекает по трубам к батареям, нагревая их. Потом остывший теплоноситель по т.н. «обратке» возвращается в котёл, где подвергается вторичному нагреву и цикл повторяется.
Плюсы такой системы: дешевизна самого электрокотла и сравнительно недорогой монтаж, не нужны согласования с МЧС и газовиками
Минусы: высокая инерционность системы (длинная цепочка доставки тепла по назначению) и как следствие повышенное энергопотребление. Ограниченный срок службы котлов, возможность перегорания ТЭНов. Необходимость замены теплоносителя хотя бы раз в пять лет.
Этот вид обогрева относится к конвективному отоплению, так как основная функция батарей — нагрев воздуха за счёт возникающего при этом круговорота (конвекции) воздуха в помещении.
- Электроконвекторы
— по сути это те же самые батареи (конвективное отопление), только работающие напрямую от электросети без котла и теплоносителя. Их так же, как и батареи вешают на стену, как правило под окнами, или устанавливают на пол. Внутри металлического корпуса электроконвектора находится опять же наш старый знакомый ТЭН. Для лучшего теплообмена ТЭН в электроконвекторах может быть оребрённым либо иметь припаянные пластины Х-образной формы. При контакте с раскалённым ТЭН воздух сильно нагревается, теряя свою естественную влажность и устремляется вверх к потолку, затягивая за собой внутрь электроконвектора холодный воздух снизу. Необходимую мощность электроконвекторов (как впрочем и котлов) надо рассчитывать исходя из величины минимум 100-120 Вт на 1 м² отапливаемой площади.
Плюсы: сравнительная дешевизна самих электроконвекторов; установка и подключение предельно просты — напольный вариант или навешивание на стену, втыкаете «вилку» в розетку и всё!
Минусы: сильно перегревают воздух из-за чего резко ухудшается микроклимат в помещении и самочувствие жильцов. Перегретый воздух опять же скапливается под потолком, а пол остаётся холодным. Из-за этого электроконвектор продолжает работать, чтобы нагнать среднюю температуру, потребляя при этом лишнюю электроэнергию, так как встроенный в него терморегулятор с большим опозданием даёт команду на отключение питания.
Инфракрасное отопление греет не воздух, а пол и стены- Инфракрасное отопление
— достаточно инновационный, хотя, уже отлично зарекомендовавший себя вариант отопления, идущий вразрез с ложными обывательскими стереотипами типа: «тепло всегда поднимается снизу вверх».
Сразу поясним: снизу вверх поднимается не тепло, а нагретый этим теплом воздух. Тепло изначально — это энергия (электромагнитная волна определённой частоты), распространяющаяся во все стороны одинаково, как свет от лампочки, и употреблять для неё такие понятия как «вверх, вниз, вправо, влево» бессмысленно. Суть инфракрасного отопления сводится к тому, что энергия, в данном случае тепловая, перетекает от более тёплого предмета к менее тёплому, причём бесконтактно. Если вы поставите рядом с нагретой стенкой печи, например стул, то стул тоже нагреется даже находясь при этом на расстоянии и не соприкасаясь с печкой. Инфракрасный обогрев копирует тепловое воздействие Солнца на Землю, поэтому в большинстве случаев, инфракрасные обогреватели располагаются сверху, потому что так можно максимально охватить всю площадь помещения.
Варианты инфракрасного отопления
Инфракрасное отопление можно реализовать двумя способами:
- Направленные инфракрасные излучатели
Самым ярким и примитивным примером такого обогревателя ещё в Советском Союзе являлся прибор с раскалённой спиралью в центре параболического отражателя из полированного металла.
Направив его на место нахождения человека можно было не отапливать всё помещение. Современными вариантами таких обогревателей являются подвесные инфракрасные обогреватели, например полупромышленные Hintek IC. Они имеют алюминиевую излучающую тепло панель, разогревающуюся до температуры 250-300° по Цельсию и благодаря этому способны обогревать рабочие места в цехах с большой высотой потолков или какие то участки в складах и ангарах с недостаточным утеплением.
- Распределённое инфракрасное отопление
Снижение рабочей температуры поверхности нагревателей до 40-50 °С требует увеличения площади излучающей поверхности нагревателя для передачи того же количества тепловой энергии в единицу времени. На практике это реализуется с помощью так называемых инфракрасных (греющих) плёнок. Одним из вариантов такой потолочной греющей плёнки является изделие челябинского предприятия ООО «НТК Иннотех» под торговой маркой ГИН-1 «Нирвана».
Поскольку площадь покрытия потолка подобными потолочными инфракрасными низкотемпературными плёночными электронагревателями (сокращённо ПлЭН) составляет 70-80% от площади отапливаемого помещения, то прогрев происходит очень быстро и равномерно.
Немалой популярностью в нынешнее время пользуются дома, построенные по каркасной технологии. Они обладают высокими теплозащитными свойствами и относительно не дороги и просты в возведении. Отопление ПлЭН в каркасном доме прекрасно себя зарекомендовало, как наиболее комфортное и экономичное электроотопление.
Плюсы распределённого инфракрасного отопления на потолочных ПлЭН: равномерный прогрев по всей площади и высоте помещения, тёплый пол, экономичность за счёт аккумулирования тепла в стенах и полу дома.
Минусы: при всей своей экономичности в процессе работы такая система всё таки требует наличия достаточной выделенной электрической мощности на дом, хотя, и не более чем у других видов электроотопления. Для достижения максимальной экономичности и комфорта дом должен быть хорошо утеплён (достаточно выполнить требования современных СНиП по теплозащите зданий), опять же это совсем не будет лишним и при любом другом отоплении.
Как отопить дом без газа: 6 современных решений
Жизнь в частном доме или коттедже – мечта тысяч украинцев. Людям нравится, что такая недвижимость просторная, соседи находятся на удалении и у владельцев обычно есть придомовая территория. На участке можно разбить сад, устроить летнюю зону отдыха, поставить барбекю или даже бассейн.
Однако содержать дом дороже, чем квартиру и таунхаус. Особенно в холодное время года.
Вот почему перед покупкой объекта в коттеджном городке важно не только правильно выбрать способ отопления, но еще и учесть качество стройматериалов. Если хочется экономить деньги на тепле, тогда следует отдавать предпочтение домам из энергоэффективных материалов. Лучше всего с поставленной задачей справляется кирпич, газоблок и популярные в последнее время SIP-панели. Это сырье гарантирует сохранение тепла внутри зимой, но одновременно с этим не дадут проникать внутрь жаре.
Если с материалами для внешних и внутренних стен все понятно, то какой же способ отопления кроме газа является самым экономичным? В этой статье наша команда собрала ТОП-6 альтернативных систем и решений, позволяющих протапливать коттедж любого размера. Хотя газовые котлы до сих пор часто монтируют в КГ, такой вариант нельзя назвать идеальным. Во-первых, стоимость «голубого топлива» за последние 5-6 лет сильно возросла.
Во-вторых, подключение этой системы требует специального разрешения и прохождения 7 кругов бюрократического ада. А в-третьих, подведение газа к участку и его дальнейшее разведение по дому требует внушительных денежных вложений. Если еще не определились со способом отопления частной недвижимости, ниже можете узнать о 6 наиболее популярных и экологичных решениях
Солнечные батареиПриближающаяся экологическая катастрофа заставляет человечество разумнее подходить к потреблению ресурсов. Вот почему тренд на «зеленые» технологии сохраняется во многих сферах жизни человека. С каждым годом появляется все больше электрических автомобилей, придумываются безопасные способы утилизации пластика, техники, одежды и т.д. Неудивительно, что в строительстве тоже стараются активнее использовать инновационные системы.
Применение преобразованной солнечной энергии для отопления жилья – один из лучших вариантов, как недорого и без вреда для природы протапливать коттедж.
Такая система отопления сравнительно просто монтируется, не имеет негативного влияния на природу и не вредит человеку. При этом тепло от солнца ничем не отличается от обычного. Его даже можно использовать для бытовых целей: освещения дома, подключения бытовых приборов или компьютерной техники.
Единственное условие – достаточное количество солнца, наличие солнечных панелей и специальных аккумуляторов, где будет храниться энергия. Для нормального использования такой батареи в месяце должно быть не меньше 20 солнечных дней. Еще очень важно устанавливать панели на достаточной высоте, чтобы собирать максимальное количество солнечного света.
ДроваДля Украины отопление дровами является традиционным и бюджетным решением. Однако при выборе печей для протапливания частного дома нужно учитывать 3 основных момента. Дрова требуют специального места хранения, куда не попадает влага. В противном случае поленья не будут гореть, а будут тлеть и дымить.
Это опасно для здоровья и доставляет дискомфорт, ведь затем придется долго проветривать помещение и наружу уйдет основная часть тепла.
Кроме того, даже в современные котлы нужно постоянно подбрасывать дрова и следить за тем, чтобы они не погасли. В противном случае придется растапливать печь повторно или дом за несколько часов остынет. Еще один недочет – пепел от прогоревших поленьев придется регулярно чистить и куда-то выносить.
Твердотопливные котлыЭто разновидность традиционного котла, который способен перерабатывать любое твердое сырье и превращать его в тепло. Для поддержания комфортной температуры в жилье владельцы могут использовать не только дерево или отходы от деревообрабатывающей промышленности. В ход отлично идут разные сорта угля, топливные гранулы (пеллеты), а также торф.
В отличие от печного отопления твердотопливные котлы не нужно так часто чистить, в них дольше прогорает сырье и нет риска задымления. Особая конструкция котлов не допускает задымления, поэтому риск отравиться продуктами горения исключается.
А подбрасывать твердое топливо необходимо не чаще 1 раза в 2-3 дня, иногда даже дольше.
Поддерживать чистоту системы тоже просто: достаточно очищать конструкцию перед отопительным сезоном и все. Каждый день выносить пепел не придется. Также у твердотопливных котлов быстрая окупаемость. Но для нормального функционирования системы придется выделить целое хозяйственное помещение или комнатку, где будет храниться все необходимое.
Жидкотопливные котлыЕще один вариант эффективного отопления зданий любого размера. К плюсам такой отопительной системы относится ее быстрая окупаемость, а еще высокий коэффициент полезного действия. При использовании жидкого топлива подобный котел отдает до 95% тепла, что позволяет быстро обогреть большую площадь коттеджа.
По аналогии с твердотопливными котлами они крайне просты в обслуживании, не требуют специфического или кропотливого ухода. В качестве сырья для них подходит: мазут, рапс, солярка, некоторые растительные масла и даже керосин.
Перечисленные варианты жидкого топлива обеспечивают оптимальный микроклимат в доме зимой и хорошо горят. Однако у них есть существенный минус – они стоят довольно дорого и не являются экономически выгодными.
Также владельцам недвижимости придется оборудовать небольшую котельную, где поместится система отопления. На обустройство комнаты тоже понадобятся деньги и время.
КонвекторУстановленный в коттедже индивидуальный конвектор позволяет автоматизировать отопление и не требует от владельца серьезного вмешательства. Достаточно поставить конвектор рядом с каждым окном и внутри всегда будет тепло.
Работает оборудование за счет использования электрической энергии. Подобную систему не нужно чистить, особым образом обслуживать или настраивать. Здесь достаточно отрегулировать температуру и проследить, чтобы тепло не терялось через некачественные окна. В идеале нужно выбирать окна с двумя или даже тремя стеклопакетами, а еще утеплить откосы и внешние стены.
Чаще всего индивидуальные конвекторы выбирают для отопления жилых зданий площадью не больше 120-150 м2. В противном случае счета за электричество будут слишком высокими или придется дополнительно монтировать на крышу солнечные панели. Еще конвекторы сильно высушивают воздух, поэтому нужно обязательно позаботиться об увлажнителе. Если не поставить эффективный увлажнитель воздуха, кожа и слизистые домочадцев будут пересыхать.
Тепловой насосТакая система отопления отличается высокой степенью экологичности и эффективности. Она использует тепло из воздуха, воды и земли, чтобы протапливать частный дом любого размера. Специальное оборудование забирает природное тепло и преобразует его в чистую энергию, которая используется для прогревания жилплощади. К плюсам теплового насоса относится высокий КПД, автономность и надежность.
Однако стоимость самого оборудования и его дальнейшее монтирование обходятся недешево. Плюс ко всему подобное решение лучше реализовать еще до того, как будет построен коттедж.
Так что тепловые насосы пока еще остаются нераспространенными на территории Украины.
Как видите, не только газовый котел способен обеспечить тепло вашему дому зимой. Сейчас существует множество вариантов для недорогого и безопасного отопления коттеджа любого размера. Остается только выбрать, что подходит вам больше всего. Только помните: для достижения наилучшего результата нужно комбинировать несколько способов получения тепла.
Это поможет заблаговременно обезопасить себя от форс-мажоров и эффективно поддерживать в жилье нормальную температуру. Чаще всего украинцы выбирают связку из твердотопливного котла и солнечных батарей. В этом случае плата за израсходованные ресурсы будет минимальна, даже в суровую погоду. А излишки солнечной энергии можно в дальнейшем применять в бытовых целях.
Вас также может заинтересовать:
Как сохранить тепло зимой
Категории коттеджных городков и их характерные особенности
Как снизить оплату за коммунальные услуги в коттедже
Стоил ли проводить реконструкцию старого коттеджа или лучше купить новый?
На чем нельзя экономить при строительстве загородного дома
Лучшие альтернативы газовому котельному отоплению
Из-за роста цен на природный газ и увеличения числа запретов на подключение к газу многие домовладельцы ищут лучший способ обогрева дома без газа.
Давайте рассмотрим эти альтернативы и посмотрим на состояние газового отопления.
Газовое отопление все еще распространено?
В настоящее время около 38% электроэнергии в США производится из природного газа. Однако эксперты предсказывают, что это число сократится, поскольку города по всей территории США перейдут к запрету новых газовых подключений в пользу полностью электрических систем.
Бруклин, штат Массачусетс, был первым городом, запретившим его, но десятки других рассматривают возможность сделать то же самое. Эти муниципалитеты надеются, что, запретив новые газовые подключения, они смогут стимулировать использование более экологически чистой энергии без необходимости полного запрета ископаемого топлива.
Однако без газа домовладельцам придется искать альтернативные способы обогрева своих домов зимой.
6 лучших альтернатив отопления дома без газа
Вот шесть лучших альтернатив газовому отоплению:
1.
Теплые полы с лучистым отоплением Системы с подогревом полов создают тепло за счет теплового излучения. Вместо того, чтобы нагревать окружающий воздух, эти системы нагревают пол и позволяют теплу подниматься вверх. Когда тепло поднимается, оно поглощается предметами в комнате, что помогает сделать все пространство теплым и уютным.
Существует два типа систем лучистого теплого пола: электрические и водяные. Стоимость и установка зависят от типа выбранной вами системы. Тем не менее, оба отлично согревают даже в суровых зимних условиях.
2. Солнечное теплоСолнечное тепловое отопление преобразует солнечное тепло и лучи в полезное тепло. Как правило, солнечные тепловые системы используются для нагрева воды. Тем не менее, некоторые коммерческие здания также используют тепловую технологию для создания горячего воздуха.
Солнечные нагревательные системы крепятся к стене, что позволяет им улавливать наибольшее количество солнечного излучения.
Панели солнечных коллекторов отводят воздух от стены и нагревают его перед подачей в воздухозаборник HVAC. Это инновационная технология, но она невероятно дорогая и в настоящее время используется только в коммерческих зданиях.
Однако, если горячая вода является проблемой без газового водонагревателя, солнечные панели могут помочь. Они работают с использованием солнечных батарей и специальной жидкости для нагрева воды, хранящейся в водяном цилиндре.
3. Тепловые насосыТепловые насосы забирают тепло из земли или воздуха и нагнетают его в дом. Он работает во многом как кондиционер, поскольку ему не нужно сжигать топливо для создания тепла. Вместо этого он просто перемещает тепло. Существует два типа тепловых насосов: наземные и воздушные. Разница в том, где они извлекают свое тепло.
Установка тепловых насосов может быть дорогостоящей, и они лучше всего работают при небольшой разнице температур. Они не идеальны для морозного климата; они гораздо лучше подходят для умеренных температур в домах с хорошей изоляцией.
Дровяные печи — простой и эффективный способ быстро обогреть дом. Они намного более эффективны, чем обычные камины, но предлагают многие из тех же преимуществ. Как следует из названия, дровяные печи отапливают дома, сжигая дрова, как камин.
Дровяные печи обычно устанавливаются в центре дома, но они обычно неэффективны для обогрева всего дома. Существует также проблема обслуживания. Чтобы дровяная печь горела, вы должны постоянно поставлять дрова и ухаживать за огнем.
Они также требуют регулярной очистки и представляют очевидную пожароопасность. Тем не менее, они могут быть отличным решением для использования в тандеме с другим типом отопления.
5. Обогреватели помещений Обогреватели — экономичный и удобный способ быстро обогреть помещение. Существует несколько различных размеров и типов обогревателей. Большинство из них переносные и работают на электричестве, хотя есть и стационарные типы, работающие на пропане.
Имейте в виду, что обогреватели обычно могут обогревать только одну комнату за раз. Они не могут обеспечивать тепло за пределами занимаемого ими пространства. Они также могут быть довольно опасными, особенно для детей и домашних животных. Они также представляют опасность возгорания, если их опрокинуть, поэтому важно быть предельно осторожным при размещении.
6. Альтернативные виды топливаЕсли вы ищете наиболее экологичные варианты, ветряные и солнечные источники топлива могут питать любую типичную систему отопления. Эти виды альтернативных источников энергии могут легко обогреть и обеспечить энергией ваш дом, не нанося вреда окружающей среде.
Солнечные системы особенно хорошо работают с котлами, печами и тепловыми насосами. Недостатком этих вариантов является их стоимость. Солнечная энергия и энергия ветра могут быть непомерно дорогими. Если вы ищете самый экологичный вариант, альтернативные виды топлива — отличный выбор.
Добейтесь наилучших результатов с лучистым подогревом пола
Все шесть из этих альтернатив газовому отоплению заслуживают внимания, однако есть одна, которая на ступеньку выше остальных.
Лучистый теплый пол — это индивидуальное решение для отопления, которое является безопасным и эффективным даже в самых холодных климатических условиях.
В компании Warmup мы являемся экспертами в области технологии лучистого пола. У нас есть широкий ассортимент высококачественной продукции и лучшие в отрасли гарантии, поэтому вы обязательно найдете систему лучистого отопления, идеально подходящую для ваших нужд.
Свяжитесь с нами сейчас, чтобы получить бесплатное предложение, или свяжитесь с нашей службой поддержки сегодня.
Большинство американских домов по-прежнему отапливаются ископаемым топливом. Пора электрифицировать.
Около пяти лет назад мы с женой решили сразу выполнить кучу более скучных работ по дому, просто чтобы они не мешали. Мы оборудовали наш маленький дом новой сантехникой, лучшей изоляцией, новой электрической коробкой, новым водонагревателем и новой печью. (Да, мы до сих пор все оплачиваем.)
Печь, которую мы заменили, была оригинальной масляной печью, установленной при постройке дома в 1954 году, питаемой из масляного бака, закопанного во дворе.
Он был гигантским, больше, чем я мог обхватить руками, и намного выше меня, и мог похвастаться тем неудачным лососевым цветом, который был популярен в то время. Когда он включился, это звучало так, будто в шкафу взлетел реактивный самолет. Дом затрясся.
Итак, мы хотели отказаться от нефти. И я живу в Сиэтле, где электричество чистое (в основном гидроэлектростанции) и дешевое, поэтому я хотел перейти на электричество. Конечно, последнее, что я хотел сделать, это принести новый ископаемое топливо в мой дом.
Вот в чем дело. Здесь предусмотрены огромные скидки за переход с нефти на природный газ благодаря нашей газовой компании Puget Sound Energy. Но в то время как были доступны скидки на модные электрические тепловые насосы «мини-сплит» без воздуховодов — плохо подходящие как для моего дома, так и для моего бюджета — на обычный электрический тепловой насос, который я хотел, не было доступных. (Насколько я могу судить, до сих пор нет скидки при переходе с нефти на электричество, вероятно, потому, что задействованы две отдельные коммунальные услуги.
)
[ Исправление, 20 июня: Я сказал слишком рано. Несколько зорких читателей из Сиэтла написали мне, что город Сиэтл (что интересно, ни одна из коммунальных служб) предлагает скидку в размере 2000 долларов в партнерстве с Mitsubishi, специально для людей, переходящих с жидкого топлива на тепловой насос. Жаль, что это было лет пять назад!]
Я избавлю вас от месяцев раздумий и мучений, но, в конце концов, даже в нашем умеренном климате, даже с нашим дешевым электричеством, к нашему дому подведена линия природного газа. а покупка печи, работающей на природном газе, обошлась примерно на 7000 долларов дешевле, чем покупка электрического теплового насоса.
Тепловому насосу потребовалось бы 20 с лишним лет, чтобы окупить разницу, а учетная ставка моей жены, даже с учетом поправок во имя семейной гармонии, несколько выше.
Итак, теперь моя семья согревается холодными сиэтлскими зимами с помощью ископаемого топлива. Мы остаемся Частью Проблемы. Меня это бесит по сей день.
В своем стремлении отказаться от нефти в пользу электричества я практически не получил поддержки, помощи или указаний со стороны какого-либо агентства или организации. И это похоже на правду для многих семей, пытающихся электрифицировать. В апреле Джастин Гердес написал фантастическую статью для Greentech Media об усилиях калифорнийского эколога и его семьи полностью перейти на электричество. Они столкнулись с одними и теми же извращенными стимулами, с тем же лабиринтом бюрократических хлопот и запутанными подрядчиками (даже в левой Калифорнии!), но они были менее ленивы, чем я, и в конце концов победили. Тем не менее, это была сага.
Их и мой опыт иллюстрирует одну из самых сложных проблем обезуглероживания экономики: прямо сейчас большинство домов отапливаются и охлаждаются за счет ископаемого топлива, и изменить это будет сложно и кропотливо. В новом отчете приведены цифры (подробнее об этом чуть позже), но сначала давайте быстро рассмотрим, почему это вообще должно происходить.
Декарбонизация означает электрификацию — да, включая вашу печь
Мы знаем, что со временем нам нужно электрифицировать все! Иными словами, ключевой частью сокращения выбросов углерода является переключение видов использования энергии, которые в настоящее время работают на сжигаемых ископаемых видах топлива — в частности, транспорт, отопление и охлаждение, а также тяжелая промышленность — на электричество, насколько это возможно, чтобы они могли работать на безуглеродной энергии.
На отопление и охлаждение зданий приходится около 10 процентов выбросов в США. Хотя это не такая большая углеродная проблема, как, скажем, транспорт (28 процентов), во многих отношениях электрификация жилого сектора является более сложной задачей.
Прямо сейчас примерно 37 процентов домов в США электрифицированы, в основном на юге, в основном с использованием неэффективного плинтусного отопления, а не эффективных тепловых насосов. (Только около 1 процента американских домов в настоящее время оснащены тепловыми насосами.
) Около 48 процентов домов используют природный газ, который преобладает во всех регионах, кроме Юга. И 14% используют «другое», то есть мазут или керосин, почти полностью на Северо-Востоке. (Climate Central имеет большую разбивку по топливу для отопления в США; то же самое относится и к Министерству энергетики.)
Это составляет миллионы и миллионы печей, работающих на ископаемом топливе, которые необходимо заменить. И новые печи, работающие на природном газе, по-прежнему устанавливаются каждый день. До недавнего времени общепринятым мнением было то, что высокоэффективные печи, работающие на природном газе, были экологически предпочтительным вариантом, учитывая, что электроприборы часто потребляют угольную электроэнергию (а мазут просто грязный). Природный газ по-прежнему считается более дешевым вариантом (хотя, как мы увидим ниже, это не всегда так).
Короче говоря, расширяющаяся сеть природного газа по-прежнему имеет большой импульс.
Общепринятое мнение в отрасли и среди политиков отстает от последних представлений о декарбонизации.
Итак, как мы можем запустить электрификацию американских домов? Забавно, что вы должны спросить.
Тепловой насос зимой. ШаттерстокЭкономика электрификации домов сильна и становится сильнее
Ранее в этом месяце Институт Роки-Маунтин опубликовал отчет «Экономика электрификации зданий». Это подробный взгляд на текущую экономику перехода от ископаемого топлива к электрическим тепловым насосам в жилом секторе, а также набор рекомендаций о том, как можно ускорить этот процесс.
Начнем с того, что RMI подсчитывает затраты на электрификацию при различных схемах тарифов на коммунальные услуги, как для нового строительства, так и для модернизации, на четырех рынках: Окленд, Калифорния; Хьюстон, Техас; Провиденс, Род-Айленд; и Чикаго, Иллинойс.
Существуют три основных фактора, которые определяют разницу в стоимости электрификации для отдельных домовладельцев.
Во-первых, является ли дом новой постройкой (с новыми приборами) или модернизацией, то есть заменой существующих приборов. Во-вторых, хочет ли домовладелец купить/заменить только печь или печь и кондиционер сразу (тепловые насосы служат для обеих целей, поэтому они могут заменить оба прибора).
Третий касается тарифов на электроэнергию и того, как они структурированы — являются ли они фиксированными или меняются в зависимости от времени суток. Различные ставки, как правило, повышают экономичность электроприборов.
Вот краткое изложение результатов высокого уровня:
Во многих сценариях, особенно при строительстве большинства новых домов, мы обнаруживаем, что электрификация снижает затраты в течение срока службы приборов по сравнению с ископаемым топливом. Тем не менее, для многих существующих домов, которые в настоящее время отапливаются природным газом, электрификация увеличит затраты в сегодняшних ценах по сравнению с заменой газовых печей и водонагревателей новыми газовыми устройствами.
Другими словами, тепловые насосы превосходят природный газ во всех крайних случаях. Вот краткое изложение того, кто может получить финансовую выгоду от электрификации:
Мы считаем, что электрификация экономически выгодна для клиентов, отказывающихся от пропана или мазута, для тех потребителей газа, которым в противном случае потребовалось бы одновременно заменить печь и кондиционер. , для клиентов, которые объединяют солнечную энергию на крыше с электрификацией, а также для большинства новых домов, особенно если учесть, что можно избежать затрат на газовые магистрали, услуги и счетчики, которые не нужны в полностью электрических районах.
То, что тепловые насосы побеждают природный газ во всех этих случаях, является хорошей новостью, и должно быть более широко известно, но на самом деле это не касается большинства из тех миллионов уже установленных и работающих газовых печей.
Их тоже нужно заменить, но сейчас у нас классическая проблема коллективных действий.
Выбросы от этих приборов не учитываются в их ценах, поэтому они кажутся обманчиво дешевыми. И есть даже несколько оставшихся случаев в местах с большим количеством угольной энергии в сети, где природный газ содержит меньше углерода, чем электрическое тепло, по крайней мере, на данный момент (например, Чикаго). А строители и подрядчики по-прежнему в менталитет , что природный газ — лучший выбор; многие не знакомы и не знают о тепловых насосах.
Неоднозначная текущая экономика и незнание делают задачу замены домашнего ископаемого топлива особенно неприятной.
Электрификация систем отопления и охлаждения способствует гибкости сети
Но в долгосрочной перспективе нам необходимо электрифицировать наши дома. Дело не только в том, что повсеместно закрываются угольные электростанции, а электроэнергия становится чище, что повышает экологические преимущества тепловых насосов. И дело не только в том, что в какой-то момент, вероятно, будет установлена цена на углерод, которая сделает всю эту газовую инфраструктуру и эти приборы, работающие на природном газе, более дорогими.
Кроме того, подключение большего количества электроприборов к электрической сети может дать управляющим сетью гибкость для интеграции большего количества возобновляемых источников энергии. По мере роста возобновляемых источников эта гибкость будет цениться все больше и больше.
Поскольку ветровую и солнечную энергию нельзя контролировать напрямую — они приходят и уходят по своему собственному графику, — энергосистеме, которая их интегрирует, нужны другие источники гибкости, и одним из них является гибкий спрос, т. е. спрос на электроэнергию, который можно перемещать вовремя, чтобы лучше соответствовать графикам возобновляемой генерации.
Электроприборы могут служить этой цели, пишет RMI, «применяя автоматическое управление для непрерывного изменения профиля спроса клиента способами, которые либо невидимы для клиента, либо минимально влияют на него, а также используя более детализированные структуры тарифов, которые монетизируют возможности гибкости спроса. снизить затраты как для клиентов, так и для сети».
Проще говоря: они могут изменить свое потребление.
Водонагреватели, в частности, могут быть настроены на нагрев воды в ночное время, когда электроэнергия дешевая, или в полдень, когда в сети больше солнечной энергии. Они также могут предоставлять «вспомогательные услуги», такие как регулирование частоты в сети.
Вот график изменения спроса на водонагреватели на Гавайях:
RMIНо в настоящее время только 1 процент американских водонагревателей принимает участие в программах реагирования на спрос.
Говоря об этом: как можно ускорить электрификацию отопления и охлаждения жилых помещений?
Рекомендации по ускорению электрификации
В настоящее время электрификация жилого сектора путем замены печей, работающих на ископаемом топливе, тепловыми насосами практически .
.. никуда не годится. Он даже толком не пошел. Уровень понимания электрификации как среди строителей, так и среди населения в целом остается крайне низким. А природный газ по-прежнему набирает обороты и долю рынка. Политики — штаты, города, коммунальные службы, федералы — должны вмешаться.
Поразмыслив над этим вопросом (вам действительно стоит ознакомиться с отчетом), RMI предлагает пять конкретных рекомендаций о том, как может начаться электрификация жилых домов.
1) Сделать приоритетной быструю электрификацию зданий, в настоящее время использующих пропан и мазут для нагрева помещений и воды.
Пропан и печное топливо — опять же, в основном ограниченные северо-востоком — обеспечивают только 10 процентов тепла в жилых домах в стране, но они производят 20 процентов его выбросов. И электрификация бьет их всех к черту по экономике. Таким образом, они являются легкой добычей для политиков, которые могут ориентироваться на них с помощью программ поощрения, образовательных программ через коммунальные предприятия или специальных положений в мандатах по возобновляемым источникам энергии.
2) Прекратить поддержку расширения системы распределения природного газа, в том числе для новых домов.
Коммунальные службы и комиссии коммунальных служб часто поддерживают расширение сети природного газа. То же самое делают и государства, которые до сих пор часто пропагандируют переход на натуральное как на экологически чистый вариант. Но, как показывает отчет RMI, для новостроек электрификация является одновременно менее углеродоемкой и менее затратной. Строительство новой инфраструктуры природного газа — особенно в штатах с амбициозными планами по выбросам углерода — рискует потерять активы, вероятно, за счет налогоплательщиков. По крайней мере, государства должны оценивают варианта электрификации при рассмотрении вопроса о расширении использования природного газа. Еще лучше, если они просто перестанут строить новую газовую инфраструктуру, и точка.
3) Объедините программы гибкости спроса, новые тарифные планы и энергоэффективность с инициативами по электрификации.
Электрификация будет означать увеличение спроса на электроэнергию и увеличение значения гибкости сети. Необходимо хорошо управлять новым спросом на электроэнергию; например, в некоторых климатических условиях, особенно в более холодном, более электрифицированное отопление будет означать более резкие скачки спроса в более холодные недели и месяцы. Новые и более изменчивые модели спроса потребуют от коммунальных предприятий и государственных регулирующих органов дополнительных усилий для повышения гибкости и сокращения спроса, чтобы сгладить скачки.
4) Расширьте возможности гибкости спроса для существующих электрических нагрузок и нагрева воды.
Сырье для программ реагирования на спрос уже есть, то есть в стране уже есть много площадей и водонагревателей. Давайте побольше их подключим к сети! (Вот забавный отчет Brattle Group о водонагревателях для гибкого спроса, если вы так же одержимы этой темой, как и я.)
5) Обновите стандарты энергоэффективности и связанные с ними цели.
Это немного неясно, но важно. Часто политики, поощряющие энергоэффективность , наказывают электрификацию по той простой причине, что электрификация — перенос потребления энергии в сеть — иногда увеличивает энергопотребление, по крайней мере, в краткосрочной перспективе. Надлежащее вознаграждение энергоэффективности и электрификации требует координации между директивными органами (штаты, округа, города, коммунальные предприятия), которые не всегда хорошо взаимодействуют.
Больше информации об электрификации принесет назидание
Вот как обстоят дела с электрификацией американских домов: во многих случаях экономическая ситуация уже благоприятна, но при слабой политической координации и очень малой общественной осведомленности это остается чем-то вроде неприятного приключения для отдельных домовладельцев. Для этого пока нет социального или политического толчка.
Это нужно изменить. Хотя я обычно скептически отношусь к кампаниям по «повышению осведомленности» (непроизвольному закатыванию глаз), это похоже на тот случай, когда небольшое общественное просвещение и хороший брендинг могут помочь.
Поскольку нет мощной индустрии, которая могла бы лоббировать такую образовательную кампанию (Большой тепловой насос не совсем приносит прибыль), это зависит от штатов и коммунальных служб, которые понимают необходимость, от некоммерческих групп по борьбе с изменением климата и обезуглероживания, а также от вас, читатели. , путем обсуждения с друзьями домовладельца.
Время снова охладить тепловые насосы. Или круто в первый раз.
А пока, если у вас были собственные приключения с электрификацией дома, хорошие или плохие, я хотел бы услышать о них. Напишите мне по электронной почте: [email protected].
Помогите сохранить подобные статьи бесплатными
Истинное понимание хаоса в политической сфере Америки может быть ошеломляющим. Вот где Vox приходит на помощь. Мы стремимся предоставить основанную на исследованиях, интеллектуальную и доступную информацию всем, кто в ней нуждается.
Подарки для читателей поддерживают эту миссию, помогая сохранить нашу работу свободной — независимо от того, добавляем ли мы нюансы контекста к неожиданным событиям или объясняем, как наша демократия дошла до этого.