Насос в системе отопления частного дома: как выбрать, расчет, цены в Москве

Содержание

Циркуляционный насос отопления в частном доме: комфорт выше, плата ниже

Времена дешевого газа (электроэнергии, угля) канули в лету и современные отопительные системы требуют нового подхода к энергоэффективности. Существует много решений, позволяющих снизить затраты на энергоносители. Одно из таких — установить циркуляционный насос для отопления частного дома, квартиры. Что это, какие его особенности и зачем он нужен?

Зачем ставить циркуляционный насос в частном доме?

Вода по трубам системы отопления может циркулировать 2-способами — гравитационно (естественно) и принудительно.

В первом случае, циркуляция теплоносителя основана на том, что горячая вода поднимается вверх, холодная проталкивается вниз, подогревается и опять поднимается. Такой вот круговорот воды в трубах.

Во втором варианте, движение воды по трубам обеспечивает специальное перекачивающее устройство.

Возникает вопрос: “Зачем в доме устанавливать насос отопления, если вода и так может циркулировать за счет разности температур?”

Преимущества насосного отопления

  • система с насосом менее инерционна за счет мгновенного запуска циркуляции и меньшего количества воды;
  • принудительная система отопления хорошо поддается автоматизации, включением / отключением прибора можно управлять с помощью контроллера, программатора, термостата;
  • гравитационная система требует использования труб большого диаметра (от 1 1/2”) под определенным уклоном — это дороже по материалам и монтажу;
  • в частном доме для системы с отопительным насосом применяются трубы диаметром ½, ¾, реже 1” и их легче прятать в нишах, под плинтусом, за гипсокартоном;
  • трубы в принудительной системе размещаются без всяких уклонов, меньше вероятность ошибки при монтаже.

В общем, единственное преимущество гравитационной системы — независимость от электроэнергии. Нужна ли вам такая независимость, с ежегодной переплатой за энергоносители, кучей труб вдоль стен и невысоким тепловым комфортом, — каждый решает самостоятельно. Можно, кстати, дооснастить гравитационную систему циркуляционником и она станет принудительной. Цена вопроса невысокая. Плата за отопление уменьшится, комфорт проживания повысится.

Особенности конструкции и эксплуатации

Его конструкция обусловлена особенностями работы. Она надежная и простая. Для частного дома применяются агрегаты с мокрым ротором. Прибор в разрезе можно посмотреть на картинке ниже.

При разработке продукта производители циркуляционных насосов ориентировались на такие критерии:

  • высокая надежность
  • низкое энергопотребление
  • компактность
  • простой монтаж и замена

Более старые модели трехскоростные. Это, например, серия WILO STAR RS, GRUNDFOS UP. У них можно выбирать необходимую мощность переключением поворотной рукоятки. Современные насосы с частотным регулированием самостоятельно подстраивают мощность под потребность в тепле и экономят электроэнергия в сравнении с трехскоростными в 8-10 раз. К тому же, с помощью специального приложения они позволяют выполнить гидравлическую балансировку системы.

“Циркуляционный насос с мокрым ротором” означает, что ротор соприкасается с обтекаемой жидкостью. Ею же смазываются подшипники. Это отработанный продукт. По информации менеджеров компании WILO более 95% поломок оборудования такого типа происходят по вине пользователя.

В системы с естественной циркуляцией теплоносителя устанавливают специальный комплект с байпасом. Это позволяет пользоваться преимуществами принудительной циркуляции, а в периоды пропадания электричества переходить на естественную. Подходит для старых систем.

Что нужно учесть при подборе циркуляционного насоса для частного дома

Есть ряд моментов, которые желательно учесть при покупке циркуляционного насоса

  1. Выбор
    Правильно рассчитайте напор и расход насоса. Для этого лучше обратиться к специалисту-теплотехнику. Простой способ подобрать самостоятельно, это воспользоваться брошюрами производителей. Для несложных систем, например, GRUNDFOS рекомендует:
    • частный дом до 15 радиаторов — UP, UPS 25-40
    • … более 15 радиаторов — UP, UPS 25-60
    • теплый пол 50-100 м.кв — UP, UPS 25-40
    • … 100-200 м.кв — UP, UPS 25-40

    Компания WILO рекомендует при выборе циркуляционного насоса ориентироваться на мощность котла. Таблица подбора в
    зависимости от мощности котла:

    Лучшим решением будет приобретение циркуляционного насоса с частотным регулированием.

  2. Производитель
    Так сложилось, что лидеры по циркуляционным насосам в Украине датская GRUNDFOS и немецкая WILO. Качественные проверенные насосы под брендами DAB, HALM, SPERONI и много других. Не стоит покупать на рынке изделия непонятного бренда. Это отопление, с ним шутить не стоит. Узнать точки продаж без проблем можно на сайтах официальных представителей в Украине.
  3. Монтаж
    Выполняйте установку агрегата правильно. Так вы продлите срок его службы, не затопите соседей и не останетесь без отопления в лютые морозы. Как монтировать можно посмотреть по этой ссылке.
  4. Незамерзайка
    Большинство насосов могут перекачивать также гликолевые смеси. Планируя заливать в систему “незамерзайку”, следует ознакомиться с инструкцией производителя. Там будет указана максимально допустимая концентрация гликоля и поправочный коэффициент для расчета.

 

Принудительная циркуляция повышает комфорт, расширяет возможности автоматизации системы отопления и экономит деньги. У кого в частном доме, квартире система с естественной циркуляцией теплоносителя, лучше не оттягивать с переходом. Цены на газ, электроэнергию, дрова, уголь постоянно растут зачем платить больше.

расчет параметров и выбор оборудования

Начиная с древних времен человек стремился обеспечить комфортные условия в своем жилище. В каменный век — это просто костер, горевший в пещере, затем с развитием технологий строительства появились дома и печи в них. Развивалась наука, появлялись новые технологии, росли возможности техники. Достижения теплоэнергетики и ряда смежных наук позволили создать современные отопительные системы — тепловые насосы и котлы, использующие энергию газа, нефти и электричества. Отопительные системы частных домов являются автономными.

Автономные системы обогрева

Известно несколько разновидностей автономных систем обогрева. Это системы с котлами, использующими газ, твердое или жидкое топливо, и входящие в моду тепловые насосы. Самая простая из них — система с открытым расширительным баком, она энергонезависима и монтируется с учетом обеспечения естественной циркуляции воды. Труба горячей воды от котла поднимается вверх для создания напора внутри системы, а затем горячая вода распределяется по приборам отопления.

Реальная эксплуатация «открытых» систем показала, если применить нагнетательный насос для отопления, то ускоряется нагрев помещения, увеличивается эффективность и снижаются расходы. Насос устанавливается в «обратку» вблизи котла. Подходящий насос для отопления для дома купить можно в магазине или заказать в сети.

Антифриз в таких системах не используется из-за значительного испарения в открытом баке (расширительном). Теплоноситель — вода. Для уменьшения отложений на внутренних стенках трубопроводов лучше использовать смягченную воду с небольшим количеством растворенных минеральных веществ.

Если же система отопления предназначена для двух или трехэтажного дома, то в таком случае возникают дополнительные проблемы, которые требуют решения. В такие системы отопления входят значительное число батарей отопления, разветвлений, задвижек и других элементов, которые будут создавать значительное гидравлическое сопротивление.

Расчет параметров насоса

Для создания необходимого напора и преодоления гидродинамического сопротивления системы применяют насосы для отопления частных домов, которые обеспечат активную циркуляцию теплоносителя. Чтобы система отопления работала эффективно нужно выполнить расчет циркуляционного насоса. Он позволит осуществить оптимальный подбор насоса для отопления частного дома и обеспечить в нем комфортные условия.

Основные задачи нагнетательного насоса:

  1. создание такой величины давления в системе, которая преодолеет гидравлическое сопротивление;
  2. обеспечить достаточное количество теплоносителя.

Исходя из этих предпосылок, насосы на отопление в частном доме подбираются только после расчета необходимого количества тепла для дома и гидравлического сопротивления контура. На основании расчетов приобретаются циркуляционные насосы для отопления частных домов цена, и качество обычно соответствуют наилучшему соотношению.

Для расчета производительности применяется формула вида — Q=0,86R/TF-TR, где:

  • Q — необходимый расход куб. м/час;
  • R — выбранная тепловая потребность, кВт;
  • TF — TR = 20.

Величина (R) может иметь следующие величины:

  1. нормативы для частных домов — 100 Вт/м2;
  2. для многоэтажных домов — 70 Вт/м2;
  3. заводские помещения — 30-50 Вт/м2;
  4. помещения с очень хорошей теплоизоляцией — 30 Вт/м2.

Гидравлическое сопротивление системы

Расчет производительности и гидравлического сопротивления дают ответ на такой вопрос — как правильно подобрать насос для системы отопления и обеспечить ее эффективную работу в отопительный сезон.

Для расчета применяется формула такого вида — H=1,3*(R1L1+R2L2+Z1+….+ZN)/10000, в которой:

  • L1,L2 — общая длина линий трубопровода — м;
  • R1, R2 — падение давления на подаче и «обратке» — Па/метр;
  • Z1,…..ZN — сопротивление элементов системы — Па.

В технических паспортах узлов и элементов системы указывается гидравлическое сопротивление комплектующих. Для основных элементов оно составляет:

  1. котел — 1-2 кПа;
  2. тепломер — 1-15 кПа;
  3. вентиль — 5-10 кПа;
  4. смеситель — 1-15 кПа;
  5. фильтр (новый) — 15-20 кПа;
  6. водонагреватель — 2-10 кПа;
  7. обратный клапан — 5-10 кПа.

Выбор насоса

Нагнетательные насосы для отопления частных домов как выбрать подходящий? Ошибиться трудно, ведь современные насосы для отопления для дома цена, которых в высшей степени соответствует наилучшему соотношению цена/качество — трехскоростные.

Возможность изменения скорости вращения двигателя изменяет производительность насоса в широких пределах.

Скорости переключаются рычагом, но некоторые типы насосов можно подключить к датчикам температуры и обеспечить автоматическую регулировку производительности прибора.

Вышеописанный расчет только один из вариантов. Известны и другие методы расчета. Все методики рассчитывают работу контура при максимальной нагрузке, значит, в реальности нагрузка будет несколько ниже, поэтому можно приобретать насосы для отопления частных домов цена которых меньше, а характеристики несколько хуже расчетных. Более мощный насос тоже не следует покупать, ведь расходы увеличатся, а работа системы не станет лучше.

Полезные советы специалистов

Приобрести циркуляционный насос можно в магазинах или заказать в интернете. Перед покупкой желательно получить консультацию специалиста по системам отопления. Обычно менеджеры, которые реализуют насосы различных фирм, знают о них все. От вас они могут потребовать некоторые исходные данные, которые помогут сделать оптимальный выбор. Обычно спрашивают о том, какой котел будет установлен, величину общей площади жилища, наличие утепления дома, этажность и т. п.

Советы специалистов, которые помогут сделать выбор:

  • лучше справляются с нагрузкой насосы с «мокрым» ротором;
  • дольше работают модели с корпусами из бронзы, латуни или нержавеющей стали;
  • в случае появления шума в системе нужно проверить отсутствие воздуха в системе;
  • при запуске включить максимальные обороты двигателя насоса.

Альтернативное отопление

В постоянной борьбе с ростом цен был изобретен так называемый тепловой насос. Он энергию из воздуха, из грунта и из воды. Его принцип действия довольно прост. Тепловой насос работает как холодильник наоборот. Поэтому альтернативное отопление частного дома тепловой насос обеспечит полностью, если сделаны правильные расчеты на основании термодинамики. Расчеты сложные и их лучше поручить специалисту. При этом следует знать, что тепловой насос, извлекая тепло из внешней среды, передает его через компрессор в отопительную систему.

Отопительная система имеет все элементы обычной — батареи, краны, смесители, насос для отопления в частном доме и другие, а роль котла отопления взял на себя компрессор, который является источником тепла. Таким образом, и для альтернативной системы отопления, в виде теплового насоса, все атрибуты и элементы сохраняются, за исключением котла. Но отопительный котел можно легко присоединить к системе для резерва, на случай поломки теплового насоса. Но, подбор насоса для отопления дома нужно произвести для обеспечения циркуляции воды.

Виды тепловых насосов

Сама идея об извлечении и использовании тепла окружающей возникла давно, но ее активное претворение в жизнь тепловых насосов началось недавно. Их активному внедрению способствовали появившиеся надежные и производительные циркуляционные насосы для отопления частных домов, с успехом используются в тепловых насосах. Для хорошей работы теплового насоса нужно перекачивать большие объемы теплоносителя для извлечения тепла из грунта или водоема в тепловой насос.

Следовательно, насос для системы отопления частного дома цена и производительность которого выбраны оптимально, хорошо работают не только в газовых системах отопления, но успешно применяются в тепловых насосах.

Существующие тепловые насосы классифицируются по методу извлечения тепла.

Окончательный подбор насоса для системы отопления частного дома делается на основании довольно сложных расчетов. Различают три основных вида:

  1. воздушный — абсорбирует тепло из воздуха;
  2. геотермальный — отбирает тепло из грунта, наземных и подземных вод;
  3. вторичного тепла — отбор тепла с канализации или центрального отопления, применяется в промышленности.

Исходя из технических возможностей подбирается насос для отопления в частном доме, и его установка. Для создания автономной системы наиболее предпочтителен второй вариант — геотермальный тепловой насос. Тип насосов может быть замкнутым или открытым. Второй способ применяется при наличии больших объемов чистой воды, т. к. после отъема тепла вода выливается назад в водоем.

В настоящее время можно купить тепловой насос для отопления дома, геотермальный, один из трех типов:

  • насос геотермальный водный;
  • насос геотермальный с глубинным расположением коллектора;
  • насос геотермальный горизонтальный.

Прежде чем купить геотермальный насос для системы отопления частного дома нужно проконсультироваться у специалистов и сделать предварительные расчеты. Многие интернет-магазины предлагают выезд специалиста, бесплатный расчет за 24 часа и доставку. А если будет заказана установка насоса в систему отопления частного дома, фирма обеспечит гарантийное обслуживание и бонусы при покупке теплового насоса.

Окупить тепловой насос для отопления в частном доме цена которого значительно выше цены систем стандартного отопления, потребуется несколько лет. Но если учесть большой срок работы подобного оборудования и отсутствие платы за тепло, то экономическая выгода очевидна. Спрос на тепловые насосы для отопления дома увеличится, и они станут конкурировать с газовым отоплением при уменьшении цены покупки и установки. Благодаря неоспоримым преимуществам геотермального отопления — тепловой насос для системы отопления частного дома оправдан экономически.

Как установить насос в систему отопления частного дома

Перед владельцами загородных домов часто возникает вопрос о равномерном распределении тепла по всему дому.

Достичь такого теплового эффекта можно двумя путями:

Если рассматривать эти два способа с точки зрения экономической выгоды, то первый вариант окажется более затратным и весьма недешевым. Установка циркулирующей помпы окажется эффективным и сравнительно недорогим средством для равномерного обогрева вашего дома.

Поговорим более подробно о том, что представляет собой насос этого вида, и как произвести его монтаж.

Назначение

Этот тип агрегатов предназначается для принудительного оборота теплоносителя в замкнутой отопительной системе.

Давление, которое создается циркулирующим насосом, должно эффективно справляться с гидравлической нагрузкой всех элементов системы отопления.

Поэтому, чтобы обеспечить необходимый напор для циркуляции теплоносителя, нужно правильно подойти к выбору циркуляционной помпы.

Принцип расчета

Для обеспечения максимального комфорта в доме нужно правильно рассчитать необходимое количество тепловой энергии.

Установка теплонасоса для отопления частного дома: https://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/ustanovka-teplonasosa-dlya-doma.html

Этот расчет производится на основе следующих моментов:

  • погодные условия в данном регионе;
  • коэффициент теплопроводности стройматериалов, из которых построен дом;
  • устройство конструкций пола и перекрытий жилища;
  • теплопроводные свойства окон;
  • размещение строения относительно сторон света и прочее.

Результатом вычислений должен оказаться объем подачи теплоносителя в отоплении, который измеряется в кубических метрах в час. Этот показатель и станет основополагающим при выборе циркуляционного насоса.

Выбор циркуляционного насоса должен происходить согласно следующим важным критериям:

  • способность устройства поднять теплоноситель на определенную высоту, которая называется напором и измеряется в метрах;
  • способность за определенный период перекачивать некоторый объем теплоносителя, которая измеряется в м3/час (это основной параметр насоса).

Виды насосов

Зная, по каких параметрам и критериям выбирать помпу, немаловажным также будет являться и выбор определенного типа циркуляционного насоса.

Принято различать два вида этого устройства:

Циркуляционный насос «мокрого» типа

    1. «Мокрый». Особенностью помп этого вида является тот фактор, что ротор вместе с крыльчаткой погружается в теплоноситель, который одновременно выполняет функции охлаждения и смазки.Ротор и статор разделены между собой металлическим сосудом, что, в свою очередь, обеспечивает надежную герметичность. Отличительным свойством этого вида насосов является бесшумность, что позволяет их практично использовать в бытовых отопительных системах.

Помпы «мокрого» вида достаточно экономичные и легкие в обслуживании устройства,       гарантийный срок работы которых достаточно продолжительный. Однако, эти насосы имеют       один недостаток – коэффициент полезного действия составляет всего 50%.

Выбор насоса для отопления частного дома: https://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/vybor-teplonasosa-dlya-doma.html

  1. «Сухой» циркуляционный насос

    «Сухой». Принцип работы устройств этого вида заключается в том, что ротор полностью не взаимодействует с теплоносителем.

    Достигается это благодаря нержавеющим кольцам, которые при работе притягиваются друг к другу, создавая при этом тонкую пленку, которая надежно герметизирует соединение.Примечательной особенностью циркуляционных насосов «сухого» типа является их коэффициент полезного действия, который составляет 80%. Недостатком же является их большая шумность.

Имейте в виду: для установки сухого циркулирующего насоса необходимо оборудовать отдельное звукоизолирующее помещение.


Насосы «сухого» вида принято разделять на следующие типы:
  • вертикальные;
  • горизонтальные;
  • блочные.

Но какой бы вид циркуляционной помпы ни был выбран, главный момент заключается в том, чтобы выполнить следующее: правильно осуществить врезку насоса в отопительную систему.

Выбор места врезки

Каждый специалист по отопительному оборудованию имеет свое видение, где устанавливать циркуляционный насос, причем их мнения могут существенно различаться.

Проанализировав суждения многих сантехников, смело можем дать совет: циркулирующую помпу необходимо устанавливать непосредственно возле отопительного котла на обратном трубопроводе.

Такое расположение связано с тем, что в этом месте отопительной системы наименьшее скопление воздуха, который может негативно сказываться на работоспособности насоса. (Статью о возможных неполадках и ремонте циркуляционного насоса своими руками читайте здесь).

Схема и нюансы сборки

Врезка циркуляционного насоса в отопительную систему должна осуществляться с помощью байпаса или обводки. Байпас – это параллельный к основному трубопровод, на который врезается циркуляционный агрегат.

Обвод выполняется с той целью, что в случае неисправности помпы или отключения электричества, отопительная система могла работать в автономном режиме.

Важный момент: размер труб байпаса должен быть меньшим, чем диаметр основного трубопровода.

Обвод состоит из следующих элементов:
  1. Двух запорных кранов, которые находятся по обе стороны от насоса (в случае поломки устройства можно перекрыть запоры, и демонтировать помпу для устранения неисправностей)
  2. Фильтр грубой очистки вмонтирован для того, чтобы очищать теплоноситель от засоряющих примесей, которые могут повлиять на бесперебойную работу теплоносителя.

Преимущества и особенности монтажа теплового насоса вода-вода: https://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/teplovoj-nasos-voda-voda.html

Возьмите на заметку: при установке насоса стоит обращать внимание на направление движение теплоносителя в системе. Как правило, на корпусе помпы указана стрелка для правильного монтажа.

Итак, зная все характеристики циркуляционных насосов, а также нюансы монтажа, можно выделить в общем случае следующие этапы установки:
  • расчет необходимой тепловой энергии для обогрева дома;
  • выбор циркулирующего насоса согласно расчетам;
  • выбор места врезки помпы;
  • подключение байпаса с насосом в систему;
  • закачка теплоносителя;
  • запуск отопительной системы и стравливание воздуха через центральный винт помпы.

Всегда нужно придерживаться правил установки и эксплуатации насосных агрегатов, в противном случае никто не будет гарантировать правильное распределение тепловой энергии по вашему уютному жилищу.

Смотрите видео, в котором опытный пользователь подробно объясняет, как правильно установить циркуляционный насос в систему отопления дома:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Какой циркуляционный насос выбрать для системы отопления загородного дома.

Как выбрать циркуляционный насос для системы отопления загородного дома.

Все больше и больше горожан становятся счастливыми обладателями загородных домов. И если раньше дачная жизнь ассоциировалась только с жарким летом, то теперь сезон длиться практически круглый год. Однако далеко не все готовы мириться с неудобствами «стародачной» жизни – современному человеку для нормального отдыха требуется привычный комфорт. А в нашем не слишком мягком климате в это понятие входит, прежде всего, тепло в родном жилище. Именно поэтому, устройство систем отопления – весьма животрепещущая проблема для владельцев недвижимости на природе. Далеко не все понимают, что для поддержания нормальной температуры в помещении требуется не только отопительный котел и трубы с батареями, но и целый ряд достаточно сложных приборов и устройств, без которых тепла попросту не будет. Одним из таких незаменимых приспособлений является, безусловно, циркуляционный насос. И хотя подбор и монтаж этого незаменимого элемента систем отопления лучше доверить специалистам, ориентироваться в теме стоит и владельцам домов. В домах, коттеджах площадью до 100 м². могут использоваться отопительные системы открытого типа. Принцип их работы основан на явлении конвекции – нагретый теплоноситель «легче» холодного и естественным образом поднимается наверх, откуда разливается по ветвям отопительной системы, отдавая тепло в воздух. Однако, несмотря на простоту и относительную дешевизну, такой способ отопления имеет ограниченное применение – прежде всего потому, что пригоден только для домов небольшой площади – приблизительно до 100 м²., стоит отметить и невысокую эффективность данного метода.

Циркуляционный насос — насос, который устанавливается непосредственно в трубопровод и обеспечивает перемещение теплоносителя по трубопроводу, как правило системы отопления закрытого типа, повышая эффективность отопления. Для систем отопления частных домов почти более десятилетия применяют насосы с так называемым «мокрым ротором», например, GRUNDFOS типа UPS. Особенностью этой конструкции является то, что охлаждение и смазка подвижных частей производится протекающей жидкостью, делая работу агрегата бесшумной и надежной. Особенностью современных циркуляционных насосов являются экономичность, долговечность, небольшие габариты и бесшумность. Для домов с площадью свыше 150 м². необходимо применять принудительную циркуляцию теплоносителя, так как естественная конвекция уже не сможет обеспечить равномерный прогрев всех отопительных приборов (батарей). Циркуляционный насос перемещает жидкость по системе с заданной скоростью, быстро и эффективно доставляя тепло во все уголки здания. При этом важно правильно подобрать насос в соответствии с гидравлическими параметрами конкретной отопительной системы. Это лучше доверить специалистам.

Для правильного выбора циркуляционного насоса прежде всего, необходимо знать сколько тепла понадобиться для отопления дома. Это достаточно сложный расчет, который включает в себя много параметров и делается специалистами. Важным является все: какие окна установлены в здании, как утеплены стены, пол и перекрытия, предусмотрены ли термостатические вентили в системе и т.д. и т.п. Результатом этих вычислений становится определение необходимой объемной подачи теплоносителя в системе (м°/ч), по которой и подбирается насос. При реконструкции уже существующей системы предпочтительнее воспользоваться регулируемым насосом, например насосы Grundfos Alfa 2. Такие циркуляционные насосы самостоятельно адаптируется к изменению расхода в системе, практически бесшумны и очень экономичны. Для приблизительной ориентации можно воспользоваться таблицей:

Таблица 1.


где хх — диаметр трубопровода

Часто в задают вопрос: «Почему шумят трубы системы отопления? Как убрать шум в трубах?»

Шум в трубопроводах вызывается обычно либо неправильно подобранным («переразмеренным») и установленным насосом, либо наличием воздуха в системе. Именно поэтому нужно с особым вниманием отнестись к подбору и монтажу циркуляционного насоса. Следует заметить, что рекомендуется устанавливать гидрокомпенсатор (гидроаккумулятор, мембранный бак). Этот бак ставится для поддержания требуемого статического давления в системе. Гидрокомпенсатор позволяет избежать кавитационных нагрузок, которые вредны для насоса и создают шум в трубах. Если в отопительную систему попал воздух, это тоже будет вызывать гул. Поэтому необходимо перед запуском отопления правильно удалить воздух из трубопроводов.

Для решения данной проблемы необходимо:

  1. Заполнить систему полностью.
  2. Удалить воздух из «воздушек» (специальных клапанов на отопительных приборах).
  3. Включить котел.
  4. Включить насос и открыть кран радиатора, убедившись, что циркуляция воды есть.
  5. Дать насосу поработать несколько минут.
  6. Выключить насос и повторно удалить воздух из системы.
  7. Проверить статическое давление и, при необходимости, дополнить систему водой (см.Таблицу 2)
  8. Повторно включить и, если это нужно, отрегулировать насос (обычно для регулируемых насосов это не требуется).
Таблица 2. Необходимое статическое давление на входе в насос.
Температура жидкости Минимальное давление на входе
75 0,5
90 2,8
110 11

Современные центробежные насосы могут без вреда для себя отключаться на длительное время, не использоваться, например в летнее время. Даже если в результате остановки в теле насоса возникнут отложения, их легко удалить, переключив нерегулируемый насос на максимальную скорость вращения. Регулируемые насосы, такие как GRUNDFOS ALPHA 2, Magna 3 снабжены специальной функцией деблокирования.

Современные модели циркуляционные насосы имеют вал и подшипники, сделанные из керамики. Это не только продлевает срок службы, но и делает их практически бесшумными в эксплуатации. Стоит заметить, что эти небольшие устройства очень экономичны и потребляют энергии не больше, чем, скажем, небольшая электрическая лампочка. Тем не менее, недавно все ведущие европейские производители циркуляционных насосов пришли к соглашению о единой классификации по энергопотреблению. При этом насосы класса «А» потребляют в среднем 6 Вт, что соответствует 90 кВт ч в год. Даже проверенные временем модели (GRUNDFOS UPS 100) будут в основном соответствовать классу В. Безусловно, надо отметить, что наиболее экономичны регулируемые циркуляционные насосы. Срок службы качественного циркуляционного насоса составляет не менее 10 лет. Для длительной бесперебойной работы следует соблюдать рекомендации производителей: правильно подобрать и установить циркуляционный насос, использовать в системе специально подготовленную воду, не допускать «завоздушивания» системы.
Большой ассортимент циркуляционных насосов позволяет сделать оптимальный подбор для каждой индивидуальной системы. Это обеспечивает отсутствие эксплуатационных проблем и долгую бесперебойную службу.

Для повышения комфорта и экономии энергии в систему ГВС индивидуального дома можно установить специальный циркуляционный насос, например GRUNDFOS UP Comfort. Это позволит не дожидаться, пока из крана пойдет горячая вода, что не только снижает затраты на электроэнергию, но и уменьшает расход воды. Стоит заметить, что в 2002 г. насос GRUNDFOS UP Comfort получил европейскую премию за промышленный дизайн. В случае использования в качестве системы отопления системы «теплый пол» следует использовать регулируемые циркуляционные насосы типа ALPHA . При устройстве теплых полов все петли должны быть сбалансированы на одинаковый перепад давления, при этом потери давления в самой длинной петле (не более 120 м) определяют необходимый напор насоса. Из-за малого температурного перепада и большого перепада давления в системе подогрева полов требуется насос большей мощности, чем для радиаторной системы. Кроме того, следует учесть, что каждое помещение должно иметь свою систему управления. В случае использования в качестве системы отопления системы «теплый пол» следует использовать регулируемые циркуляционные насосы типа ALPHA . При устройстве теплых полов все петли должны быть сбалансированы на одинаковый перепад давления, при этом потери давления в самой длинной петле (не более 120 м) определяют необходимый напор насоса. Из-за малого температурного перепада и большого перепада давления в системе подогрева полов требуется насос большей мощности, чем для радиаторной системы. Кроме того, следует учесть, что каждое помещение должно иметь свою систему управления.
В таблице 3 приведены ориентировочные данные для подбора насосов для теплых полов.

Таблица 3. Рекомендуемый регулируемый насос для систем «Теплых полов»


Итак, в нашем обзоре мы постарались ответить на большинство вопросов, которые возникают у покупателей циркуляционных насосов. Безусловно, как уже говорилось, расчет и монтаж систем отопления – дело сложное и требующее квалифицированного подхода. Однако понять, как система работает и для чего и как служат различные ее элементы несложно и вполне доступно современному домовладельцу. Более того, такие познания не только облегчат эксплуатацию дома, но и позволят с открытыми глазами сделать выбор наилучшего варианта среди всего многообразия сегодняшнего рынка.

Ознакомиться с линейкой циркуляционных насосов Grundfos Вы можете в разделе Циркуляционные насосы для систем отопления и кондиционирования

как правильно установить и подключить насос, не пользуясь услугами специалиста

Во многих небольших домиках функционируют самотечные системы отопления. Они работают благодаря произвольной циркуляции воды, которая вызвана сменой масс тёплой и холодной, поступающей в систему, воды.

Но вот большие здания или даже домики с двумя этажами они обогреть не в состоянии. Для этого требуется установка циркуляционного насоса в выбранную систему отопления.

Такое устройство предназначено для того, чтобы тепло во все составляющие обогревательной системы поступало равномерно.

Для чего необходимо подключение насоса в систему отопления?

Для обогрева больших зданий или даже домиков с двумя этажами требуется установка циркуляционного насоса в выбранную систему отопления.

Счастливые обладатели частного дома, которые имеют свою, отдельную отопительную систему, могут столкнуться с проблемой неравномерного распределения тепловой энергии по дому.

В дальних от котла комнатах батареи могут просто не прогреваться. Эту проблему нужно решать.

Чаще всего для этого используют такие варианты:

  1. Создание новой отопительной системы с трубопроводом большего диаметра.
  2. Врезка насоса в систему отопления, которая уже присутствует.

Первый способ, конечно, достаточно действенный и очень практичный, но вот стоит он гораздо дороже, чем монтаж насоса в систему отопления, да и усилий тут потребуется куда больше. Ведь нужно демонтировать старые трубы, а это задача не из простых.

А вот второй из предложенных вариантов будет проще, осуществить его быстрее и дешевле, в чём вы можете самостоятельно убедиться.

Усовершенствование отопительной системы с помощью помпы поможет не только стабилизировать температурные показатели во всём доме, но и избавиться от такой проблемы труб, как воздушные пробки, которые образовываются внутри и не дают теплоносителю циркулировать.

Преимущества циркуляционного насоса явны, поэтому с каждым годом всё больше людей осуществляют подключение насоса к отоплению для того, чтобы оптимизировать систему обогрева своего жилья и избавиться от традиционных проблем, которые возникают у владельцев частных домов.

Особенности выбора насоса

Установка любого насоса в существующую или проектируемую систему отопления начинается с выбора агрегата. Нужно помнить, что для благополучного отопления обычного дома не нужен огромный прибор с заоблачной мощностью.

Такой аппарат будет создавать лишний шум, стоит он дороже и надобности в нём, по сути, нет. Прежде чем приступать к выбору насоса, нужно рассчитать уровень мощности аппарата, который подойдёт вам и вашему дому.

Основными показателями мощности является диаметр имеющегося трубопровода, уровень напора теплоносителя и температура воды. Для того чтобы просчитать уровень расхода теплоносителя, который пропускается через замкнутый контур отопительной системы, его нужно просто сравнить с показателем расхода воды для котла.

Необходимо знать, какова мощность котла, столько литров теплоносителя в минуту может пройти через его систему. Кроме того, надо рассчитать, сколько воды потребуется на благополучную работу каждого радиатора и каждого кольца системы отопления.

Мощность батареи зависит от того, сколько литров в минуту ей понадобится для оптимальной работы.

Нужно помнить, что показатели мощности циркуляционного насоса зависят от длины трубопровода. По сути, на десять метров отопительной системы необходимо где-то полметра насосного напора.

Разновидность насосов

Чтобы разобраться в том, как поставить насос на отопление, нужно сначала разобраться в том, какие именно бывают эти устройства.

Принято использовать помпы двух типов: так называемые, «сухие» и «мокрые».

Первые во время работы никак не соприкасаются с самим теплоносителем, а вторые – погружены в воду, которую качают.

«Сухие» помпы обычно очень шумные, поэтому схема установки насоса на отопление такого плана подходит больше крупным предприятиям, фирмам, производственным цехам.

А вот агрегаты, которые работают в воде, характерны как раз для отопления загородных домов, частных зданий.

Их обычно делают в специальных бронзовых или латунных корпусах с нержавеющими деталями для того, чтобы система от воды не повредилась.

Если вам нужно оптимизировать работу обогрева личного дома, то следует разобраться в том, как правильно установить насос на отопление такого типа.

Начальный этап установки

Для того чтобы операция по монтажу помпы была легче и быстрей, попробуйте найти в магазинах устройство с уже подобранными разъёмными резьбами.

Это избавит вас от необходимости метаться в поисках креплений и соединений самостоятельно. Также запаситесь всеми необходимыми гаечными ключами для установки вышеперечисленных креплений.

После того как все подготовительные этапы пройдены, необходимо изучить инструкцию к насосу и схему его крепления. Если в своих силах вы не уверенны, то лучше привлечь к этому процессу профессионала.

Подбираем место для установки насоса

Правильно подобранное место установки позволит в дальнейшем получить удобный доступ для его обслуживания. Нажмите для увеличения.

Очень важно, чтобы схема подключения насоса отопления подразумевала тот факт, что систему нужно будет периодически обслуживать, так что к ней неплохо было бы иметь подход.

Если некоторые детали «мокрых» помп старых моделей могли повредиться от постоянного контакта с водой, то сегодня такие системы выпускают в таких конструкциях, что влага им абсолютно нестрашна, как и высокие или низкие температуры.

Это позволяет производить монтаж и на подающем трубопроводе, и на обратном.

Для того чтобы увеличить степень давления на участке всасывания, установите агрегат недалеко от места подключения расширительного бака на территории спадающего трубопровода отопления.

Вы должны быть уверенны, что насос в состоянии пережить сильный напор горячей воды, иначе возникнут проблемы.

Правила установки

Если вы уже изучили теоретическую часть вопроса о том, как установить насос на отопление, то пора приступать к практике. Для этого следует придерживаться нескольких основных правил установки. Вот некоторые из них:

С двух сторон от самого насосного оборудования необходимо закрепить специальные шаровые краны, которые понадобятся вам в процессе технического обслуживания системы или демонтажа самого насоса.

Принцип подключения насоса обогрева дома. Нажмите для увеличения.

Обязательно нужно оснастить систему фильтром. Делается это для того, чтобы оградить устройство от мелких частичек, которые могут повредить установку и её компоненты.

Увы, но вода в отопительных системах ещё далека от идеальной, поэтому насосы требуют дополнительной защиты.

Сверху отопительного байпаса нужно вмонтировать клапан. Он может быть ручной или автоматический – это не так важно.

Необходим он для того, чтобы выпускать воздушные пробки, которые начнут образовываться в трубах через некоторое время.

Клеммы такого насоса следует направлять чётко вверх.

А сам агрегат, если он относится к виду «мокрых» моделей, необходимо устанавливать горизонтально, иначе в воде будет присутствовать лишь его часть, то есть рабочая поверхность может повредиться и весь монтаж насоса в систему отопления будет бессмысленным.

Каждое крепление и соединение необходимо обработать герметическим средством защиты. Это повысит продуктивный потенциал всей конструкции. Также следите за тем, чтобы насос и крепления располагались в отопительной цепочке закономерно и последовательно.

Принцип монтажа насоса

Для начала, нужно слить отопительную жидкость и прочистить систему, если этого давно не делали. Потом врезать насос в специально отведённом для этого месте, согласно плану. После того, как система будет закреплена, трубы заполняются водой.

Фрагмент подключения насоса в систему отопления. Нажмите для увеличения.

Следует тщательно проверить, нет ли каких-то неисправностей и погрешностей в работе. Если таковые имеются, то на этом этапе их устраняют. После этого с помощью центрального винта из труб выводится лишний воздух.

Насос следует подключать лишь после того, как система запущена, трубы наполнены водой и воздуха в них не осталось. Автоматизировать работу насоса и защитить его от неправильной эксплуатации может модель насоса типа автомат.

Кстати, выпускать воздух необходимо перед каждым запуском насосной установки. Вручную такое развоздушивание труб осуществляется, благодаря специальным клапанам, установленным с обеих сторон теплового насоса.

Лишь придерживаясь всех правил и учитывая все нюансы того, как подключить насос отопления, вы сможете самостоятельно установить такой насос на своей отопительной системе.

Помните, что к этому вопросу нельзя относиться халатно, ведь от вашей работы будет зависеть тепло и уют родного дома, а значит – благополучие и здоровье всей семьи. Если вы в своих силах не уверенны, то лучше для такой миссии пригласить специалиста, который сделает работу быстро и качественно.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Циркуляционный насос для отопления: на вопросы отвечает профессионал

Циркуляционный насос

Комфортная температура внутри частного дома в отопительный период – это залог комфортного в нем проживания. С этим спорить никто не будет. А значит, системе отопления необходимо уделять особое внимание, где важную роль играют не только отопительный котел и радиаторы, но и все остальные элементы. То есть комплексный подход к решению данной задачи – дело обычное. Отсюда и ответственный подход к такому элементу, как циркуляционный насос отопления. Конечно, это необходимо только в том случае, если вся система устроена по типу нагнетания теплоносителя.

Отсюда несколько вопросов, которые часто мучают загородных домовладельцев, у которых в домах стоит именно этот вид системы отопления. Вопросов много, но основных несколько. Вот только некоторые из них. Много ли приходится платить денег за потребляемую насосом электроэнергию? Возникают ли проблемы с запуском циркуляционного насоса после долгого простоя? Часто ли подвергаются ремонту насосы отопления? И так далее, и тому подобное.

Но сначала начнем отвечать на ниже расположенный вопрос.

Что такое циркуляционный насос?

Это не больших размеров агрегат, который устанавливается в систему трубопровода отопления и перегоняет теплоноситель по всем ветвям системы отопления, то есть обеспечивает циркуляцию горячей воды. Существует большое разнообразие циркуляционных насосов для систем отопления, но для частных домов обычно используются агрегаты с так называемым «мокрым ротором». В чем конструктивная особенность этой модели?

Все дело в том, что подвижные детали насоса, а это в основном ротор и крыльчатка, охлаждаются и одновременно смазываются протекающей внутри насоса жидкостью, то есть теплоносителем. Отсюда и бесшумность работы, и высокий показатель надежности, и небольшие габариты самого агрегата. Приплюсуем сюда долговечность, эффективность и экономичность.

Необходимость циркуляционного насоса

Двойное оборудование

Как было сказано выше, существует два типа системы отопления: конвекционный, то есть с естественной циркуляцией теплоносителя, обычно такой вид используется в домах с площадью, не превышающей сто квадратных метров, и нагнетательный, где устанавливается циркуляционный насос. Конвекционный способ отопления при большой площади дома не сможет обеспечить равномерное распределение теплоносителя по всем веткам системы, поэтому есть вероятность, что некоторые радиаторы не будут работать эффективно. Просто теплоноситель до них будет доходить плохо или уже с большими тепловыми потерями, а попросту охлажденным.

Насос создает внутри системы необходимое давление, которое помогает распределить теплоноситель равномерно по всему контуру и прогонять его с определенной скоростью, которая не мешает отдачи тепла через радиаторы. Поэтому, подходя к выбору циркуляционного насоса, необходимо точно знать параметры всей системы, особенно ее гидравлические составляющие.

Как выбрать насос для циркуляции?

Для того чтобы правильно сделать выбор, необходимо в первую очередь определить все параметры отопительной системы, и какое количество тепла будет необходимо, чтобы создать комфортные условия проживания в частном доме. Такой сложный расчет под силу только специалисту, который примет во внимание большое количество параметром и показателей:

  • Климатические условия региона, где возведен частный дом;
  • Из чего построен дом, то есть использованные материалы. Здесь в расчет берутся и стены, и пол, и перекрытия, и кровля.
  • Утепление дома – произведено или нет.
  • Какие окна установлены и их количество.
  • Вентиляция дома.
  • И так далее.
Разновидности оборудования

В результате сбора информации и расчетов можно вычислить точный объем необходимой подачи тепла, которая измеряется кубометрами, пройденными в системе за один час (куб м/час). По этому объему и будет подбираться циркуляционный насос. Если производится реконструкция отопления, то агрегат подбирается под уже готовую систему.

Несколько слов по поводу бесшумной работы. Обычно шум в трубах возникает по двум причинам: неправильно подобран насос в системе отопления или внутри ее образовались воздушные пробки. В первом случае придется пересчитать параметры насоса, а вот во втором просто правильно подойти к заполнению системы водой. Что для этого необходимо сделать?

  1. Система заполняется полностью.
  2. Удаляется воздух через воздушные клапаны.
  3. Включается котел.
  4. Включается циркуляционный насос, который должен поработать минут так десять-пятнадцать.
  5. Выключаете насос и удаляете воздух через клапаны.
  6. Проверьте давление внутри системы отопления и по необходимости добавьте в нее воды.
  7. Включайте насос и регулируйте его.

Теперь возвращаемся к вопросу по поводу простоя и запуска агрегата. Длительный простой никоим образом не влияет на качество эксплуатации. Здесь важно понять один момент, что иногда внутри насоса собираются иловые отложения, которые необходимо чистить. Как это сделать? Все просто. Циркуляционный насос имеет три скорости вращения ротора, поэтому для его очистки необходимо включать агрегат на самый максимальный режим эксплуатации. В таком режиме все отложения быстро выйдут из него. Если насос регулируемый, то он снабжен системой деблокировки, которая помогает самоочищению модели.

Используемые материалы в производстве циркуляционных насосов

Это очень важный аспект, который влияет не только на качество работы, но и на стоимость агрегата. Понятно и без слов, что контакт деталей и узлов насоса с водой приносит массу неприятностей. Поэтому для производства данного вида используются высокопрочные материалы, которые могут противостоять воде с достаточно высокой температурой.

К примеру, сегодня выпускаются аналоги, где вал, то есть ротор, и подшипники изготавливаются из керамики. Такие детали обладают высокой прочностью и большим сроком эксплуатации. К тому же керамика не боится воды. Плюс ко всему такие детали работают бесшумно.

Средний гарантированный срок эксплуатации циркуляционных насосов составляет не менее десяти лет. Конечно, требования производителей здесь должны выполняться строго, в противном случае никаких гарантий. Что требуют производители? Правильный подбор, правильный монтаж, подготовленный теплоноситель, не допущение некоторых отрицательных показателей в системе отопления, например, воздух внутри.

Нюансы и дополнительные вопросы

Рабочее устройство

Выше говорилось, что бытовые циркуляционные насосы отопления имеют небольшие габаритные размеры. Это правда. Производители добились, что с такими размерами насосы могут эффективно перегонять теплоноситель по достаточно разветвленной и длиной трубной системе, где установлены в больших количествах радиаторы, котел, бойлер и другие сантехнические приборы. Многим может показаться, что такой насос должен потреблять большое количество электроэнергии. Вот тут-то многие и ошибаются.

Основная масса агрегатов потребляет электричества не больше, чем одна лампочка накаливания. А среди них есть и совсем экономичные модели, потребляемая мощность которых составляет шесть-восемь ватт. Вот это энергоемкость. Кстати, совсем недавно производители циркуляционных насосов пришли к единой классификации, где установлен единый подход к обозначению изделий в соответствии с потребляемой мощностью. Это по типу бытовой техники. Кстати, шестиваттная мощность подходит к категории «А».

Использование системы «теплый пол» стало причиной выпуска специальных циркуляционных насосов для этого вида отопления. Они мощнее. Это связано с тем, что в системе «теплый пол» большое количество отводов, в которых теряется напор или давление теплоносителя. К тому же здесь создается малый температурный перепад. Необходимо учесть и тот факт, что в каждом помещении, где установлены теплые полы, необходимо устанавливать отдельный агрегат. Как видите, это достаточно затратное мероприятие. Плюс ко всему в таких системах обязательно устанавливаются регулируемые аналоги.

Иногда встречаются совсем курьезные вопросы. Вот один из них: можно ли устанавливать в систему отопления частного дома обычный насос для подачи воды? Нельзя. Даже и не думайте об этом, хотя некоторые модели очень схожи по своему внешнему виду. Насосы для подачи можно использовать в системе подпитки сантехнических приборов или котла.

И последнее. Системы отопления с насосной циркуляцией на сегодняшний день являются самыми эффективными. Здесь имеется в виду не только качество теплоотдачи, но и высокий КПД работы всей системы. А это значит, экономия. К чему мы все и стремимся.

Установка насоса в систему отопления частного дома

Еще не столь давно, когда приобретение качественного насосного оборудования для автономной системы отопления частного дома представляло собой огромную проблему, предпочтение повсеместно отдавалось схемам с естественной циркуляцией теплоносителя. Однако, при всей кажущейся простоте такого подхода, подобные системы не отличаются высокой эффективностью и экономичностью. Кроме того, значительно сужены возможности точной регулировки температуры в отдельных помещениях дома, а со многими современными теплообменными приборами и системами такой тип организации переноса теплоносителя – и вовсе не возможен.

Установка насоса в систему отопления частного дома

Да и декларируемая простота монтажа схемы с естественной циркуляцией – тоже весьма условная, так как требуется обязательное соблюдение уклона, строго оговоренное расположение приборов, а сами трубы должны быть увеличенного диаметра. Иногда в условиях конкретного здания соблюдение всех существующих обязательных условий для обеспечения нормальной циркуляции становится трудной или даже неразрешимой задачей. Все перечисленные проблемы поможет решить установка насоса в систему отопления частного дома.

Именно этот блок вопросов и будет рассмотрен в настоящей публикации. Его можно разделить на несколько основных подразделов:

  • Для чего нужен циркуляционный насос, и какие преимущества дает его установка?
  • Как устроен циркуляционный насос для системы отопления?
  • Как правильно выбрать оптимальную модель?
  • Где лучше установить циркуляционный насос для отопления?
  • Как самостоятельно провести монтажные работы?

Цены на циркуляционные насосы для отопления

циркуляционные насосы

 

Преимущества системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Содержание статьи

Ярые сторонники систем отопления с естественной циркуляцией теплоносителя приводят целый ряд, казалось бы, неопровержимых доводов в пользу именно такой схемы.

  • Насос – это лишние затраты на приобретение и монтаж.
  • Любое электрическое оборудование становится дополнительным потребителем дорогой электроэнергии.
  • Зависимость насосного оборудования от стабильности электропитания делает систему отопления чрезвычайно уязвимой при аварийных ситуациях в электросетях.
  • Насос – это дополнительный узел системы, уязвимый с точки зрения механических поломок.

Казалось бы, на первый взгляд – все справедливо. Но если разбираться непредвзято, по каждому пункту, то картина меняется буквально на прямо противоположную.

Посмотрим на схему системы отопления с естественной циркуляцией:

Простейшая схема системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя

Так ли проста в монтаже и дешева такая схема? Вовсе нет!

От котла (поз 1) необходимо в обязательном порядке монтировать разгонный вертикальный участок (поз. 2), из трубы большого диаметра – желательно 1½ дюйма или даже больше. При этом он должен дойти до максимально высокой точки – выше любых приборов теплообмена. Там же, на максимальной высоте, придется установить и расширительный бак открытого типа (поз. 3).

Коллектор подачи (поз. 4) должен расположиться с обязательным уклоном не менее 5% (5 см на каждый погонный метр контура). При этом опять же диаметр трубы не должен быть менее 1¼ дюйма.

Вертикальные стояки (поз. 5), по которым теплоноситель подается непосредственно в радиаторы отопления (поз. 6) выполняются из труб диаметром не менее ¾ дюйма.

Наконец, требования к диаметру и соблюдению уклона коллектора «обратки» (поз. 7) — такие же, как и в трубе подачи. Получается, что в любом случае котел должен находиться ниже самых низкорасположенных радиаторов отопления.

В небольшом здании, с компактно расположенными помещениями, такой подход еще осуществим, да и то – не всегда. Трубы большого диаметра, мало того что значительно дороже, являются более сложными в монтаже. Их чрезвычайно непросто, часто – и вовсе невозможно спрятать, чтобы они не портили интерьера. Практически полностью исключается возможность скрытого нижнего подключения радиаторов. Стоимость самого насоса и его установки (которую вполне можно провести и самостоятельно) – просто несопоставимы с перечисленными выше издержками.

Использовать скрытое расположение труб отопительного контура с нижним подключением радиаторов в системе с естественной циркуляцией теплоносителя – невозможно

Даже при самом продуманном, оптимальном размещении всех элементов контура с естественной циркуляцией вряд ли реально создать в нем избыточное давление только за счет перепадов температуры и разнице в плотности выше 0,6 атмосфер. А такого напора будет явно недостаточно для многих современных отопительных приборов. Тем более – можно даже не вынашивать планов по созданию водяной системы подогрева полов.

Мало того, даже незначительный засор, где-нибудь на изгибах труб или на другом уязвимом к этому явлению участке, способен полностью парализовать перемещение теплоносителя по трубам. И это будет тем более вероятным, если система достаточно разветвлена, так как скажет свое слово еще и гидравлическое сопротивление.

Для выхода системы с естественной циркуляцией на расчетную мощность обязательном порядке необходим мощный стартовый энергетический «импульс». Это – лишние затраты энергоносителей, причём – весьма немалые. Ну а даже краткосрочная остановка котла по тем или иным причинам потребует и определенных усилий, и немалого времени, чтобы вновь вывести систему отопления на нормальный режим работы. Низкая скорость теплоносителя и расходование части энергии, выработанной котлом, только на его перемещение – это общее снижение КПД всей системы. И, поверьте, что эти лишние расходы энергии обязательно превысят суммарное потребление компактного циркуляционного насоса, работающего с постоянной нагрузкой.

Даже сравнительно недорогие насосы, относящиеся к классу энергопотребления «В», потребляют всего порядка 20÷30 Вт в час. А у более совершенных приборов класса «А» этот показатель еще ниже

Низкая скорость циркуляции – это еще и явно неравномерный нагрев приборов теплообмена, установленных в таком контуре и разнесенных по помещениям. Регулировка уровня теплоотдачи радиаторов, установленных в помещениях дома, становится возможной исключительно по количественному принципу, то есть изменением объема проходящей через приборы жидкости. Этот способ – не отличается точностью, а в условиях невысокого давления в трубах может даже привести к запиранию того или иного радиатора или участка контура. Говорить же о качественной регулировке в таких условиях, то есть с подмесом теплоносителя из обратки — вообще наивно.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как производится установка радиаторов отопления

Итог такой же – неэффективность системы напрямую негативно сказывается на экономичности расхода энергоресурсов, то есть ведет к лишним затратам в течение всего периода эксплуатации отопления. Выгоднее уже один раз потратиться на насос…

Наконец, несколько слов об уязвимости насосного оборудования от наличия электропитания.

Это действительно так, но точно таким же образом зависимы и все электроприборы в доме. В том числе – и большинство современных котлов отопления, оснащенных автоматикой. Проблема решаема – достаточно установить для котельного оборудования источник бесперебойного питания.

Если в населенном пункте случаются перебои с энергоснабжением, проблема решается установкой источника бесперебойного питания для котла и другого оборудования системы отопления

При невысоких показателях потребляемой мощности насоса, даже не самый дорогой и мощный ИБП способен обеспечить работу оборудования в течение нескольких часов. Этого – вполне достаточно.

Ну и, наконец, ничто не мешает смонтировать насос так, чтобы в экстренных случаях оставалась возможность переключиться на естественную циркуляцию в системе. Так обычно и поступают – схема обвязки насоса включает байпас (перемычку) и несколько вентилей (может применяться и автоматический клапан).

Пример обвязки циркуляционного насоса, позволяющей быстро переключаться с принудительной циркуляции теплоносителя на естественную и обратно

Ну и насчет того, что насос становится еще одним уязвимым звеном системы. Можно успокоить читателя: статистика показывает, что выход из строя циркуляционных насосов относится больше к казуистическим ситуациям, настолько они редки. Конструкции приборов ведущих производителей отличаются отменной надежностью и способны служить десятки лет, если, конечно, не нарушаются правила эксплуатации. А полученная выгода в виде экономичности работы системы оправдывает покупку даже дорогого насоса уже через два – три года. Так что с этой стороны «ожидать подвоха» приходится меньше всего.

Выражаем надежду, что читатель убежден в необходимости установки циркуляционного насоса. Значит, пришло время рассмотреть, как правильно его выбрать.

Как подобрать оптимальный циркуляционный насос

Две основных разновидности циркуляционных насосов

Циркуляционные насосы – это приборы, работающие от электроэнергии. Но прямой контакт электрической части с гидравлической – недопустим. Это разделение обеспечивается двумя подходами к компоновке приборов, которая и предопределяет их подразделение на приборы «сухого» и «мокрого» типа. Многое становится понятным уже из названия.

  • Насосы с «сухим ротором» появились раньше своих собратьев. Принципиальная их схема такова, что электропривод полностью изолирован от насосной части, и вращение на рабочее колесо передается через вал. Даже внешне такие насосы можно отличить по удлиненному корпусу, за счет вынесенного блока электродвигателя. Как правило, такие приборы — достаточно массивны, поэтому чаще всего практикуется их консольная установка – для этого на корпусе предусмотрены кронштейны или монтажные площадки.

Примеры циркуляционных насосов с «сухим ротором»

Циркуляционные насосы «сухого» типа – это мощные и производительные приборы, обеспечивающие и очень большой расход проходящего через них теплоносителя, и высокие показатели давления в системе. Без них сложно обойтись. Если проектируется мощная котельная, например, на крупный особняк в несколько этажей. А вот в условиях квартиры или частного дома средних размеров их применение уже видится избыточным, тем более что им присущи определённые недостатки.

— Про сложности, связанные с габаритностью, массивностью и особенностями установки – уже упоминалось.

— Передающий вращение вал имеет сложную систему уплотнений, не допускающих протечки находящейся под давлением жидкости. Эти уплотнения постепенно снашиваются, что предопределяет необходимость регулярных профилактических работ, в том числе – и замены на новые.

— Работа таких насосов всегда сопровождается шумовым эффектом – за счет необходимости воздушного охлаждения электропривода. Это также накладывает свои ограничения на выбор места установки прибора.

Возможно, вас заинтересует информация о том, каким должно быть давление в расширительном бачке отопления закрытого типа

Одним словом, если система отопления не требует специфически высоких показателей напора и расхода теплоносителя, оптимальным вариантом станет все же приобретение насоса с «мокрым ротором».

  • Насосы с «мокрым ротором» устроены иначе. Принципиальная схема показана на иллюстрации ниже:

Принципиальная схема устройства циркуляционного насоса с «мокрым ротором»

Корпус силового блока (поз.1) герметично, за счет кольцевых прокладок, соединён с корпусом насосной рабочей камеры (поз. 2) с помощью нескольких винтов (поз.3). С обеих сторон рабочей камеры-«улитки» предусмотрены те или иные крепления для врезки в трубы – это могут быть резьбовые патрубки (поз. 4) для муфтового соединения или фланцы.

Внутри силового блока размещена обмотка статора (поз. 5) – это единственный отсек, который не контактирует с жидкой средой – он герметично отделен ото всех остальных «стаканом» из нержавеющей стали (поз. 6). Таким образом, уплотнения стоят исключительно на статичных деталях, то есть не изнашиваются от трения.

Внутри расположен ротор (поз. 7), на вал которого жестко надето рабочее колесо насоса (поз. 8). Ротор опирается на подшипники, которые получают постоянную смазку от теплоносителя. Жидкая среда, заполняющая все внутреннее пространство насоса, является еще и отличным отводчиком тепла, и прибору не грозит перегрев, не требуется дополнительная система охлаждения двигателя. Чтобы гарантированно обеспечить полное заполнение всего объема насоса теплоносителем, предусмотрена специальная пробка (поз. 9) для выпуска воздуха.

Вращение ротора насоса в жидкой среде, безусловно, влечет определенные энергетические потери, то есть снижение КПД прибора. Но на фоне низкого потребления электроэнергии – этот фактор не выглядит заслуживающим особого внимания – за несущественностью потерь.

Работа насоса – практически бесшумна, прибор компактен и прост в установке – оп просто врезается в нужный участок трубы, очно не требуя каких-либо дополнительных креплений. Правда, при этом обязательно должно быть соблюдено важное условие – ось ротора, независимо от положения корпуса, должна занять горизонтальное положение. При таком положении подшипники никогда не будут сухими, и выход из строя из-за перегрева им не грозит.

Еще одна деталь – нельзя допускать попадания в подшипники твердых взвесей, которые вполне могут образоваться в контурах системы. Поэтому непосредственно перед насосом всегда рекомендуется устанавливать фильтр механической очистки – «грязевик».

Возможно, вам будет интересна информация о том, насколько надежна для систем отопления труба пп

Критерии оценки циркуляционного насоса при выборе

Выбирая циркуляционный насос для установки в имеющуюся систему отопления, необходимо учитывать ряд критериев.

  • Напряжение питания. В масштабах автономных систем отопления для квартир и частных домов используются насосы с однофазным питанием 220 В 50 Гц. Невысокий ток потребления освобождает от необходимости прокладывать какие-либо выделенные линии питания – достаточно сетевых розеток. Единственно, что желательно предусмотреть – это бесперебойное питание, о котором упоминалось выше.
  • Потребляемая мощность. Естественно, чем она ниже (при сохранении остальных эксплуатационных характеристик), тем прибор экономичнее. Оптимальным выбором станет прибор класса энергопотребления «А», пусть он даже стоит дороже. Чем ниже класс («В», «С» и так далее) тем больше будет расход электроэнергии.

Самые экономичные в эксплуатации – циркуляционные насосы с классом энергопотребления «А»

Большинство современных насосов имеют возможность выбора одного из двух-трех режимов работы, с разными показателями создаваемого напора. В соответствии с этим меняется и потребляемая мощность. Обычно показатели вынесены на шильдик прибора, в виде таблички.

Табличка со значениями создаваемого напора и потребляемой при этом мощности. Вместо значений напора или вместе с ними могут быть указаны показатели производительности насоса

Раз коснулись вопросов чисто эксплуатационных характеристик, влияющих на работу системы отопления – производительности и создаваемого напора, есть смысл рассмотреть подробнее именно эти показатели.

Существуют таблицы, по которым можно приблизительно определить необходимые параметры – одна из них размещена ниже.

Общая площадь помещенийНеобходимая тепловая мощность (кВт) при разнице температур теплоносителя в трубах подачи и обратки ( Δt)Параметры насоса, min (без учета гидравлического сопротивления контуров и их разветвленности)
Δt= 20 °СΔt= 15 °СΔt= 10 °СПроизводительность (м ³/час) Напор (м вод. ст.)
до 20028,021,014,01,251,0
35046,035,023,02,02,0
50070,052,035,03,02,0
900116,087,058,05,03,0
1100140,0105,070,07,03,0
Δt= 20 °С — оптимальный режим для радиаторов отопления
Δt= 15 °С — оптимальный режим для конвекторов отопления
Δt= 10 °С — оптимальный режим для контуров «теплого пола»

Однако, далеко не всегда можно полагаться на такие табличные значения, так как они обычно рассчитаны на «идеальные» условия эксплуатации, и не учитывают многих факторов. Не составит большого труда определить нужные значения и самостоятельно.

  • Производительность насоса. Главная задача этого прибора – переместить по контуру определенное количество теплоносителя, то есть, в конечном счете – и необходимое количество тепловой энергии, достаточного для эффективной работы приборов теплообмена (радиаторов, конверторов, контуров «теплого пола»).

Для вычисления потребуются следующие значения:

W – необходимая тепловая мощность (выраженная в ваттах) системы отопления, обеспечивающая комфортную температуру в помещениях при самых неблагоприятных погодных условиях.

Значение мощности хозяевам должно быть известно. Если нет – то его также можно рассчитать, для каждого помещения в отдельности, а затем провести суммирование.

Как самостоятельно провести расчет необходимой тепловой мощности системы отопления?

Существует понятный и достаточно точный алгоритм проведения подобных вычислений. На нашем портале он реализован в специальном калькуляторе, который вы найдете в статье «Расчет отопления по площади помещения»

Δt – разница температур в трубах «подачи» и «обратки» отопительного контура при входе в котел и выходе из него. Оптимальные значения для разных типов теплообменных приборов – показаны в таблице выше.

С – теплоёмкость теплоносителя, выраженная в Вт × ч / (кг × °С). Для воды она составляет 1,16. Если используется иной теплоноситель, то этот параметр должен указываться на его упаковке. Бывает. Что эта величина показана производителем в иных единицах – в кДж / (кг × °С). Перевести несложно – поправочный коэффициент равен 0,28. То есть 1 кДж = 0,28 Вт×ч.

Формула для расчета необходимой производительности (G) – такова:

G = W / (Δt × С)

По этой формуле получается показатель производительности, выраженный в килограммах в час. Останется только лишь перевести это значение в объемное выражение, с учетом плотности.

Предлагаем воспользоваться калькулятором расчета производительности насоса – об быстро и точно приведет к нужному результату.

Калькулятор расчета производительности насоса для системы отопления

Перейти к расчётам

Обратите внимание, что в калькуляторе предусмотрена возможность расчета напора как для систем, заполненных водой, так и для других теплоносителей. Это может иметь значение – ни одна жидкость для отопления, или антифриз, не может сравниться с водой по теплоемкости, и вместе с тем – плотнее ее. Значит, и производительность насоса потребуется более высокая.

Значения теплоемкости и плотности антифризов зависят от их процентной концентрации. Они могут указываться на упаковочных ярлыках, но если этих параметров нет, то таблицы характеристик по каждому из типов теплоносителей несложно отыскать в интернете.

  • Создаваемый насосом напор. Этот показатель важен с тех позиций, что создаваемое насосом давление в трубах должно обеспечить необходимое движение теплоносителя с нужным расходом, при этом полностью компенсировать все неизбежные потери за счет гидравлического сопротивления труб и всей установленной запорно-регулировочной арматуры. Если создаваемый напор будет недостаточным, то не исключаются явления застоя в системе, «запирания» тех или иных ответвлений контуров, что в итоге ведет к разбалансированной и неэффективной работе всего отопления в целом.

Формула расчета – достаточно громоздкая, и нет смысла ее приводить здесь, так как вряд ли кто захочет погружаться в такие вычисления. Однако, существует и несколько упрощенный алгоритм, который тем не менее выдаст результат со вполне приемлемым уровнем точности. Эта методика заложена в предлагаемый ниже калькулятор расчета.

Калькулятор расчета необходимого минимального напора циркуляционного насоса

Перейти к расчётам

Значение необходимого напора зависит от протяжённости завязанных на насос контуров отопления (с учетом труб подачи и «обратки»). Важное значение имеет насыщенность системы запорно-регулировочными устройствами и их сложностью. Наконец, даже материал труб влияет на показатели гидравлического сопротивления – в стальных трубах оно существенно выше, чем в идеально гладкостенных полипропиленовых или металлопластиковых. Все эти нюансы учтены в программе калькулятора. Кстати, заложенные в алгоритм расчета значения уже учитывают необходимый эксплуатационный запас, то есть итоговый результат можно считать не минимальным, а оптимальным.

  • Циркуляционный насос должен иметь хорошо защищенный корпус, как от проникновения воды и влаги, так и от пыли. Показателем этих особенностей является класс IP. Для приборов такого предназначения оптимальными станет класс IP Выше – можно, ниже – приобретать не стоит.
  • Диапазон рабочей температуры. Как правило, большинство современных приборов способны работать с верхней границей нагрева жидкости в 110 ºС, что для системы отопления – больше чем достаточно. Тем не менее, проверяйте эту характеристику в паспорте. Дело в том, что можно по ошибке приобрести очень схожий по компоновке, да и просто внешне, насос для повышения давления воды в водопроводе. А вот там температурный диапазон – уже совершенно иной, и для контура отопления однозначно не подойдет.
  • Обратите внимание на максимально допустимое рабочее давление в системе отопления этот показатель обычно обозначается аббревиатурой PN, и выражен в барах. Этот параметр говорит, скорее, о прочностных возможностях прибора – какое давление он может выдержать. Но не надо его путать с создаваемым насосом напором – это абсолютно разные величины.

Характеристики, обычно выносимые на шильдик насоса: 1 – класс энергопотребления; 2 – предел температуры перекачиваемой жидкости; 3 – степень защищенности корпуса по классификации IP; 4 – максимально допустимое рабочее давление

  • Наконец, покупателя всегда должны заинтересовать размеры прибора. В первую очередь, конечно, это его монтажная длина монтажная длина (L). Эта величина стандартизированная, и большинство циркуляционных насосов для систем отопления выпускаются с монтажной длиной 130 или 180 мм. Если установка насоса планируется в месте с достаточно ограниченным пространством, то следует внимательно оценить и все остальные габаритные показатели прибора. Обычно к паспорту прикладывается схема, в которой указаны все размеры.

Характеристики, обычно выносимые на шильдик насоса: 1 – класс энергопотребления; 2 – предел температуры перекачиваемой жидкости; 3 – степень защищенности корпуса по классификации IP; 4 – максимально допустимое рабочее давление

Немало полезной информации может содержаться и в самом наименовании модели (это особо характерно для продукции зарубежных производителей). Пример показан на иллюстрации, а возможные расшифровки различных вариантов обозначения – приведены в таблице.

В названии модели содержится полезная информация!

Группа обозначенийЦифровое или буквенное обозначениерасшифровка обозначения
1 — тип моделиUP— циркуляционный насос, один режим работы
UPS— то же, но с возможностью переключения режимов работы
220— условный диаметр трубы
3-40— создаваемый насосом напор ( в дециметрах водяного столба)
4 — особенности врезки в контурпробел— резьбовое муфтовое соединение
F— фланцевое соединение
5 — особенности исполнения моделипробел— корпус из серого чугуна
N— корпус из нержавеюще стали
В— корпус из сантехнической бронзы
К— допускается работа при отрицательной температуре
А— предусмотрен автоматический воздухоотводчик
6130— монтажная длина насоса

Чтобы закончить тему с выбором насоса- последняя рекомендация. Не стоит кидаться на слишком привлекательную невысокую цену, если про марку насоса вы слышите впервые. В продаже всегда имеется достаточное количество моделей известных производителей, которые сопровождают свою продукцию гарантийными обязательствами. Лидерами по заслуженной популярности считаются изделия под брендами «Grundfos», «Wilo», «DAB», «Ebara», «Pedrollo», «Hoffmann». Ничуть не отстаёт от них качеством и надежностью российский «Джилекс».

Насос, как и любой другой прибор системы отопления, приобретается с расчетом на многодетную эксплуатацию, и как бы сиюминутная выгода не обернулась впоследствии массой неприятностей. К сожалению, в этом сегменте строительного трынка – масса подделок или откровенно некачественной продукции. Не дайте себя обмануть – всегда проверяйте документы на приобретаемое изделие, требуйте простановки отметки в паспорте, дающей право на гарантийное обслуживаете, уточняйте наличие и местонахождение сервисных центров.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляют биметаллические радиаторы отопления какие лучше

Установка циркуляционного насоса в контур отопления

Основные правила установки циркуляционного насоса

Прежде всего, хозяину необходимо определиться с местом установки циркуляционного насоса. Рекомендуемый участок – это отрезок «обратки» перед входом в котел, но желательно – после расширительного бака. Мембранные расширительные баки любят спокойное, ламинарное течение теплоносителя, а насос волей-неволей создаёт некоторую турбулентность потока на определенном участке за собой.

Рекомендуемое расположение циркуляционного насоса на трубе «обратки» — после расширительного бака по ходу течения теплоносителя

Если расширительный бак – открытого типа, или мембранная емкость расположена на трубе подачи, то в распоряжении хозяев – вся общая труба обратки после врезки последнего ответвления (стояка).

Однако, необходимо правильно понимать, что это – рекомендуемая позиция, которая вовсе не является догмой. Считается, что такое расположение продлевает срок эксплуатации насосного оборудования, так ему приходится иметь дело с более холодной средой, нежели на выходе из котла. Но температурный диапазон современных моделей насосов (до +110 ºС) предоставляет полную возможность их монтажа и на трубе подачи. Правда, есть маленький, но важный нюанс – такое расположение требует тщательно подобранных и сбалансированных параметров системы. Дело в том, что насос всегда оставляет за собой область разрежения жидкости. Если он будет установлен непосредственно за котлом, то при работе системы на верхнем пороге мощности, в сильные холода, такое разрежение может привести к вскипанию теплоносителя в теплообменнике, что чрезвычайно опасно. Так что если насос приходится монтировать на трубе подачи, то желательно – подальше от котла, но до первого разветвления контура.

Если система отопления имеет явно выраженную разветвленность (например, от котельной труба подачи расходится в противоположные стороны в две пристройки или крыла здания), то лучше установить на каждое крыло свой циркуляционный насос. В этом случае оптимальным местом будет именно труба подача, после разветвления ее на два направления, но до первого разветвления на стояки или радиаторы.

Одним словом, в этом вопросе необходим индивидуальный подход к каждому конкретному случаю – общих «рецептов» нет. Приходится подлаживаться под имеющиеся обстоятельства и под наличие свободного места.  И при этом еще необходимо иметь в виду, что пространственное положение насоса тоже имеет свои ограничения.

Допустимые (сверху) и запрещенные положения циркуляционного насоса с «мокрым ротором»

Ось ротора насоса должна обязательно располагаться в горизонтальном положении, независимо от ориентации трубы. Правда, и в этом случае есть исключения (в нижнем ряду – справа) – монтажная коробка, куда подключается кабель электропитания и где располагается переключатель режимов работы должна оставаться доступной и не оказываться снизу прибора. Это уже – из соображений безопасности, чтобы был доступ для ревизии, а в случае появления подтекания теплоносителя – он не попал на контакты.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как выбрать электрокотёл для отопления

Как самостоятельно установить насос для системы отопления

Уже говорилось, что оптимальным методом врезки насоса является монтаж перемычки-байпаса с системой кранов. Это дает возможность сохранить какую-никакую работоспособность системы в случае длительного отсутствия подачи электроэнергии или при вышедшем из строя насосе – его можно будет демонтировать для замены, профилактики или ремонта, не прибегая к сливу теплоносителя и не отключая систему полностью.

Принципиальная схема рекомендуемой обвязки циркуляционного насоса

1 – циркуляционный насос.

2 – накидные гайки-«американки» для разборного соединения насоса с трубой. Обычно входят в комплект поставки прибора. В ряде моделей вместо резьбового муфтового соединения применено фланцевое – тогда в комплект входит пара ответных фланцев.

3 – фильтр-«грязевик». Рекомендуется к обязательной установке. Монтируется со стороны подачи теплоносителя, до входа в насос.

4 – пара отсечных кранов, позволяющих перекрыть «петлю» насоса для его снятия, или для переключения в режим естественной циркуляции теплоносителя.

5 – перемычка-байпас, как правило, является продолжением «участком) трубы-«обратки».

6 – кран, перекрывающий участок байпаса для перенаправления потока только через насосную «петлю». Вместо клапана может применяться автоматический шариковый или тарельчатый клапан.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как устроен байпасный клапан что это такое

Как видите, пространство под установку насосного узла может потребоваться достаточно большое. Если еще учитывать обязательные требования и рекомендации по монтажу, то иногда в конкретных приходится придумывать достаточно замысловатые конструкции.

Иногда за недостаточностью свободного места мастерам приходится прибегать к различным нестандартным решениям

Очень удачно, если свободное место позволяет установить готовый насосный узел, который можно найти в строительных магазинах. Он может быть в различном исполнении: с краном на байпасе или с клапаном, крашеный или нет, с резьбовыми участками для муфтовой врезки в трубу с помощью сгонов или с ровными торцами со снятой фаской – для монтажа на сварку. Общее у них одно – конструкция уже продумана под монтаж кранов и фильтра, и при этом обязательно останется свободный участок необходимой монтажной длины для установки насоса на «американки» или фланцы – очень удобно!

Такие узлы могут иметь горизонтальное или вертикальное расположение насоса. Обратите внимание – в петлях вертикального расположения (на рисунке – нижний правый фрагмент), помимо всего, предусмотрен и клапан для выпуска воздуха.

Подобные байпасные узлы для установки циркуляционного насоса можно найти в ассортименте специализированных магазинов.

Если нет – то придётся собирать этот узел самостоятельно. Впрочем, для домашнего мастера, имеющего опыт сантехнических монтажных работ – это не должно составить особого труда. Технология сборки будет зависеть и от материала труб отопительного контура, и от опыта мастера. Например, выполнение электрогазосварочных операций с трубами требует достаточно высокой квалификации, и дилетантскими действиями можно навредить.

Для домашнего хозяина, освоившего достаточно простую технологию пайки полипропиленовых труб, задача наверняка не покажется сложной.

Несложный в исполнении насосный узел из полипропиленовых деталей

Два тройника, два уголка, два крана (или три крана и клапан), две гайки-«американки», «косой» фильтр да необходимые короткие отрезки труб – весь перечень комплектующих. Смонтировать такой узел, даже не являясь профессионалом, можно буквально за час.

Несколько сложнее со стальными трубами ВГП – с ними потребуется и тщательная запаковка резьбовых соединений, и часто, еще и сварка. Самое сложное – это не ошибиться с монтажными длинами врезаемых насоса и кранов. Работу целесообразно проводить примерно в такой последовательности:

ИллюстрацияКраткое описание выполняемой операции
Готовятся комплектующие – краны, сгоны по диаметру «обратки» и по ДУ насоса, фильтр-«грязевик», резьбовые патрубки.
Накидные гайки-«американки» должны быть в комплекте насоса.
Готовятся необходимые инструменты и материалы.
Потребуется комплект ключей (газовых, разводных или рожковых нужного размера).
А герметизацию резьбовых соединений лучше всего проводить с использованием пакли и специальной уплотнительной пасты типа «Unipak»
Для начала собираются и сразу запаковываются на паклю три вот таких узла.
Два из них – для установки насосной «петли», и отличаются они между собой только тем, что со стороны входа теплоносителя узел дополняется «косым» фильтром.
Нижний узел – это кран (или клапан), с одной стороны которого запакован патрубок под вваривание в трубу обратки, а с другой – сгон.
Собранный нижний узел модно приложить к трубе обратки, чтобы наметить участок на вырезку. При этом не забываем предусмотреть еще и место для приваривания второго резьбового патрубка – к которому будет впоследствии стыковаться сгон.
Далее, собирается «петля» насоса.
Гайки «американок» с прокладками закручиваются до конца, но не затягиваются.
Окончательное обтягивание будет уже при завершении монтажных работ, а пока нас интересует точный размер получившегося узла.
Обрезанные концы трубы «обратки» выставляются ровно по одной оси – возможно, придется сделать какие-либо упоры или подставки.  
Затем идет «примерка» насосной «петли» – как показано на иллюстрации. Намечаются места вваривания ее патрубков в тело трубы «обратки».
Далее, начинаются, собственно, сварочные работы. Описание их технологии – не входит в рамки рассмотрения настоящей статьи. Можно лишь отметить, что после надёжных прихваток, насос лучше демонтировать, открутив «американки», во избежание случайного повреждения прибора сварочными брызгами.
После выполнения сварочных операций, необходимо провести сборку нижнего участка – состыковать сгон и тщательно его запаковать.
Ну а затем уже можно установить насос на место, точно выставить ось его ротора по горизонтали, и вот теперь уже провести окончательное обтягивание накидных гаек-«американок» со штатными прокладками, которые надежно зафиксируют прибора в нужном положении и обеспечат герметичность соединения.
При этом никогда не забываем еще раз проконтролировать то, что сам насос расположен правильно: стрелка направления потока соответствует реальному потоку теплоносителя в системе.

По сути, установка насоса на этом и заканчивается. Правда, некоторые модели требуют еще и электромонтажных работ – присоединения кабеля питания  к клеммам монтажной коробки. Выполнить это – несложно.

Клеммное соединение кабеля питания в монтажной коробке насоса (пример)

Клеммы на насосе подписаны, и при коммутации проводов следует не забывать об их цветовой маркировке.

  • N – «ноль», провод голубого или бело-голубого цвета.
  • L – фаза, провод может иметь различную окраску, белую, черную,, красную, коричневую. Но никогда не голубую (синюю) и не зеленую (жёлто-зелёную).
  • Значок заземления – провод зеленого или желто-зеленого цвета.

После коммутации кабеля устанавливается на место крышка монтажной коробки и затягивается штатным винтом, для обеспечения герметичности.

Естественно, что длина кабеля должна быть такой, чтобы доставать до выделенной или установленной специально для насоса розетки питания.

Для выпуска воздуха необходимо аккуратно отвернуть пробку, расположенную по оси ротора насоса

Но и после этого насос проверять не спешим – его запрещено запускать «на сухую». Систему необходимо заполнить теплоносителем, а в ходе этой операции, чтобы в петле насоса не скапливался воздух, если нет специального воздухоотводчика, имеет смысл аккуратно отвернуть винт-пробку. Как только воздух выйдет, и из отверстия начнет вытекать теплоноситель, пробку закручивают до конца на место. Повторную проверку рекомендуется провести при полном заполнении системы – и при этом уже осуществить, при немного подвыкрученной пробке, кратковременный пуск насоса. После проверки пробка герметично закручивается.

Впрочем, многие мастера при заполнении контуров теплоносителем не отвлекаются на насос, а проводят полный выпуск воздуха уже при окончательно заполненной системе.

Вот только после этого, если после заполнения системы на соединениях смонтированного узла не появилось подтеканий, можно говорить о том, что установка циркуляционного насоса завершена.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что такое гидрострелка принцип работы назначение и расчеты

В завершение публикации – видеосюжет, в котором показан пример проведения монтажа циркуляционного насоса для отопления. Схема установки циркуляционного насоса в систему отопления вы можете узнать по ссылке.

Видео: демонстрация работ по монтажу циркуляционного насоса

Полное руководство по тепловым насосам

Все, что вам нужно знать о наиболее эффективных технологиях HVAC на рынке.

Тепловые насосы могут сделать ваш дом прекрасным в любое время года, но может быть сложно отсортировать ваши варианты. Вот все, что вам нужно знать об этой интеллектуальной и эффективной технологии климат-контроля.

А что такое тепловой насос?

Тепловой насос — это более разумный и чистый способ обогрева, охлаждения, осушения и очистки воздуха в вашем доме, и он является универсальной заменой для существующих систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Он называется тепловой насос , потому что он контролирует микроклимат в вашем доме, перераспределяя тепла, которое уже находится в воздухе. Зимой он забирает тепло из окружающей среды и перемещает его внутрь вашего дома. Летом процесс обратный: тепловой насос забирает тепло из дома и перемещает его наружу. Конечный результат? Ваш дом отлично себя чувствует круглый год. Это довольно простая концепция, которая обеспечивает комфортный и энергоэффективный климат-контроль.

Летом тепловой насос отводит тепло из дома, оставляя позади прохладный воздух.

Возможно, вы мало слышали о тепловых насосах, но это не значит, что они новые. Фактически, традиционный кондиционер технически является тепловым насосом — обе системы работают, отбирая тепловую энергию из вашего дома и передавая ее в другое место. Основное отличие в эксплуатации состоит в том, что тепловой насос может также передавать тепло в ваш дом, поэтому он может заменить вашу систему отопления, а также кондиционер — и выполнять обе функции намного эффективнее, чем традиционные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.(Тепловой насос также осушает ваш дом, так что это беспроигрышный вариант.)

Зимой тепловой насос находит тепло в воздухе снаружи и передает его внутрь. Тепловой насос способен находить в воздухе достаточно тепла для обогрева вашего дома: даже при минусовых температурах.

Тепловые насосы распространены во многих странах (даже в странах с очень жарким или холодным климатом), и они встречаются в архитектурно известных зданиях по всему миру, таких как Букингемский дворец и Шанхайская башня. А спрос на тепловые насосы в США за последнее десятилетие увеличился вдвое — только в 2019 году 3.11 миллионов тепловых насосов были отправлены на продажу в США. По мере того как движение к чистой энергии набирает обороты, тепловые насосы становятся новым стандартом в американских домах.

Может ли тепловой насос охладить весь дом?

Да. Фактически, это одна из ведущих технологий HVAC, доступная как для отопления, так и для охлаждения вашего дома. В зависимости от типа установленной системы теплового насоса, вы даже можете обеспечить точный контроль температуры в помещении за комнатой.

Как работают тепловые насосы?

Тепловые насосы (иногда называемые бесканальными кондиционерами или mini-split — подробнее об этом позже) управляют домашним климатом, отбирая и перемещая тепло в воздухе, но разные типы тепловых насосов делают это немного по-разному.Давайте посмотрим на две широкие категории технологий тепловых насосов.

Вот различные типы тепловых насосов

Воздушные тепловые насосы

Система с воздушным тепловым насосом (также обычно называемая тепловым насосом воздух-воздух ) работает так же, как вы могли предположить: она перемещает тепло из воздуха внутри вашего дома в воздух за пределами вашего дома (и наоборот). Вообще говоря, тепловой насос с воздушным источником воздуха состоит из двух основных компонентов, которые работают в тандеме: наружного конденсаторного блока, который часто выглядит как традиционная система кондиционирования воздуха, и внутреннего блока или блоков кондиционирования воздуха.

Наружный конденсаторный блок меньше, чем традиционная конденсаторная система центрального кондиционера.

Тепловые насосы «воздух-воздух» наиболее распространены в США, и когда вы слышите, как люди говорят об установке теплового насоса, обычно они имеют в виду именно этот тип. В основном это связано с тем, что воздушные тепловые насосы являются наиболее простыми в установке и обслуживании тепловыми насосами, которые обеспечивают превосходный комфорт и долгий срок службы. Тепловые насосы с воздушным источником также популярны, потому что они бывают как в канальных, так и в бесканальных версиях.Обе системы используют наружный конденсаторный блок — основное различие между канальными и бесканальными тепловыми насосами заключается в том, как они обрабатывают воздух внутри вашего дома.

В бесканальном тепловом насосе используются небольшие настенные блоки (так называемые мини-секции ) для распределения и обработки воздуха. Они стратегически размещены по всему дому, чтобы каждый уголок чувствовал себя прекрасно.

Внутренний мини-сплит в этой спальне вписывается в общую эстетику.

Между тем, системы с канальным тепловым насосом полагаются на единую вентиляционную установку, называемую стандартным раздельным агрегатом , которая перенаправляет кондиционированный воздух по всему дому через воздуховоды.(Поскольку есть только одна стандартная секция, она значительно больше, чем мини-секция — вы часто найдете ее спрятанной в подвале.)

Канальная система с тепловым насосом распределяет воздух через вентиляционные отверстия, как показано на потолке этой гостиной, точно так же, как традиционное центральное кондиционирование воздуха или принудительное воздушное отопление.

Научный принцип для обеих систем одинаковый. И независимо от того, выберете ли вы канальный или бесканальный тепловой насос с воздушным источником, будьте уверены: ваш дом будет прекрасным. Герметизация и изоляция вашего дома одновременно с установкой теплового насоса с воздушным источником могут изменить ваш повседневный уровень комфорта днем ​​и ночью.Это одна из самых умных стратегий HVAC на рынке.

Геотермальные тепловые насосы
Геотермальные тепловые насосы

работают немного иначе: вместо использования внешнего блока для обмена тепловой энергией они спроектированы для передачи тепла к земле (или источнику воды) и от нее. В этих системах используется то обстоятельство, что температура земли и воды вокруг вашего дома остается относительно постоянной, и поэтому после установки они немного более эффективны, чем стандартные источники воздуха.

Несмотря на некоторое повышение эффективности, геотермальные тепловые насосы не так распространены в частных домах, потому что их установка сложнее и дороже. Геотермальные системы устанавливаются под землей или в воде, поэтому сам процесс установки может быть навязчивым и длительным. Кроме того, обслуживание геотермальных систем может представлять проблемы, так как вам придется выкопать подземный компонент, чтобы провести определенный ремонт.

Геотермальная энергия или источник воздуха: что лучше?

# Для подавляющего большинства частных домов система воздушного теплового насоса обеспечивает наилучшее сочетание комфорта, эффективности и стоимости.Фактически, технология тепловых насосов воздух-воздух за последние годы настолько продвинулась, что разница в эффективности между геотермальными и воздушными тепловыми насосами минимальна (и есть более простые и менее дорогие способы сделать ваш дом более комфортным. чем копать лужайку). Тем не менее, геотермальная система может быть отличным выбором для домов площадью более 5000 квадратных футов или для очень больших промышленных зданий. Нажмите здесь, чтобы узнать больше о различных типах тепловых насосов (и некоторых менее распространенных подтипах).

Почему тепловой насос более эффективен?

Тепловые насосы перераспределяют тепла, которое уже присутствует в окружающей среде.Для передачи тепловой энергии не требуется столько электроэнергии, сколько для ее производства

Тепловые насосы чрезвычайно энергоэффективны. По данным Министерства энергетики, установка теплового насоса с воздушным источником может сократить ваши счета за электроэнергию вдвое (по сравнению с плинтусами и печами) — значительное снижение. Итак, как и почему тепловые насосы так эффективно используют энергию?

Самая главная причина: тепловые насосы вообще не производят тепло. Вместо этого они перераспределяют тепла, которое уже присутствует в окружающей среде.Для передачи тепловой энергии не требуется столько электроэнергии, сколько для ее производства, поэтому тепловые насосы могут поддерживать комфорт в каждой комнате дома при гораздо меньших затратах на энергию.

Конечно, более низкие счета за коммунальные услуги — не единственная причина приобрести энергосберегающую систему с тепловым насосом: обычные системы отопления и охлаждения не очень благосклонны к нашей планете. В Нью-Йорке, например, традиционные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха вызывают 32% выбросов парниковых газов и отвечают за колоссальные 37% энергопотребления штата.Выбор вместо этого системы с тепловым насосом лучше для вас, земли и будущих поколений.

Каковы преимущества и недостатки теплового насоса?

А теперь поговорим о плюсах и минусах тепловых насосов для дома. Вот почему вы можете подумать о замене стандартной системы отопления и охлаждения на систему с тепловым насосом (и несколько причин, по которым она может вам не подойти).

Давайте сначала избавимся от минусов.

Недостатки тепловых насосов

Стоимость

Во-первых, давайте рассмотрим расходы.Стоимость установки качественной системы теплового насоса примерно равна стоимости покупки одновременно традиционной системы кондиционирования и отопления. В некоторых случаях это даже дороже, и это может удержать домовладельцев от покупки теплового насоса.

Но стоимость не обязательно должна быть препятствием. И когда вы смотрите на срок службы теплового насоса, финансовая картина меняется. Тепловые насосы — это Tesla из опций HVAC — вы получаете много за свои деньги. Они обеспечивают фантастическую энергоэффективность и рентабельность, а при хорошем техническом обслуживании могут прослужить 15 и более лет.Более того, Sealed может помочь вам установить систему теплового насоса по цене без предварительной оплаты .

«Почувствуй» (жара)

Тепловой насос не предназначен для воспроизведения тепла, исходящего от печи или котла. Вместо этого его система непрерывного воздушного потока гарантирует, что в каждом месте вашего дома всегда будет тепло — не жарко, а тепло.

Большинству людей нравится, как выглядит их дом после установки теплового насоса, но если вы хотите, чтобы их дом выглядел «жарким», вы можете дополнить свой тепловой насос дополнительным обогревателем для самых холодных дней. год (который часто можно встроить прямо в систему теплового насоса или напрямую подключить к ней).

Внешний вид

Прежде всего, знайте, что системы с тепловым насосом включают видимый наружный блок, как и в традиционной системе переменного тока. Так что вам нужно будет выделить место для этой единицы и соответствующим образом спланировать ландшафт (как правило, довольно просто скрыть ее кустами).

Кустарники скрывают наружный блок в этом загородном доме

Нет ничего плохого в том, как выглядит тепловой насос, но они также не идут по подиуму на неделе моды. Например, если вы выберете бесканальную мини-сплит-систему, вам потребуются настенные блоки, установленные в стратегических точках по всему дому.Эти устройства разработаны так, чтобы быть максимально ненавязчивыми, но они не невидимы. Если вы из тех, кто уделяет особое внимание дизайну интерьера, вам нужно подумать о том, как включить в свою эстетику мини-сплит-тепловой насос.

На этой кухне мини-сплит сливается с фоном.

Преимущества тепловых насосов (гораздо более длинный список)

Больше комфорта

Проще говоря, тепловые насосы — это обновление жизни. Они делают ваш дом потрясающим. Как отопление, так и охлаждение во всем доме более равномерное, а непрерывный воздушный поток обеспечивает комфорт в каждом уголке вашего дома.Кроме того, если вы выберете бесканальную мини-сплит-систему, вы получите точный контроль температуры в каждой комнате. (Поверьте нам: как только вы попробуете, вы больше никогда не вернетесь к одному термостату. Традиционная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха похожа на один выключатель на каждую лампочку в вашем доме.)

Легко жить с

Тепловые насосы не издают странных запахов, они бесшумны (особенно модели среднего и высокого класса) и не требуют особого обслуживания. После того, как ваша система теплового насоса будет установлена, ее легко установить у вас дома.

Более здоровый воздух

Многие системы тепловых насосов имеют встроенную фильтрацию, чтобы не допускать попадания микрочастиц и других нежелательных элементов в воздух, которым вы дышите. А поскольку тепловые насосы полностью электрические и не сжигают природный газ или нефть в вашем доме, вы и ваша семья не будете подвергаться воздействию паров или опасного выделения угарного газа.

Универсальная система

Поскольку тепловой насос заменяет как систему отопления, так и систему охлаждения, он упрощает уход за домом.Вы можете установить и обслуживать одну систему вместо двух (и, кстати, получить лучший результат климат-контроля).

Гибкий

Если у вас есть электричество, вы можете приобрести тепловой насос — и есть система теплового насоса, подходящая для любого жилья. Замена системы вентиляции и кондиционирования с воздуховодом? Тепловой насос впишется прямо в ваш существующий воздуховод. Нет воздуховодов? Или, может быть, вам просто нужно улучшить климат-контроль в одной части дома? Вам нужен бесканальный тепловой насос с мини-сплит-системой. Это адаптируемая технология с множеством опций.

Более чистая, экологически чистая энергия

Тепловые насосы — самые экологичные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха на рынке. Они полностью работают на электричестве, поэтому выделяют меньше углекислого газа, чем традиционные методы, работающие на нефти, пеллетах или природном газе. Тепловые насосы невероятно эффективны при использовании используемого электричества, поэтому вы значительно уменьшите воздействие на окружающую среду своего дома (и счета за электроэнергию), установив один из них.

Доступный

Как и любое качественное обновление дома, покупка и установка теплового насоса может потребовать значительных затрат.Но если вы живете в подходящем для этого районе, вы можете установить систему теплового насоса без предоплаты, а затем заплатить за нее деньгами, сэкономленными на энергии. С планом управления климатом от Sealed ваши ежемесячные расходы практически не изменятся, но ваш ежемесячный комфорт значительно улучшится. Это отличный вариант, если вы ищете больший комфорт с меньшим воздействием на окружающую среду.

Сколько времени требуется для обслуживания теплового насоса?

Тепловой насос не требует особого обслуживания — это одно из больших преимуществ технологии тепловых насосов.Но есть еще несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы ваша система теплового насоса работала нормально.

Поменять фильтры

Вам необходимо будет менять фильтры на регулярной основе — один раз в месяц, если вы используете свою систему постоянно, и реже, если вы используете ее время от времени.

Убрать мусор

Ветви, листья и другой мусор, который собирается вокруг вашего наружного блока, может существенно повлиять на способность теплового насоса выполнять свою работу. Для тепловых насосов требуется от 2 до 3 футов свободного пространства вокруг, поэтому следите за областью и обязательно удалите все, что упадет вокруг (или на верхнюю часть!) Вашего устройства.

Чистые наружные змеевики

Если змеевики конденсатора загрязнены, тепловой насос не сможет работать эффективно. Итак, один или два раза в год отключите питание и очистите катушки специальным раствором.

Не допускать снега

Если вы живете в климатической зоне со значительными снегопадами, знайте, что вам нужно держать наружный блок в чистоте от снега и льда. (Правильно установленный тепловой насос поднимается над землей, чтобы обеспечить растапливание и дренаж, но все же рекомендуется держать это место в чистоте.)

Проверьте свой тепловой насос

Тепловые насосы долговечны, но вы должны раз в год проверять их у квалифицированного специалиста по ОВК. Они смогут выявить потенциальные проблемы до того, как они станут серьезными (а также могут дать вам советы, как определить проблемы самостоятельно).

Нужны ли мне воздуховоды для системы теплового насоса?

Одним из преимуществ технологии теплового насоса является ее гибкость — вы можете установить систему теплового насоса с существующими воздуховодами или без них.Если у вас уже есть воздуховоды, легко интегрировать тепловой насос в существующую инфраструктуру. А если у вас дома нет воздуховодов, вы установите систему теплового насоса с мини-сплит-системой (иногда также называемую мини-сплит-кондиционером ) .

Мини-сплит — это небольшие настенные блоки, которые направляют кондиционированный воздух прямо в ваш дом.

Вот увеличенный вид мини-перегородки.

Сколько мини-сплит мне нужно для дома?

Краткий ответ? Вам потребуется 24 000 БТЕ на 1 000 квадратных футов пространства.

Но давайте разберемся с этим еще немного. Чтобы поговорить об этом, сначала нам нужно поговорить об аббревиатуре BTU . Это расшифровывается как британская тепловая единица и является стандартным измерением в отрасли отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. По сути, мы используем измерения в BTU, чтобы говорить о том, сколько тепловой энергии система может удалить из помещения. Чем больше ваше внутреннее пространство, тем больше БТЕ потребуется вашей системе теплового насоса.

Когда технические специалисты HVAC устанавливают систему с тепловым насосом в воздуховоде, они решают, сколько БТЕ потребуется вашей системе в целом, и соответственно выбирают размер.Но для бесканальной системы с тепловым насосом этот расчет выполняется для каждой секции. Для этого технические специалисты задают вопросы: сколько БТЕ необходимо в спальнях наверху? Насколько большой у вас внизу? Есть ли какие-либо серьезные препятствия или преграды, мешающие воздушному потоку?

Таким образом, вычисление того, сколько мини-секций вам понадобится, может быть довольно сложным вычислением, но вот общее практическое правило: на каждые 1000 квадратных футов пространства в вашем доме вам понадобится емкость системы (комбинированные мини-секции или центральный), способный обрабатывать 24 000 БТЕ.

Все сказанное выше, планирование стратегии мини-сплит — это работа, которую лучше доверить профессионалам: есть нюансы для определенных пространств вашего дома, таких как зоны с интенсивным движением, кухни или комнаты с большим количеством окон. (И если вы пройдете через Sealed, наши специалисты разберутся со всем этим для вас, когда они спроектируют вашу новую систему.)

Сколько стоит тепловой насос?

Стоимость системы с тепловым насосом может варьироваться в зависимости от размера вашего дома, планировки вашего пространства, места, где вы живете, а также от того, будете ли вы использовать существующие воздуховоды или устанавливать бесканальную мини-сплит-систему.Вам также необходимо учитывать стоимость профессионального монтажа. Приобретение системы климат-контроля для вашего дома — это значительные расходы в любой ситуации, и система теплового насоса не исключение.

Тем не менее, установка теплового насоса в вашем доме имеет смысл с экономической точки зрения. Прежде всего, если вы живете в подходящем районе, вы можете установить систему теплового насоса без предварительной оплаты. (Вы заплатите деньгами, сэкономленными на энергии, а если вы не сэкономите на энергии, вам не придется платить.)

Но даже если вы платите за свой тепловой насос из собственного кармана, это, как правило, отличное вложение. Они значительно сокращают ваши затраты на электроэнергию (особенно если вы также должным образом герметизируете и изолируете свой дом), и их относительно просто поддерживать. Учитывая, что ваш тепловой насос представляет собой законченное решение HVAC, которое заменит вашу систему отопления и охлаждения, это отличное пожизненное соотношение цены и качества.

Хотите узнать, подходят ли тепловые насосы для вашего дома? Позвоните нам по телефону 844-265-2164 — наши специалисты по домашнему комфорту готовы обсудить это.

Тепловые насосы для жилых домов в США: частный экономический потенциал и его выбросы, здоровье и влияние энергосистемы

Чтобы избежать наихудших последствий изменения климата, мировая экономика продолжает искать возможности для сокращения выбросов парниковых газов. Одна из таких возможностей — электрификация, когда энергоемкие виды деятельности переключаются с использования ископаемого топлива на чистую электроэнергию. В жилом секторе основным способом электрификации является замена существующих обогревателей для нефти, природного газа, пропана или неэффективных резистивных электрических обогревателей тепловыми насосами, что заменяет потребления ископаемого топлива на месте и потреблением электроэнергии.Такой переключатель может снизить выбросы парниковых газов или других загрязняющих веществ при условии, что в течение срока службы устройства электричество, используемое для его питания, будет достаточно чистым, чтобы иметь более низкие выбросы, чем при прямом сжигании ископаемого топлива.

Тепловые насосы — это реверсивные кондиционеры. Летом они действуют как кондиционеры. Зимой они реверсируют поток хладагента, поглощая тепло снаружи и отводя его внутрь здания.Электричество используется для механической работы по перемещению тепла, а не для его производства. Отношение количества тепла, которое в конечном итоге доставляется в отапливаемое пространство, к количеству энергии, поставляемой в виде электричества, обычно намного больше единицы. Даже с учетом того факта, что выработка электроэнергии за счет сжигания угля или природного газа менее эффективна, чем сжигание природного газа в домашней печи, переход на тепловой насос обычно снижает чистые выбросы парниковых газов в здании.Таким образом, во многих исследованиях изучается, в какой степени 100% внедрение тепловых насосов снизит чистые выбросы парниковых газов во многих частях мира [1].

Использование тепловых насосов для бытовых нужд, однако, имеет последствия, выходящие за рамки сокращения выбросов парниковых газов. Это может увеличить ущерб здоровью, вызванный определенными загрязнителями воздуха. Хотя бытовые печи и котлы часто производят больше чистых выбросов парниковых газов, чем тепловые насосы, они часто производят меньше вредных для здоровья загрязнителей, таких как SO 2 , NO x и PM 2.5 , чем производится, когда такое же количество тепла доставляется путем выработки электричества и использования его для питания теплового насоса [2]. Внедрение теплового насоса может затруднить эксплуатацию электрической сети, поскольку внедрение крупномасштабного теплового насоса может значительно увеличить пиковую потребность в электроэнергии [3]. И его частные затраты могут перевесить его общественные выгоды, потому что тепловые насосы дороже в установке, чем печи или бойлеры, а электричество часто дороже топлива, такого как природный газ [4].Учитывая эти последствия, в данном исследовании исследуются частные и государственные компромиссы при внедрении тепловых насосов, а также оценивается, как эти компромиссы меняются по мере того, как увеличивается использование тепловых насосов, тепловые насосы становятся дешевле, а электросеть становится чище.

В литературе исследуются эффекты внедрения тепловых насосов с использованием различных структур моделирования энергопотребления. Эти схемы обычно включают моделирование энергопотребления дома до и после внедрения теплового насоса. Путем проецирования оценок цен на энергию и выбросов на эти профили потребления энергии исследование оценивает затраты и / или выбросы дома как до, так и после внедрения теплового насоса.Хотя эта общая стратегия уместна, литература демонстрирует множество недостатков, которые снижают полезность метода в качестве руководства для принятия решений.

Многие исследования, например, не в состоянии изучить компромиссы между экономикой, пиковым спросом на электроэнергию, ущерб здоровью и выбросами парниковых газов или показать, как эти компромиссы влияют на возможность внедрения тепловых насосов. Ханова и Доулатабади оценивают чувствительность сокращения выбросов CO 2 от перехода на наземные тепловые насосы к интенсивности выработки электроэнергии CO 2 , затратам на энергию и эффективности теплового насоса [5].Управление энергетических исследований и разработок штата Нью-Йорк считает, что бытовые потребители, как правило, не видят выгоды от перехода на электрические тепловые насосы, но переход снизит выбросы CO 2 и принесет пользу коммунальному предприятию за счет смещения спроса с летнего пика [6 ]. Ни в одном из исследований не рассматривается влияние на выбросы других загрязнителей. Уэйт и Моди оценивают влияние (частичной) электрификации отопления на пиковое потребление электроэнергии в системе, но не принимают во внимание какое-либо воздействие на окружающую среду [3].Кауфман и др. обнаружили, что при сочетании технологических усовершенствований и климатической политики тепловые насосы могут быть конкурентоспособными по стоимости по сравнению с газовыми печами в различных климатических условиях США [7]. В некоторых исследованиях изучаются аспекты этих компромиссов, но не учитываются капитальные затраты на тепловые насосы [1, 8], изменения в пиковом спросе на электроэнергию [9] и / или монетизированный ущерб от критериев загрязнителей воздуха [1, 8, 10, 11]. Без полного учета этих компромиссов трудно проанализировать плюсы и минусы различных темпов внедрения тепловых насосов, поэтому большинство исследований игнорируют это обсуждение, анализируя влияние только 100% внедрения тепловых насосов [1, 10, 12].

Еще одним недостатком является невозможность моделирования выбросов домов и электрических сетей с почасовым разрешением. Во многих исследованиях моделируется потребление энергии домохозяйствами в годовом [13] или сезонном [9] масштабе времени. Аналогичным образом, во многих исследованиях используются годовые или усредненные коэффициенты для количественной оценки выбросов из электрических сетей [1]. Без использования почасового разрешения эти исследования не могут точно зафиксировать суточные и сезонные колебания потребности в отоплении, производительности теплового насоса, выбросов в электросети или пикового спроса на электроэнергию, которые влияют на компромиссы при внедрении тепловых насосов.

Большинство предыдущих анализов также предполагают статическую сеть: их анализ выгод и затрат действителен только для электрической сети, как это было на момент анализа. Фактически, электрическая сеть США имеет [14], и — если текущие предложения по политике будут успешными [15] — будет продолжать становиться значительно чище в течение срока службы теплового насоса, установленного сегодня. В этом анализе мы учитываем быструю очистку электросети. В соответствии с «Прогрессивным» сценарием исследования Национальной Оценки Электрификации Института Электроэнергетики (EPRI) за 2018 год, мы предполагаем, что выбросы CO 2 в электросети и ущерб здоровью снизятся на 45% и 75% в период с 2017 по 2032 год [16]; что ущерб от выбросов CO 2 оценивается в 40 долларов за тонну [17]; стоимость и производительность теплового насоса статичны.Мы также учитываем утечку метана при добыче, транспортировке и распределении природного газа, которая затрагивает как бытовые печи, так и газовые электростанции.

Литература также неадекватно отражает разнообразие жилищного фонда, регионов электросетей и климатических условий. Многие исследования анализируют внедрение тепловых насосов путем моделирования отдельных типов зданий [2, 13, 18, 19] или нескольких архетипов зданий [10], которые не могут адекватно охватить разнообразие зданий в жилом жилищном фонде.Хотя в других исследованиях используются вероятностные методы для создания сотен или тысяч имитационных моделей зданий, чтобы более тщательно отразить разнообразие жилищного фонда, они сосредоточены на отдельных электрических сетях и климатических условиях [1, 8]. Без моделирования различных домов, регионов электросетей и климатических условий с помощью одного и того же метода моделирования эти исследования не позволяют адекватно исследовать разнообразие ситуаций, которые делают внедрение тепловых насосов столь нюансированным.

Из-за этих недостатков в литературе не полностью исследуются последствия внедрения тепловых насосов.Он не уравновешивает экономические, электросетевые, медицинские и климатические компромиссы при внедрении тепловых насосов, а также не учитывает полную стоимость и преимущества высоких темпов внедрения тепловых насосов.

В этом исследовании мы устраняем описанные выше пробелы. Мы учитываем неоднородность нынешнего жилищного фонда страны и то, как эта неоднородность взаимодействует с различиями в региональных электрических сетях и климате. Мы учитываем как капитальные, так и эксплуатационные затраты на переоборудование тепловых насосов в современные дома.Мы также оцениваем ущерб здоровью, ущерб от выбросов парниковых газов и влияние на пиковый спрос на электроэнергию. Мы оцениваем, как меняются выгоды и затраты от внедрения теплового насоса по мере увеличения проникновения теплового насоса (т. Е. Мы не предполагаем 100% проникновения). Наш анализ также признает, что в отсутствие политики скорость принятия, вероятно, будет определяться частными выгодами для пользователей. Мы учитываем тот факт, что сеть будет развиваться в течение срока службы тепловых насосов, установленных сегодня. Наконец, мы проводим анализ чувствительности, чтобы оценить влияние климатической политики (например,грамм. налог на выбросы углерода) и ускоренное снижение интенсивности выбросов в энергосистему. Для этого мы исследуем экономические компромиссы, выбросы и пиковый спрос при внедрении тепловых насосов для 400 местных репрезентативных домов в каждом из 55 городов, чтобы спросить, как затраты и выгоды от внедрения тепловых насосов меняются с увеличением проникновения. Мы спрашиваем, какой уровень внедрения тепловых насосов является экономичным с учетом сегодняшнего жилищного фонда, электросетей, цен на энергию и технологий тепловых насосов, предполагая, что домовладельцы минимизируют свои затраты.И мы исследуем, какие политики, инновации и технологические усовершенствования можно использовать для более широкого внедрения тепловых насосов.

Отвечая на эти вопросы, данный анализ заполняет пробел в исследованиях, который не позволяет полностью понять последствия широкого распространения тепловых насосов. Заполнение этого пробела в исследованиях позволяет нам лучше понять потенциал внедрения тепловых насосов и проблемы, препятствующие более высокому уровню внедрения. Это помогает определить, на чем следует сосредоточить текущие усилия по стимулированию внедрения тепловых насосов: как с точки зрения географического положения, так и с точки зрения характеристик здания.Это также помогает нам разработать прогнозы того, как новая политика и инновации могут изменить баланс выгод и затрат на электрификацию отопления.

Для количественной оценки затрат и выгод от внедрения тепловых насосов в континентальной части США мы используем пятиступенчатый метод.

На шаге 1 мы моделируем потребление энергии в жилых домах. Мы используем инструмент ResStock от NREL, чтобы создать виртуальный фонд из 400 домов для каждого из 55 городов. Мы моделируем потребление энергии в этих домах с помощью программного обеспечения для моделирования зданий EnergyPlus.В результате получено 22 000 смоделированных годовых 8760 часовых профилей потребления природного газа, мазута, пропана и электроэнергии на уровне домашних хозяйств.

На шаге 2 мы используем общедоступные данные для количественной оценки затрат на энергию, ущерба здоровью и выбросов CO 2 этих профилей потребления. Мы умножаем потребление электроэнергии на предельные выбросы CO 2 , факторы предельного ущерба для здоровья и цены на электроэнергию на уровне штата. Мы умножаем объем сжигания топлива в домашних условиях на уровни выбросов CO 2 , сезонные факторы ущерба здоровью и среднегодовые цены на топливо на уровне штата.Результаты показывают годовые затраты на энергию, годовые выбросы CO 2 и годовой ущерб здоровью, связанный с каждым из 22 000 энергетических профилей домашних хозяйств.

На шаге 3 мы вычисляем частную и государственную чистую приведенную стоимость (ЧПС), полученную в результате использования каждым домохозяйством теплового насоса. Для каждого смоделированного дома мы заменяем существующую систему отопления тепловым насосом с воздушным источником тепла. Модель EnergyPlus, лежащая в основе анализа ResStock, автоматически определяет размер теплового насоса. Мы выбираем рабочие характеристики теплового насоса (HSPF / SEER), как описано в разделе выше.Затем мы повторно моделируем энергетические профили дома и пересчитываем их затраты, ущерб здоровью и выбросы. Для каждого дома частная чистая приведенная стоимость внедрения теплового насоса равна экономии затрат на энергию за вычетом амортизированной стоимости установки теплового насоса. Для каждого дома общественная чистая приведенная стоимость внедрения теплового насоса равна базовому климатическому ущербу и ущербу для здоровья за вычетом климатического ущерба теплового насоса и ущерба здоровью.

На шаге 4 мы количественно оцениваем процент жилищного фонда, который выиграет от внедрения теплового насоса.С чисто частной точки зрения затрат сюда входят все дома, для которых внедрение теплового насоса дает положительную частную чистую приведенную стоимость. С общественной точки зрения мы также включаем любой дом, положительная общедоступная NPV которого превышает отрицательную частную NPV, т. Е. где чистая положительная (частная + государственная) ЧПС может быть достигнута за счет стимулирования внедрения тепловых насосов с помощью субсидии.

На шаге 5 мы используем почасовые профили электроэнергии в домах, чтобы количественно оценить влияние внедрения теплового насоса на пиковый спрос на электроэнергию.Для каждого из 55 городов мы используем профили электроэнергии из шага 1 для расчета совокупного спроса на электроэнергию для 400 базовых домов. Затем мы выполняем тот же расчет с использованием обновленных профилей электроэнергии для всех домов, определенных на шаге 4 как пользователей тепловых насосов. Сравнивая совокупный базовый профиль потребления электроэнергии с совокупным профилем, который включает пользователей тепловых насосов, мы можем количественно оценить, как внедрение тепловых насосов меняет профиль электроэнергии в жилых домах для каждого города, в том числе то, как внедрение тепловых насосов меняет пиковую потребность в электроэнергии в жилых домах.

Следуя этим пяти шагам, мы объединяем проверенный инструмент моделирования энергопотребления жилых зданий, общедоступные данные о стоимости, ущербе для здоровья и выбросах CO 2 , а также экономические расчеты, чтобы определить дома на всей континентальной части США, где внедрение тепловых насосов снижает экономические затраты. стоимость и денежный ущерб окружающей среде. В разделах ниже представлены дополнительные сведения о различных компонентах этого метода.

2.1. Моделирование энергопотребления зданий

Мы моделируем энергопотребление 400 домов в каждом из 55 городов с помощью ResStock [20].ResStock — это база данных характеристик жилья. Он описывает эти характеристики жилья с помощью распределений вероятностей, которые зависят от местоположения дома, площади в квадратных футах, урожая и других характеристик. Такой подход позволяет ResStock вероятностно создать виртуальный фонд из сотен домов, распределение старинных домов, площадь в квадратных футах, изоляция чердаков, инфильтрация воздуха, эффективность HVAC, качество окон и другие характеристики точно отражают качество фактического жилищного фонда.

Затем мы загружаем эти модели домов ResStock в программу моделирования энергопотребления зданий EnergyPlus. EnergyPlus использует строительные характеристики дома и погодные данные для определения размера кондиционера / печи / теплового насоса в доме и расчета его почасового годового графика работы / профиля энергопотребления.

Другие академические исследования использовали аналогичные методы. Protopapadaki и др. [8] и Asaee и др. [12], например, используют вероятностные методы для создания большой выборки виртуальных домов для ввода в инструмент моделирования энергопотребления зданий.Некоторые исследования также используют сам инструмент ResStock [1].

Чтобы снизить вычислительные затраты на моделирование такого большого количества домов, мы предприняли два шага, чтобы минимизировать количество домов, которое нам нужно было моделировать для каждого города. Мы основали наш анализ на результатах моделирования из NREL, где 80 000 домов моделируются в ResStock и сообщаются характеристики эффективности каждого дома и годовое потребление энергии для отопления, охлаждения и других конечных целей. Во-первых, мы уменьшили степени свободы модели.Мы использовали регрессионный анализ, чтобы определить характеристики, которые мало повлияли на годовые потребности в отоплении или охлаждении. Для этих характеристик — например. эффективность посудомоечной машины, эффективность стиральной машины — мы оценили все дома одинаково. Мы также удалили редкие характеристики — например, окна с тройным остеклением, которые встречаются в очень небольшом подмножестве домов.

Во-вторых, мы использовали эти обновленные характеристики для моделирования 1000 домов для Питтсбурга, Далласа и Сан-Франциско и сравнили годовые потребности этих домов в отоплении с 4500 домами, указанными в наборе данных NREL для каждого из этих городов.Произведя случайную выборку подмножеств этих 1000 смоделированных домов, мы оценили соответствие r-квадрата между кумулятивными функциями плотности годовой потребности в отоплении и охлаждении между симуляциями NREL и нашими симуляциями. См. Результаты этих сравнений в SI (доступны на сайте stacks.iop.org/ERL/16/084024/mmedia). Мы пришли к выводу, что, моделируя 400 домов, мы можем рассчитывать уловить 88–96% колебаний годовой потребности в отоплении, которые будут отражены в модели, в которой используется 4500 домов.Мы определили, что уменьшение количества симуляций, например, до 300, значительно уменьшит это соответствие, а увеличение количества симуляций, например, до 500, приведет к увеличению вычислительных затрат без значительного улучшения подгонки. Подробнее см. SI.

Чтобы количественно оценить энергетические последствия внедрения теплового насоса, мы смоделировали каждый из 22 000 домов как с их базовой технологией HVAC, так и с модификацией теплового насоса. Мы модернизируем каждый дом воздушным тепловым насосом на 8,5 HSPF, 14,3 SEER в соответствии со стандартами Министерства энергетики [21].Энергоэффективность теплового насоса изменяется в зависимости от температуры окружающей среды, при этом более низкие температуры приводят к снижению эффективности теплового насоса. Инструмент EnergyPlus использует файлы погоды окружающей среды с хронологическими значениями нормальной температуры за каждый час. Когда тепловая нагрузка превышает мощность теплового насоса, что может происходить при низких температурах окружающей среды, когда производительность теплового насоса ниже, инструмент EnergyPlus предполагает, что тепловой насос работает как резистивный нагреватель (т. Е. С COP, равным 1).

2.2. Моделирование городов

Мы моделируем жилищный фонд 55 городов континентальной части США.Мы предположили, что климатические выбросы и выбросы из электросети будут важными индикаторами ценности внедрения тепловых насосов. Таким образом, мы выбрали города, представляющие различные климатические условия и регионы электрических сетей. Климатические регионы определены с использованием данных проекта Building America, проведенного Управлением США по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии [22]. Регионы электрических сетей определяются как субрегионы, используемые Североамериканской корпорацией по надежности электроснабжения (NERC) [23].

Чтобы выбрать города, мы начали с моделирования одного города для каждой комбинации климатического региона и региона электрической сети.Затем мы добавили дополнительные города, чтобы лучше представить (а) районы с большим населением и жилым фондом и (б) климатические / электрические регионы с большими географическими границами. Используя эти рекомендации, мы решили смоделировать жилищный фонд 55 городов, показанных на рисунке 1.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 1. 55 серых кружков представляют города, смоделированные в нашей модели. Города были выбраны так, чтобы представлять различные регионы электрических сетей, как определено в [23], и различные климатические регионы, как определено в [22], в пределах каждого региона электросетей.Черные линии и текст показывают границы каждого региона NERC, его название и средний климат + интенсивность ущерба здоровью (в долларах США / МВтч).

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Чтобы представить все 80 миллионов домов на одну семью в жилом секторе США, мы масштабируем моделированный жилищный фонд: мы масштабируем 400 смоделированных домов каждого города, чтобы представить общее количество домов в близлежащих регионах города, как определено данные из программы NREL ResStock.В больших густонаселенных регионах, таких как Сан-Франциско, Бостон и Лос-Анджелес, каждый смоделированный дом масштабируется до примерно 10 000 домов реального мира. В небольших и малонаселенных регионах, таких как Гудленд, Канзас, Карибу, Мэн и Мидленд, штат Техас, каждый смоделированный дом масштабируется до 500 домов. В среднем каждый смоделированный город представляет 1,45 миллиона домов, и каждый дом масштабируется до 3600 домов.

2.3. Ущерб для климата и здоровья

Мы рассчитываем выбросы и связанный с ними ущерб для климата и здоровья как от сжигания ископаемого топлива в каждом городе, так и от потребления электроэнергии в каждом регионе электрической сети.

Для каждого региона электрической сети мы используем коэффициенты предельных выбросов и ущерба здоровью, которые варьируются в зависимости от сезона и времени суток. Эти факторы составлены с использованием методов, разработанных Siler-Evans и др. [24], и о них сообщает Центр Карнеги-Меллона по принятию решений в области климата и энергетики (CEDM) [25]. Для выбросов CO 2 коэффициенты указаны в килограммах-CO 2 / МВт-ч потребления электроэнергии. Чтобы монетизировать этот ущерб, наносимый климату, мы умножаем эти факторы на социальную стоимость углерода в размере 40 долларов за тонну CO2 2 .Что касается ущерба здоровью, выбросы SO 2 , NO x и PM 2,5 монетизируются с использованием методов, разработанных Heo и др. [26], и указываются в единицах потребления электроэнергии $ / МВтч. Умножив почасовое потребление электроэнергии каждым домом на сезонный / часовой климат в электросети и ущерб здоровью, мы можем рассчитать годовой ущерб от выбросов в электрическую сеть, вызванный каждым домом.

Чтобы учесть утечку парникового газа метана в инфраструктуру природного газа, мы оцениваем количество утечки метана на МВт-ч выработки электроэнергии в каждом регионе NERC и переводим в эквивалентные выбросы CO 2 через потенциал глобального потепления (GWP). метана.Например, мы обнаружили, что в 2017 г. штаты, входящие в западный регион (WECC) электрической сети США, потребили 1,45 млн. Кубических футов природного газа в электроэнергетическом секторе [27]. Мы предполагаем, что на каждый миллион кубических футов израсходованного природного газа в атмосферу попадает 0,023 миллиона кубических футов метана [28]. Умножив эту скорость утечки на 1,45 миллиона кубических футов израсходованного природного газа, преобразовав в тонны и умножив на GWP, равный 28 [29], мы оценим, что энергетический сектор WECC 2017 года способствовал утечке метана в размере 18.6 Mt CO 2 -эквивалент. Разделив эти 18,6 Мт на 724 ТВтч электроэнергии, произведенной в штатах WECC [27], мы вычислим коэффициент скорости утечки метана 25,7 кг МВтч −1 . Таким же образом мы рассчитываем коэффициенты утечки метана для других регионов НКРЭ. Мы используем значение GWP за 100 лет для метана, равное 28. Хотя были предложения использовать значения GWP за 20 лет, недавние исследования показывают, что преимущества этой альтернативы через 20 лет переоценены [30].

В этом исследовании мы называем различные регионы электрических сетей с низким, средним или высоким уровнем выбросов по сравнению с другими субрегионами электросети США. Мы основываем эти различия, вычисляя средний ущерб. Как описано выше, мы рассчитываем ущерб, предполагая, что SCC составляет 40 долларов США за тонну CO 2 [17], а для PM 2,5 , NO X и SO 2 , используя методы, разработанные Siler-Evans . и др. [24] и сообщается CEDM [25] в каждом регионе и классифицирует их следующим образом: <35 $ / МВтч = низкий; 35–50 $ / МВтч = средний; > 50 $ / МВтч = высокая.Для получения более подробной информации см. Рисунок 1.

Поскольку срок службы теплового насоса составляет 15 лет [31, 32], мы предполагаем, что выбросы во всех электрических сетях США уменьшатся в течение срока службы теплового насоса. Чтобы зафиксировать этот эффект, мы используем прогнозы выбросов электрических сетей из Национальной оценки электрификации EPRI [16]. Мы используем «прогрессивный» сценарий этого исследования (баланс между «консервативным» и «трансформирующим» сценариями исследования), чтобы предположить, что с 2017 по 2032 год (а) энергия угля снизится на 75% с 1200 ТВтч до 300 ТВтч и (b ) Интенсивность выбросов CO 2 снизится на 45% с 850 фунтов МВтч −1 до 450 фунтов МВтч −1 .Мы предполагаем, что большая часть вреда здоровью от угольной энергетики [33]. Таким образом, мы предполагаем для каждого региона сети, что ущерб здоровью снизится на 75%, а выбросы CO 2 на 45% к 2032 году. Мы предполагаем линейный тренд.

Для сжигания топлива для отопления мы рассчитываем выбросы CO 2 , SO 2 , NO x и PM 2,5 , генерируемые различными технологиями отопления, и монетизируем эти выбросы с использованием коэффициентов ущерба для города. Мы используем данные Агентства по охране окружающей среды [34] для количественной оценки выбросов CO 2 для каждого топлива для отопления.Для количественной оценки выбросов NO x и PM 2,5 для каждого вида топлива мы используем данные Брукхейвенской национальной лаборатории [35]. Мы применяем стехиометрические расчеты, предполагая, что в выхлопных газах содержится 3% O 2 , чтобы рассчитать килограмм выбросов на 1 миллиметров БТЕ топлива для газовых и мазутных обогревателей с различными показателями энергоэффективности. Установив линию тренда для этих данных, мы разработали линейную модель выбросов NO x и PM 2,5 в зависимости от используемого топлива для отопления и эффективности использования энергии.Мы предполагаем, что пропан и природный газ имеют схожие характеристики выбросов. Эти расчеты аналогичны методу оценки выбросов NO x и PM 2,5 , используемому Вайшнавом и др. [2]. Для выбросов SO 2 мы используем данные из [36] и предполагаем, что содержание серы в мазуте составляет 0,0015% [37]. Используя эти расчеты, мы разработали серию моделей для расчета кг / ммBtu CO 2 , SO 2 , NO x и PM 2.5 выбросов, генерируемых каждой из различных существующих технологий отопления, имеющихся в домах ResStock.

Чтобы учесть утечку парникового газа метана в инфраструктуру природного газа, мы оцениваем количество утечки метана в расчете на один терм природного газа, потребляемого для отопления, и преобразуем его в эквивалентные выбросы CO 2 через ПГП метана. Мы предполагаем, что на каждый терм природного газа, израсходованный на отопление, в атмосферу уходит 0,023 терма метана [28].Используя плотность энергии природного газа, мы переводим термины в килограммы и умножаем на 28 — ПГП метана [29], чтобы рассчитать коэффициент 1,27 кг CO 2 -эквивалента на терм израсходованного природного газа.

Чтобы монетизировать ущерб здоровью SO 2 , NO x и PM 2.5 , мы используем модель ущерба здоровью EASIUR. EASIUR — это модель пониженной сложности, которая использует регрессионный анализ для аппроксимации результатов более сложной модели химического переноса CAMx.Используя онлайн-инструмент EAISUR, мы вводим географические координаты каждого города, чтобы получить денежный ущерб здоровью для каждого из трех загрязнителей, представленных в единицах $ / кг. Эти данные представлены в 24-часовых профилях за три сезона. Проецируя эти профили ущерба на сезонное, почасовое потребление энергии каждого из этих видов топлива для каждого дома ResStock, мы оцениваем стоимость ущерба здоровью, вызванного сгоранием топлива. Обратите внимание, что ущерб может значительно варьироваться в зависимости от города, и что в регионах с меньшим населением и погодными условиями, которые быстро рассеивают и разбавляют концентрации загрязняющих веществ, ущерб здоровью от этих выбросов будет, как правило, ниже, потому что меньше людей будет подвергаться воздействию загрязняющих веществ по сравнению с густонаселенный город с разными погодными условиями.Чтобы монетизировать выбросы CO 2 , мы предполагаем, что социальные издержки углерода составляют 40 долларов за тонну CO 2 .

В ходе анализа чувствительности данного исследования мы скорректируем факторы, наносящие вред здоровью и климату для электросети, а также социальную стоимость углерода, чтобы увидеть, как они влияют на общественную чистую приведенную стоимость внедрения тепловых насосов. Что касается электросети, мы предполагаем, что ущерб, нанесенный климату и здоровью, уменьшается с одинаковой скоростью. Если, например, выбросы CO 2 в электросети снизятся на 50% от базового уровня, мы предполагаем, что ущерб здоровью электросетей также снизится на 50%.Таким образом, например, за счет уменьшения выбросов из электрических сетей и увеличения социальных затрат на углерод чистая приведенная стоимость внедрения тепловых насосов для населения будет иметь тенденцию к увеличению. Затем для любых домов, где положительная государственная ЧПС перевешивает отрицательную частную ЧПС, мы предполагаем, что дом будет использовать тепловой насос при получении субсидии, чтобы свести частную ЧПС к нулю.

2.4. Экономика

Мы используем показатель NPV для количественной оценки общего положительного или отрицательного изменения стоимости энергии, ущерба для климата, ущерба здоровью и капитальных затрат.Мы рассчитываем чистую приведенную стоимость внедрения теплового насоса как с частной, так и с общественной точки зрения, как показано в уравнениях (1) и (2).

, где C энергия — годовая стоимость электроэнергии, газа, мазута или пропана в доме, C здоровье — ежегодный ущерб здоровью, вызванный критериями загрязнителей воздуха, связанных с потреблением энергии в доме, C климат — ежегодный ущерб климату, вызванный выбросами CO 2 , связанными с потреблением энергии в доме, а K тепловой насос — чистые капитальные затраты на замену существующего обогревателя дома на тепловой насос.Кроме того, i равняется процентной ставке, а n равняется количеству лет, в течение которых рассчитывается NPV. Мы используем i = 7% и n = 15 лет, чтобы представить срок службы теплового насоса и процентную ставку, которую можно было бы получить, вложив этот капитал в другое место. В других исследованиях тепловых насосов используется тот же расчет NPV с аналогичными процентными ставками и сроками службы [2, 10].

Затраты на энергию рассчитываются путем умножения годового потребления природного газа, мазута, пропана или электроэнергии каждым домом на цену энергии.Цены на энергию представляют собой среднегодовые розничные значения, опубликованные Управлением энергетической информации США [38], и различны для каждого вида топлива и для каждого штата США. Мы предполагаем, что эти базовые цены на топливо сохранятся на протяжении всего периода исследования, хотя цены, которые видят потребители, могут вырасти в зависимости от цен на углерод, предполагаемых в некоторых сценариях. Наше предположение об исторических годовых и средних ценах по штату является ограничением анализа. Однако, учитывая потенциально огромную неопределенность будущих цен на энергоносители [39], это упрощающее допущение упрощает определение воздействия жилищного фонда, структуры производства электроэнергии, налоговой политики и технологических усовершенствований.Ущерб здоровью и климату рассчитывается по методике, описанной в разделе 2.3.

Чистые капитальные затраты теплового насоса, K heatpump , рассчитываются, как показано в уравнении (3).

, где C тепловой насос — стоимость покупки и установки теплового насоса, C воздуховод — стоимость установки воздуховода, C замена — стоимость замены существующего нагревателя на аналогичный технология.Таким образом, чистая стоимость теплового насоса K heatpump представляет собой дополнительную стоимость замены существующего нагревателя дома на тепловой насос вместо его замены аналогичной технологией. То есть мы предполагаем, что домовладельцы, скорее всего, купят тепловой насос, когда срок их службы приближается к концу и его необходимо будет заменить на новый аналогичный обогреватель или на новую систему теплового насоса.

Капитальные затраты на тепловой насос и затраты на замену существующего нагревателя взяты из Национальной базы данных мер по повышению эффективности жилищного строительства [40].Данные о стоимости воздуховодов взяты из компиляции обзоров затрат, предоставленных [41]. Мы предполагаем, что каждая из этих затрат варьируется в зависимости от характеристик существующего дома.

Мы рассчитываем стоимость установки теплового насоса с использованием коэффициента 143,30 $ / кВт мощности во всех случаях плюс фиксированная стоимость, которая варьируется от 3300 до 4800 долларов. Для домов с существующими централизованными системами кондиционирования воздуха мы предполагаем фиксированную стоимость 3300 долларов США, которая представляет собой среднее значение, указанное для замены существующей системы теплового насоса новой системой теплового насоса.Для домов с существующими печами и плинтусами, но без централизованной системы кондиционирования, мы предполагаем фиксированную стоимость в 3700 долларов, что является средним значением, указанным для установки системы теплового насоса с нуля. Для домов с существующими котлами мы учитываем дополнительные трудозатраты по демонтажу гидравлического радиаторного оборудования и предполагаем фиксированную стоимость в размере 4800 долларов, что является самым высоким показателем для установки системы теплового насоса с нуля.

Мы рассчитываем стоимость воздуховодов как 0 долларов для домов, в которых уже есть центральные системы воздуховодов.В противном случае мы используем фиксированную стоимость, которая зависит от площади дома. Модель ResStock имеет четыре отдельных ящика для площади дома. Мы используем стоимость 1500 долларов США для домов площадью менее 1500 квадратных футов, 3000 долларов США для домов площадью от 1500 до 2500 квадратных футов, 4500 долларов США для домов площадью от 2500 до 3500 квадратных футов и 6000 долларов США для домов с площадью больше чем 3500 квадратных футов.

Мы рассчитываем стоимость замены существующего нагревателя на аналогичную технологию, используя линейное уравнение: C замена = a + bx , где x — мощность существующего нагревателя в кВт.Уравнение зависит от базового топлива [40]. Для газовых обогревателей используем 2500 + 13,3 x . Для подогревателей жидкого топлива мы используем 4100 + 13,3 x . Для пропановых обогревателей используем 3800 + 13,3 x . А для резистивных электронагревателей мы используем 1600 + 170,6 x .

2,5. Расчет пиковой нагрузки

Мы рассчитываем изменение пиковой нагрузки в зависимости от скорости внедрения тепловых насосов для каждого города, используя четыре шага. Во-первых, мы рассчитываем частную чистую приведенную стоимость для каждого дома, когда в нем установлен тепловой насос.Во-вторых, мы сортируем дома в порядке увеличения частного NPV. В-третьих, мы объединяем профили потребления электроэнергии в домах, чтобы соответствовать интересующей нас процентной ставке по внедрению тепловых насосов. Например, в выборке из 400 домов потребность в электроэнергии при 30% -ном уровне внедрения теплового насоса будет равна потребности в электроэнергии 120 домов с самой высокой частной ЧПС, установившей тепловой насос, плюс потребность в электроэнергии других 280 домов, сохраняющих их базовая технология отопления. В-четвертых, мы вычисляем 99-й процентиль итогового агрегированного профиля электроэнергии.Мы выбрали 99-й процентиль, чтобы обеспечить некоторую свободу действий, учитывая, что многие трансформаторы и другая электроника распределительных сетей могут превышать свою номинальную мощность на небольшое количество часов в год.

Сравнивая пиковую потребность в электроэнергии до внедрения теплового насоса с пиковым спросом на электроэнергию после внедрения теплового насоса, мы можем рассчитать процентное изменение пикового спроса для различных уровней внедрения тепловых насосов.

Наш анализ пикового спроса предполагает, что дополнительное тепло обеспечивается резистивным нагревом (т.е.е. тепловой насос, работающий с COP 1). Ясно, что пиковый спрос может быть уменьшен (а частная экономика тепловых насосов может быть улучшена), если дополнительное тепло будет обеспечиваться за счет природного газа [3]. Однако использование природного газа в качестве резервного тепла противоречит цели декарбонизации за счет электрификации. На практике Уэйт и Моди [3] пришли к выводу, что при использовании тепловых насосов с двумя источниками энергии только 1% и 2% тепловой энергии может потребоваться за счет природного газа. Однако неясно, будет ли газораспределительная сеть экономически жизнеспособной при такой низкой загрузке.

Хотя существуют некоторые данные, помогающие количественно оценить стоимость, например. в долл. США / кВт — чтобы укрепить сеть для удовлетворения пикового спроса, мы решили избежать монетизации увеличения пикового спроса. Есть много распределительных и электрических сетей, у которых есть избыточные мощности по передаче и распределению. В этих городах повышенный спрос на электроэнергию может быть выгодным, поскольку он увеличивает коэффициент использования существующей инфраструктуры передачи и распределения, а более высокие пиковые потребности могут быть легко удовлетворены за счет дополнительной пропускной способности линии.Вместо того, чтобы пытаться количественно оценить резервную мощность передающих и распределительных сетей каждого города, мы сообщаем только об изменениях пикового спроса и оставляем оценку и монетизацию этой информации экспертам, работающим в конкретной ситуации в каждом городе.

3.1. Частные экономические выгоды поддерживают утроение внедрения тепловых насосов в США с 11% до 32% односемейных домов

Мы обнаружили, что 16,7 млн ​​домов — или 21% жилого фонда односемейных домов в США — могли бы сегодня получить экономическую выгоду от замены их существующий обогреватель с тепловым насосом.Добавьте к этому 8,7 миллиона домов, в которых уже есть тепловые насосы, и общий показатель внедрения тепловых насосов в США может вырасти до 32% только за счет частных экономических выгод.

Частная экономическая выгода для этих 16,7 миллионов домов составляет 7,1 миллиарда долларов в год, как показано на рисунке 2. Эта частная выгода включает 12,0 миллиардов долларов ежегодной экономии энергии за вычетом амортизированных затрат на модернизацию технологии теплового насоса. Общественная выгода от внедрения этого теплового насоса составляет 0,6 миллиарда долларов в виде предотвращения ущерба здоровью и 1 доллар.7 миллиардов предотвращенных климатических повреждений ежегодно. Годовые выбросы CO 2 в жилых помещениях снизились на 8,3% с 506 млн тонн до 464 млн тонн.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 2. Уровень использования существующих тепловых насосов составляет 11% существующих домов на одну семью в США. Частный NPV, рассчитанный исходя из годовых и средних цен на электроэнергию и газ по штату, применения тепловых насосов положителен еще для 21% домов в США.Польза для здоровья от внедрения теплового насоса значительно различается. Климатические выгоды в основном увеличиваются с внедрением тепловых насосов: только в 1,7 миллиона домов (2,1% жилого фонда США) внедрение тепловых насосов увеличивает выбросы CO 2 . Тем не менее, затраты на борьбу с загрязнением воздуха могут быть высокими: хотя 22,4 миллиона домов (28% жилищного фонда США) имеют затраты на борьбу с загрязнением от 0 до 200 долларов за тонну CO 2 , существует 5,1 миллиона домов (6% жилищного фонда США) с затраты на борьбу с выбросами превышают 1000 $ / тCO 2 .Эти оценки основаны на исторических данных о работе сети и предположениях о том, что за 15 лет эксплуатации теплового насоса выбросы CO 2 в электросети уменьшаются на 45%, а ущерб здоровью — на 75%. Частные и социальные издержки снизятся, если сеть станет чище быстрее, чем предполагалось в нашем анализе, или если в будущем будут установлены тепловые насосы.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Мягкий климат (смешанный и прибрежный) имеет наибольший потенциал для внедрения тепловых насосов, как показано на рисунке 3.В этом климате зимние температуры достаточно мягкие, чтобы поддерживать эффективную работу теплового насоса, а лето достаточно жаркое, чтобы получить значительные выгоды от высокоэффективного кондиционирования воздуха теплового насоса. С другой стороны, дома в холодном климате получают наименьшие выгоды от внедрения тепловых насосов.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 3. Внедрение тепловых насосов, потенциал субсидий и общественный ущерб зависят от региона электросети и температуры климата.На рисунке 1 изображена карта, показывающая различные регионы электросетей и климатические регионы.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

3.2. Полное внедрение теплового насоса снижает CO

2 на 160 млн тонн при чистых ежегодных затратах в размере 25,2 миллиарда долларов

Поскольку проникновение теплового насоса превышает 60%, совокупный климатический ущерб продолжает снижаться, в то время как совокупные частные расходы и ущерб здоровью стремительно растут. Если бы во всех частных домах были установлены тепловые насосы, это снизило бы выбросы CO 2 в жилых домах до 346 Мт — сокращение на 160 Мт или 32%, что составляет 6 долларов.4 миллиарда ежегодных климатических выгод. Хотя это благоприятное воздействие на климат является значительным, оно обходится дорого: ущерб здоровью составляет 4,9 миллиарда долларов, а частные экономические издержки — 26,7 миллиарда долларов. Используя эти цифры, совокупная годовая стоимость 100% внедрения тепловых насосов в континентальной части США составляет минус 25,2 миллиарда долларов, не считая затрат на создание инфраструктуры распределения электроэнергии для удовлетворения повышенного пикового спроса на электроэнергию.

Кроме того, внедрение теплового насоса увеличивает выбросы CO 2 на 2 человека.1% домов в США и затраты на борьбу с выбросами превышают 1000 долларов за тонну CO 2 для 6% домов в США. Исходя из этих цифр, может быть трудно оправдать очень высокие темпы внедрения тепловых насосов.

3.3. Частные и общественные результаты обычно совпадают

Учитывая текущую электросеть, технологии и цены на энергию, всякий раз, когда дом в США заменяет свой существующий обогреватель на тепловой насос из-за частных экономических выгод, внедрение теплового насоса обычно приносит пользу общественному здравоохранению и климату. также.См. Синие незатененные части рисунка 3.

Во многих случаях внедрение теплового насоса приводит к общественному ущербу, т. Е. где общественная чистая приведенная стоимость внедрения теплового насоса отрицательна. Но в большинстве случаев это относится к домам, которые не любят тепловые насосы, т. Е. дома, в которых ЧПС частного использования теплового насоса отрицательна, и внедрение теплового насоса предположительно маловероятно. См. Красные заштрихованные части рисунка 3.

Однако бывают случаи, когда внедрение теплового насоса создает частную экономическую выгоду, но наносит ущерб обществу.См. Синие заштрихованные части рисунков 3 и 4. Это несоответствие частных и общественных результатов происходит почти исключительно для домов, которые в настоящее время отапливаются пропаном. Эффект сосредоточен в областях электрической сети с более высоким уровнем излучения и в более холодных частях областей сети со средним уровнем излучения. Пропан относительно чистый, но дорогой. Замена пропанового обогревателя тепловым насосом обычно имеет экономический смысл. Но в более холодном климате, где тепловые насосы будут работать с меньшей эффективностью, а в электрических сетях с более высокими выбросами, переключение с пропана на тепловой насос часто увеличивает ущерб от выбросов.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 4. Внедрение тепловых насосов, потенциал субсидий и общественный ущерб зависят от базового топлива для отопления, региона электросети, климатической температуры и характеристик жилья. Выводы основаны на текущем жилищном фонде, а повреждения электросети основаны на исторической сети и предположении, что эти убытки уменьшаются, как описано в разделе 2.3.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

3.4. Парето-оптимальная политика может расширить внедрение тепловых насосов с 32% до 37% домов.

Есть много домов, в которых внедрение теплового насоса принесет пользу обществу, но внедрение теплового насоса маловероятно, поскольку частный NPV отрицательный. Политика может стимулировать эти дома к установке тепловых насосов. Политика может, например, (а) определять дома, в которых общественная выгода от внедрения теплового насоса перевешивает частные убытки, и (б) субсидировать капитальные затраты на тепловой насос, чтобы свести частные убытки к нулю.Мы классифицируем подмножество домов, в которых возможна эта политика, как «потенциальные субсидии», как показано на рисунках 3 и 4.

Эта категория потенциальных субсидий охватывает почти каждый город в данном исследовании и включает дополнительные 3,8 миллиона домов. Такая политика будет стоить 2,6 миллиарда долларов — годовая амортизированная стоимость — 280 миллионов долларов — и увеличит выгоды для здоровья и климата на 190 и 405 миллионов долларов в год соответственно.

Как показано на рисунке 2 и подтверждено Дэвисом [11], многие дома в США могут получить стимул для внедрения теплового насоса с помощью небольшой субсидии.Однако мы показываем, что только небольшой процент этих тепловых насосов будет давать выгоды от выбросов, превышающие их стоимость субсидий.

3.5. Темпы внедрения тепловых насосов зависят от региона электросети, климата, характеристик жилья и базового топлива для отопления.

Возможно, наиболее важным показателем того, приносит ли пользу использование теплового насоса в доме, является текущее топливо для отопления. Переключение отопления дома с природного газа на тепловые насосы редко приносит пользу, особенно в холодном климате, где почти нет домов, где такое переключение имеет смысл.Если есть возможность выгодной замены нагревателей природного газа тепловыми насосами, то это будет в домах средней эффективности (1970–1989 гг.) В жарком или мягком климате.

Замена домов, в которых используются электрические резистивные нагреватели, на тепловые насосы почти всегда дает явную пользу. Замена электрического резистивного нагревателя тепловым насосом становится более привлекательной в больших (> 1500 SF), малоэффективных (<1990 г.) домах в более холодном климате и регионах с более высокими выбросами в электросетях.

Дома, отапливаемые мазутом, почти всегда приносят пользу обществу от внедрения тепловых насосов. Но это обычно приводит к частным экономическим потерям домовладельца. Почти 65% домов, отапливаемых мазутом, находятся в холодном климате, где уровень использования тепловых насосов выше 20% маловероятен, если домовладельцы будут выбирать свой режим отопления исключительно по стоимости. Наибольшие возможности для замены нагревателей жидкого топлива тепловыми насосами связаны с небольшими (<1500 SF) домами с меньшей эффективностью (<1990 г.).

Замена пропанового обогревателя тепловым насосом, как обсуждалось ранее, часто экономична для домовладельца, но ухудшает качество воздуха. Это особенно верно в электрических сетях с высоким уровнем выбросов, т. Е. MRO и RFC — где расположено почти 50% домов, отапливаемых пропаном.

3.6. Ущерб здоровью подрывает климатические преимущества в 28% возможных модификаций тепловых насосов

Внедрение тепловых насосов в США почти всегда снижает выбросы CO 2 : только 1,7 миллиона (2,1%) домов в США внедрение тепловых насосов приводит к более высокому CO 2 выбросов.См. Рисунки 2 и 5. Таким образом, рассматривая тепловые насосы исключительно как средство обезуглероживания, имеет смысл стремиться к очень высокому уровню внедрения.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 5. Изменение климата и ущерб здоровью, причиненный каждым домом, использующим тепловой насос. Каждая точка представляет собой один смоделированный дом. В большинстве случаев использование теплового насоса снижает ущерб, наносимый климату, но увеличивает ущерб для здоровья.Четкие линейные полосы точек в верхнем правом квадранте показывают модернизацию электрических резистивных нагревателей для отдельной электрической сети. Отношение ущерба здоровью к ущербу, наносимому парниковыми газами, довольно постоянно для конкретной электросети. Расстояние, которое проходит конкретная точка по этой линейной полосе, зависит от того, сколько электроэнергии экономится при переключении с электрического резистивного нагревателя на тепловой насос.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Однако то же отношение не действует в отношении ущерба здоровью.Внедрение тепловых насосов часто увеличивает ущерб здоровью, вызванный такими загрязнителями воздуха, как SO 2 , NO x и PM 2,5 . По сравнению с электростанциями, бытовые печи и котлы работают при более низких температурах горения и более строгих нормах качества воздуха. То есть электростанции производят значительно больше вредных веществ, загрязняющих воздух, чем бытовые обогреватели. Хотя внедрение теплового насоса переносит загрязнение географически из городских домохозяйств в сельские районы, где, как правило, расположены электростанции и меньше людей могут подвергаться загрязнению, чистый рост загрязняющих веществ и способность этих загрязняющих веществ часто перемещаться на многие сотни миль приводит к увеличению вреда для здоровья в целом.Как показано на рисунке 5, такая ситуация — когда внедрение тепловых насосов увеличивает общий ущерб здоровью — имеет место для 47,5 миллионов домов в США, или 67% жилищного фонда без тепловых насосов. Михалек и др. [42] и Голландия и др. [43] наблюдают аналогичный сдвиг в повреждениях, когда легковые автомобили электрифицированы.

Для 26,1 миллиона таких домов климатические выгоды от внедрения теплового насоса превышают ущерб для здоровья. Это дает положительную чистую общественную ценность. Таким образом, вред для здоровья от внедрения теплового насоса часто перевешивается преимуществами для климата.

Однако есть много других домов, для которых верно обратное: преимущества для климата от внедрения тепловых насосов затмеваются ущербом для здоровья. Из 69,6 миллиона домов, в которых использование тепловых насосов приносит пользу климату, 19,7 миллиона причиняют вред здоровью, превышающий их климатические преимущества. Это дает отрицательную чистую общественную ценность.

Общественные выгоды от внедрения тепловых насосов могут быть улучшены за счет снижения выбросов в энергетическом секторе определенных загрязнителей воздуха.Это может быть достигнуто, например, за счет более строгого регулирования выбросов загрязняющих веществ на электростанциях, например. посредством обессеривания, каталитического восстановления, электростатических пылеуловителей и поэтапного отказа от угля [44].

3,7. Потребности в укреплении сети невелики, за исключением высоких темпов внедрения тепловых насосов в холодном климате.

Помимо увеличения ущерба здоровью, еще одной потенциальной проблемой для очень высоких темпов внедрения тепловых насосов является стоимость укрепления электрической сети для надежного удовлетворения более высокого пикового спроса на электроэнергию [ 8].На рисунке 6 показано, как уровень внедрения тепловых насосов влияет на пиковый спрос на электроэнергию в каждом городе. Многие города видят удовлетворяемые потребности в укреплении энергосистемы. При 100% внедрении тепловых насосов мы обнаруживаем, что в 24 из исследованных городов, представляющих 41% жилищного фонда США, пиковый спрос на жилье увеличивается на 50% или меньше. Более того, в городах с жарким климатом — где потребность в охлаждении приводит к пиковому потреблению электроэнергии, а новый тепловой насос может обеспечить повышение эффективности охлаждения по сравнению с существующим в доме кондиционером — может даже увидеть, что внедрение теплового насоса приведет к снижению пикового спроса на электроэнергию в жилищах.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 6. В жарком климате тепловой насос часто заменяет менее эффективный существующий кондиционер, что снижает общую пиковую потребность населения. В холодном климате тепловой насос часто заменяет топку или котел, работающие на ископаемом топливе, что увеличивает общий пиковый спрос населения. Определения «сторонников тепловых насосов» и «потенциала субсидий» см. На рисунке 3.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Тем не менее, при 100% внедрении тепловых насосов мы обнаруживаем, что в 24 из исследованных городов, представляющих 44% жилого фонда США, пиковый спрос на электроэнергию в жилищном секторе увеличивается более чем на 100%. Эти города, как правило, находятся в более холодном климате, где тепловой насос должен регулярно работать при очень низких температурах, что снижает производительность теплового насоса.

Однако при более низких темпах внедрения тепловых насосов в большинстве городов будут заметны лишь небольшие изменения в пиковом спросе на электроэнергию в жилых домах.При показателях внедрения тепловых насосов, показанных для категорий «пользователи тепловых насосов» и «потенциальные субсидии» на рисунке 3, мы обнаруживаем, что пиковый спрос в жилищном секторе в некоторых случаях увеличивается на 40%, а в большинстве городов — менее чем на 20%. Многие распределительные сети могут иметь избыточную мощность, чтобы справиться с этим увеличением без необходимости каких-либо обновлений.

3.8. Анализ чувствительности

Наши результаты основаны на предположениях, изложенных выше и подробно описанных в разделе 2: сеть становится значительно чище в течение срока службы теплового насоса, установленного сегодня.Результаты этого анализа могут измениться, если эти допущения изменятся. В следующем разделе мы обсудим чувствительность темпов внедрения тепловых насосов к выбросам в электросети и социальным затратам на углерод, а также к стоимости и эффективности технологии тепловых насосов.

3.9. Более высокая социальная стоимость углерода должна сопровождать более чистые электрические сети.

Мы моделируем последствия внедрения тепловых насосов за 15 лет и предполагаем, что выбросы в электросети — как CO 2 , так и загрязняющие вещества — уменьшатся с течением времени.Тем не менее, выбросы в электросети могут падать быстрее или медленнее, чем мы предполагаем. Социальная стоимость углерода — цена или экономические внешние эффекты, представляющие денежный ущерб, причиненный выбросами углерода, — также может возрасти в будущем.

Каждое из этих изменений повлияет на общественную чистую приведенную стоимость внедрения теплового насоса. Более чистые электрические сети и более высокие социальные затраты на углерод обычно будут стимулировать декарбонизацию, которую обеспечивают тепловые насосы. Рисунок 7 иллюстрирует этот эффект.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 7. Снижение выбросов из электрических сетей не может стимулировать высокие темпы внедрения тепловых насосов, если только социальные издержки углерода не увеличиваются в первую очередь. Уровень внедрения тепловых насосов включает в себя 11% существующих домов с существующими тепловыми насосами, 21% домов, в которых тепловые насосы используются только в личных целях, и дома, в которых субсидирование внедрения тепловых насосов обеспечит чистую общественную выгоду. Обратите внимание, что крайняя левая часть оси x — где средние выбросы в электросети за 15 лет приближаются к нулю — маловероятна, если вообще возможна.Полная ось x исследуется для иллюстрации.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Используя наши текущие допущения о социальных затратах на выбросы углерода в размере 40 долларов за тонну, более чистая электрическая сеть с меньшим количеством CO 2 и критериями выбросов загрязняющих веществ не стимулирует более широкое внедрение тепловых насосов. Для многих домов внедрение теплового насоса означает небольшое сокращение выбросов CO 2 , значительный ущерб здоровью и / или большие частные экономические затраты.Все эти проблемы противоречат аргументам в пользу тепловых насосов как средства рентабельной глубокой декарбонизации.

Для преодоления этих проблем требуется нечто большее, чем очистка электросети — это требует, чтобы общество придавало большее значение ущербу, причиненному выбросами CO 2 , т.е. более высокая социальная стоимость углерода. Однако, если и то, и другое произойдет одновременно, умеренное увеличение стоимости углерода и сокращение выбросов из энергосистемы может усилить аргумент в пользу значительного внедрения тепловых насосов.Например, если выбросы в сеть упадут на 35% ниже наших предположений, а социальные издержки на выброс углерода достигнут 300 долларов за тонну CO 2 , то чистая выгода для общества может быть достигнута за счет использования тепловых насосов на уровне 75%.

3.10. Более низкие затраты на тепловой насос должны сопровождаться более высокой эффективностью теплового насоса

Приведенный выше анализ описывает эффекты замены базовой технологии отопления дома тепловым насосом 8,5 HSPF, 14,3 SEER. Эта замена обходится домам в среднем в 6600 долларов по сравнению со стоимостью замены существующего обогревателя на ту же технологию.Но стоимость и эффективность тепловых насосов могут меняться в зависимости от проекта, стимулов или технологических исследований и разработок.

Изменения в стоимости и эффективности тепловых насосов повлияют как на частную, так и на государственную чистую приведенную стоимость внедрения тепловых насосов. Более дешевые тепловые насосы увеличивают чистую приведенную стоимость использования тепловых насосов в обществе и сокращают экономию энергии, необходимую для того, чтобы сделать их привлекательным вариантом. Более эффективные тепловые насосы имеют более низкие затраты на электроэнергию. Рисунок 8 иллюстрирует эти эффекты.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 8. Снижение затрат улучшает влияние эффективности теплового насоса на скорость внедрения. Уровень внедрения тепловых насосов включает 11% домов с существующими тепловыми насосами и домов, в которых внедрение теплового насоса дало бы положительную частную чистую приведенную стоимость.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Мы показываем, что более высокая эффективность теплового насоса действительно улучшает показатели внедрения тепловых насосов, но с уменьшением отдачи. Это уменьшение отдачи особенно заметно при более высоких затратах на установку.Например, при базовой стоимости повышение эффективности теплового насоса мало повлияет на общие показатели внедрения.

Если затраты снизятся — например. из-за технологических достижений, мягкого снижения затрат или субсидий — тогда убывающая отдача от более эффективных единиц будет менее заметной. Например, политика, направленная на покрытие некоторых дополнительных затрат на тепловые насосы с более высоким КПД, может быть эффективным способом одновременного снижения затрат и повышения эффективности.

В нашей статье представлена ​​более подробная картина преимуществ и затрат на внедрение тепловых насосов, чем в предыдущих исследованиях.Хотя прошлые исследования выявили целые регионы, где тепловые насосы приносят общественные или частные выгоды или убытки [2], мы обнаружили, что в большинстве климатов и для большинства типов домов проникновение тепловых насосов ниже, чем это социально оптимально (т. Е. Общественное + частное, ЧПС> 0). В соответствии с предыдущими исследованиями экологического воздействия отопления [2] и электрификации транспортных средств [42], мы обнаружили, что электрификация часто сокращает выбросы парниковых газов. Однако выгоды от этих сокращений могут быть сведены на нет увеличением ущерба, наносимого загрязнителями, которые вносят более непосредственный вклад в краткосрочную смертность.Предыдущие исследования показывают, что полная электрификация резко увеличит спрос на энергосистему, и предполагают, что решением может быть продолжение использования природного газа для обеспечения небольшого количества тепла [3]. Мы показываем, что, хотя пиковый спрос на электроэнергию вряд ли резко возрастет, если тепловые насосы будут использоваться только теми, кто этим экономит деньги, более высокие уровни проникновения резко увеличивают пиковую потребность в электроэнергии. Это потребует творческой адаптации электроэнергетической системы, включая распределенную генерацию и реагирование на спрос (см., Например, [45]).

Хотя наш метод моделирования дает общую картину государственных и частных затрат и выгод от внедрения тепловых насосов, он имеет два основных недостатка, которые можно было бы исправить в будущем.

Мы изучаем энергоэффективность элементарным способом. Модель ResStock предоставляет множество характеристик, по которым можно оценить энергоэффективность различных смоделированных домов, например. инфильтрация воздуха, оконный тип, утепление чердака. Тщательное исследование этих характеристик и их влияния на внедрение тепловых насосов выходит за рамки настоящего исследования.Вместо этого мы используем год постройки дома, т. Е. винтаж — как показатель энергоэффективности. Это предположение согласуется с тем, как разработан ResStock, потому что вероятность того, что случайно сгенерированный дом будет иметь высококачественную атмосферостойкость, окна, изоляцию чердака и другие качества, увеличивается, если его винтаж моложе. Винтаж — это также показатель, который политики могут легко использовать при разработке политики. Однако политическая инициатива по поощрению внедрения тепловых насосов вполне может сопровождаться стремлением улучшить качество жилищного фонда.Действительно, дома будущего могут быть спроектированы с учетом электрификации и эффективности, и это может изменить баланс выгод и затрат на тепловые насосы. В будущей работе следует оценить совокупные выгоды и затраты на такую ​​модернизацию с применением тепловых насосов.

Высокие темпы внедрения тепловых насосов, а также политика, развитие технологий и инновации, необходимые для их достижения, окажут значительное влияние на электросети и на энергетические рынки. Мы предполагаем постоянные значения цен на топливо, предельных выбросов в сеть, цен на электроэнергию и капитальных затрат на тепловые насосы.В действительности, по мере того, как скорость внедрения тепловых насосов увеличивается, а электрическая сеть становится чище, эти переменные могут изменяться по-разному. Например, затраты на тепловой насос могут снизиться из-за большей экономии на масштабе производства и опыта установщиков тепловых насосов, электрическая сеть может стать чище быстрее из-за углеродной политики, а цены на топливо могут измениться по мере снижения спроса на это топливо со стороны жилого сектора. Наше предположение об исторических годовых и средних ценах по штату является ограничением анализа.Однако, учитывая потенциально огромную неопределенность будущих цен на энергоносители [39], это упрощающее допущение упрощает определение воздействия жилищного фонда, структуры производства электроэнергии, налоговой политики и технологических усовершенствований. Более полное исследование могло бы изучить эти разные чувствительности, чтобы лучше понять неопределенность нашего решения.

Хотя эти недостатки могут повлиять на некоторые ценности наших результатов, мы не ожидаем, что они повлияют на основные выводы этого исследования.Внедрение тепловых насосов — это многогранная проблема, охватывающая несколько секторов и отраслей энергетики, но наш анализ охватывает достаточно этой сложности, чтобы дать обоснованную оценку государственных и частных затрат и выгод от внедрения тепловых насосов в США. Наконец, хотя мы пытаемся учесть тот факт, что сеть, вероятно, станет чище в течение срока службы тепловых насосов, установленных сегодня, очевидно, что существует потребность в других подходах, которые прогнозируют влияние на выбросы структурных изменений в сети [46, 47] или даже произвести альтернативные оценки выбросов от существующей электросети [48].

Применение теплового насоса хорошо сочетается с декарбонизацией. В некоторых случаях такое согласование является слабым — для 8% домов в США внедрение тепловых насосов либо увеличивает выбросы CO 2 , либо влечет за собой очень высокие затраты на сокращение выбросов. В то время как универсальное внедрение тепловых насосов в США имеет сомнительную ценность, очень высокие показатели внедрения, составляющие 80–90%, могут рентабельно снизить выбросы парниковых газов.

Однако, учитывая текущие цены на энергоносители, прогнозы выбросов в электросети и технологию тепловых насосов, мы считаем такие высокие темпы внедрения маловероятными.С частной экономической точки зрения, мы обнаружили, что внедрение теплового насоса дает чистую экономическую выгоду для 21% односемейных домов в США. При включении домов с существующими тепловыми насосами это составляет 32%. С точки зрения общественного благосостояния, мы обнаружили, что комбинированная ЧПС для климата и здоровья от внедрения тепловых насосов положительна для 70% жилищного фонда США, не использующего тепловые насосы. Эта ставка может снизиться, если учесть стоимость укрепления электрической сети для удовлетворения повышенного пикового спроса на электроэнергию: последствия, с которыми столкнутся многие города.

Таким образом, мы находим преимущество тепловых насосов в качестве инструмента декарбонизации, но есть много препятствий для достижения высоких показателей внедрения. Однако наш анализ показывает ключевые технологии, политику и стратегические идеи для преодоления этих препятствий, причем все они применимы не только к США, но и к другим странам или юрисдикциям:

  • В первую очередь обращайтесь к мягкому климату: внедрение тепловых насосов в смешанном и прибрежном климате (см. Рис. 1) свидетельствует о сильном частном экономическом потенциале и ограниченном ущербе для общества.Особенно это касается электрических сетей со средним уровнем выбросов. Более того, в городах с мягким климатом меньше шансов увидеть резкий рост пикового спроса на электроэнергию или связанных с этим затрат на укрепление сети.
  • В последнюю очередь обращайтесь к холодному климату: внедрение тепловых насосов в холодном климате (см. Рисунок 1) свидетельствует о слабом частном экономическом потенциале и значительном ущербе для общества. Более того, в городах с холодным климатом более вероятно резкое увеличение пикового спроса на электроэнергию и связанных с этим затрат на укрепление сети.Исключением является установка теплового насоса для замены электрического резистивного нагревателя: такая модернизация обычно снижает затраты домовладельцев, снижает выбросы и снижает пиковую потребность в электроэнергии.
  • Ускорение сокращения выбросов в энергетическом секторе: усилия по сокращению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу по критериям электростанций и по созданию генераторов с нулевым или низким уровнем выбросов углерода укрепят общественные аргументы в пользу внедрения тепловых насосов. Чем быстрее будут продвигаться эти усилия, тем более выгодным станет высокий уровень внедрения тепловых насосов.Там, где существующей технологией является мазут или резистивное нагревание, переход на тепловые насосы, вероятно, будет экологически и экономически выгодным даже при существующих электрических сетях.
  • Возмещение затрат на технологию тепловых насосов средней эффективности: небольшое снижение капитальных затрат и небольшой выигрыш в эффективности могут значительно повысить скорость внедрения. Это может быть достигнуто с помощью таких политик, как отраслевое обучение для снижения затрат на установку, исследования и разработки для снижения стоимости технологий, субсидии, которые отдают предпочтение установкам с более высокой эффективностью, или вознаграждения, которые стимулируют чистое сокращение выбросов CO 2 .
  • Сосредоточьтесь на соответствующих нишах жилищного фонда: некоторые типы домов больше выигрывают от внедрения тепловых насосов, чем другие. Например, в США модернизация с использованием природного газа кажется наиболее перспективной в домах средней эффективности (урожай 1970–1989 годов), модернизация с использованием нефти и пропана в небольших (<1500 SF), старых (до 1990-х годов) домах, а также в электрических домах. модернизация резистивных нагревателей в больших (> 2500 SF), старых (до 1970-х годов) домах.

Целевые стратегические, технологические и политические инициативы могут способствовать широкому распространению тепловых насосов и глубокой электрификации сектора жилого отопления.По мере того, как электрическая сеть становится чище, эта электрификация приведет к большему сокращению выбросов CO 2 .

Тепловые насосы практичны и необходимы | Письма

Ваши корреспонденты слишком мрачно относятся к тепловым насосам для домов и квартир (Письма, 20 октября). Тепловые насосы могут быть необычными для Великобритании, но они являются важной отраслью промышленности и очень широко распространены в Европе и других странах. Они используются в Канаде, где температура на улице очень низкая. Отдельные блоки могут не подходить для многоэтажных домов, но могут быть установлены на балконах.Но высотные дома составляют небольшую часть жилого фонда, а блоки могут иметь общее отопление и охлаждение с помощью крупных централизованных тепловых насосов.

Старые тепловые насосы были шумными, но на рынке появились новые модели, которые намного тише. Неверно, за исключением худших случаев, что установка тепловых насосов требует, прежде всего, утепления жилища. Подавляющее большинство домов и квартир в Великобритании уже имеют достаточную теплоизоляцию, а тепловые насосы могут работать дольше и при более низких температурах, чем газовые котлы.Лучшая изоляция существующих домов и квартир с газовым отоплением сама по себе приведет лишь к небольшому сокращению выбросов углерода. Чтобы достичь климатических целей, мы должны отказаться от использования газа.

И, кстати, водород в качестве топлива для дома, который сильно прессуют газовые компании, отвлекает. Он должен производиться либо из природного газа, который производит CO 2 , а также может выделять метан, гораздо более мощный парниковый газ. Или это можно сделать с помощью электричества, путем электролиза воды. Но почему бы в таком случае не подавать электричество прямо в дома, для резистивного отопления или для питания тепловых насосов?
Philip Steadman
UCL Energy Institute

Ваши корреспонденты, высказывающие сомнения в отношении тепловых насосов, не обнаруживают никаких признаков того, что они когда-либо эксплуатировали их.У нас есть с 2016 года, и это одна из лучших вещей, которые мы когда-либо делали. Почему? 1) Экономия на предыдущей твердотопливной системе составляет около 800 фунтов стерлингов в год. 2) Из дома не слышно никаких звуков. 3) Система без труда справилась с температурой -10 ° C, что неудивительно, учитывая, что это шведская модель, рассчитанная на гораздо более низкие температуры. 4) Он оказался абсолютно надежным и безотказным. Что не нравится?
Paul Houghton
Towcester, Northamptonshire

В ответ читателям, скептически относящимся к планам правительства заменить наши загрязняющие газовые котлы тепловыми насосами, существует несколько мифов, которые необходимо срочно развенчать.Тепловые насосы уже работают в морозные скандинавские зимы, и они, безусловно, могут хорошо работать в квартирах. Рабочие котлы не будут сняты, но заменены, когда они сломаются, на что-то более чистое и лучшее для счетов за электроэнергию.

Генеральный секретарь ООН назвал «красный кодекс» для человечества, и тепловые насосы — единственное жизнеспособное решение для экологически чистого, энергоэффективного отопления, которое может устранить 14% выбросов в атмосферу в Великобритании, исходящих непосредственно из наших домов. В обозримом будущем запасы зеленого водорода будут настолько ограничены, что его необходимо сохранить для таких секторов, которые трудно электрифицировать, таких как сталелитейная промышленность.

Чтобы развернуть тепловые насосы с такой скоростью и в масштабе, которые необходимы для ограничения воздействия климатического кризиса, государственным инвестициям пора дать толчок частным инвестициям сейчас или никогда. Тем не менее, финансирование, объявленное на этой неделе, позволит только 0,3% домов выбрать тепловой насос, при этом большинству домашних хозяйств не будет предложена поддержка в отношении необходимой теплоизоляции и никакой дополнительной поддержки для семей с низкими доходами.

Правительство правильно признает, что насосы — это будущее чистого отопления, но в обзоре расходов на следующей неделе канцлер должен выделить все 12 миллиардов фунтов стерлингов, необходимых для эффективного, чистого и справедливого обогрева наших домов.
Кэролайн Джонс
Гринпис

В отличие от вашего писателя Гэри Беннета, мы не просто «поискали в Интернете», мы фактически установили насос источника воздуха, и он отлично работает. Мы вложили мои пенсионные деньги не только в насос, но и в необходимую изоляцию, полы с подогревом и солнечные батареи. В результате нам платят за избыточную электроэнергию, которую мы сейчас производим. Если бы такая установка была обязательной для каждого нового дома, а для более старых домов были бы выделены соответствующие гранты, мы могли бы фактически начать достигать поставленных целей и увидеть значительную финансовую отдачу к концу десятилетия.
Стивен Доррил
Холмферт, Западный Йоркшир

Майлз Бриньялл дает полезную сводку затрат на установку и эксплуатацию тепловых насосов с воздушным источником (23 октября), хотя количественной оценки недостаточно: мало кВтч в зрение. Но практические трудности и возможность более высоких эксплуатационных расходов хорошо продуманы.

Бриньял также ссылается на возможность использования водорода в качестве бытового топлива, говоря: «Водород — еще одна большая надежда.Испытания и схемы проверяют, можно ли безопасно использовать легковоспламеняющийся элемент ».

Всем нам было бы полезно помнить, что у нас есть полутора вековой опыт производства, хранения, распределения и использования городского газа: обогащенной водородом смеси, полученной путем термической обработки угля, иногда с использованием пара. Когда я сдавал экзамен в 1963 году, он был достаточно хорошо известен, чтобы быть включенным в программу химии для A-level. Проблемы с водородом в основном связаны с наличием достаточного количества безуглеродного электричества для его чистого электролиза.

Это поднимает еще один вопрос. Даже при прогнозируемом повышении эффективности для перехода Великобритании от ископаемых к электричеству для автомобилей и отопления жилых помещений (с помощью тепловых насосов или водородом) потребуется очень высокая мощность производства электроэнергии без сжигания угля, нефти или природного газа, а также огромная емкость хранения энергии. . Этот сложный аспект перехода на зеленый свет игнорируется в популярных методах лечения и не получает достаточного внимания в программных документах. Перемежаемость солнечных и ветровых систем хорошо известна, а другие системы генерации с нулевым выбросом углерода, такие как улавливание и хранение углерода, не испытывались в масштабе.Трудно представить, как можно обеспечить надежную и устойчивую безуглеродную электроэнергию без новых ядерных генераторов.
Крис Адамс
Бервин, Денбигшир

Есть мнение по поводу того, что вы читали сегодня в Guardian? Пожалуйста, напишите нам по электронной почте , и оно будет рассмотрено для публикации.

Принудительный воздух против теплового насоса в Портленде

Двумя наиболее распространенными методами обогрева вашего дома в Портленде являются принудительный воздух или тепловой насос.У каждого из них есть свои уникальные преимущества и недостатки, и мы разберем их здесь, чтобы помочь вам решить, какой метод лучше всего подходит для вас. Окончательное решение, которое вы примете, будет зависеть от размера вашего дома, его возраста и вашего доступа к различным источникам топлива, а также других проблем. Ваш стартовый бюджет также будет иметь значение. Как и будут, в конечном итоге, личные предпочтения.

Обратите внимание, что эта статья предназначена для домовладельцев, проживающих в районе Портленда, хотя большая часть того, что мы здесь говорим, применима где угодно.Однако в Портленде действительно уникальный климат, который также повлияет на ваше окончательное решение. Если вы находитесь в другой части страны, вам придется учитывать свой местный климат.

Принудительный воздух

Принудительный воздухонагреватель используется в домах на протяжении десятилетий и не показывает никаких признаков выхода из моды. Действительно, большинство домов построено с учетом системы воздушного отопления. Это включает в себя район Портленда, где многие дома были построены в середине 20-го века, когда принудительный воздух был единственным вариантом для отопления и охлаждения.

Как это работает

При использовании принудительного воздушного отопления для достижения желаемой температуры в доме вам понадобится дом, оборудованный для этого. Это означает, что в вашем доме есть система воздуховодов, по которым нагретый воздух поступает в каждую комнату. Конечно, в подавляющем большинстве зданий эта система воздуховодов уже установлена. Маловероятно, что вам придется беспокоиться об установке. Однако, если ваше здание старше, вам может потребоваться обновление.

Этот метод нагрева начинается с печи, которая производит тепло, обычно с использованием какого-либо горючего источника топлива, такого как пропан или природный газ.Также используются электрические печи. Эта печь должна быть размещена в безопасном месте внутри дома, например, в подвале, и установлена ​​таким образом, чтобы отходы, которые часто бывают токсичными, можно было вентилировать, не создавая опасности для жителей здания.

После выработки тепла двигатель нагнетателя передает нагретый воздух по системе воздуховодов. Затем он попадает в комнаты вашего здания через вентиляционные отверстия, где нагревает дом до желаемой температуры. Вся система регулируется термостатом, который включает и выключает систему в зависимости от температуры окружающей среды в здании.

Преимущества принудительного воздушного отопления

В наши дни самым большим преимуществом системы воздушного отопления является тот факт, что большинство домов и коммерческих зданий уже построены с учетом этих требований. Источники топлива, которыми они питаются, также обычно довольно легко доступны. В отличие от теплового насоса, в домах в Портленде обычно уже есть газовая магистраль, и у них, безусловно, есть электричество для питания печи.
Из-за повсеместного распространения системы приточной вентиляции также относительно недороги в установке.Они редко требуют капитального ремонта во время строительства дома.

Тепловой насос

Тепловые насосы — популярный и относительно новый метод отопления домов. Вместо того, чтобы использовать печь и источник горючего топлива, они используют внешнюю тепловую энергию извне. Используя тепловой насос, домовладельцы Портленда часто могут сэкономить большие деньги на счетах за электроэнергию в течение месяцев и лет.

Как это работает

Тепловой насос работает с использованием охлаждающих змеевиков, как кондиционер или холодильник.Эти змеевики содержат охлаждающую жидкость определенного типа; когда воздух обдувается охлаждающей жидкостью, он поглощает тепловую энергию. Затем эта тепловая энергия может передаваться внутри дома. В тепловых насосах используется наружный блок, работающий от электричества. Один из типов тепловых насосов, используемых в домах Портленда, известен как геотермальный тепловой насос. Этот тип использует геотермальную энергию земли, а не воздуха. В любом случае тепловые насосы выполняют свою работу, перемещая тепловую энергию с места на место, а не генерируя ее.

Тепловые насосы могут перекачивать воздух в разные комнаты вашего дома одним из нескольких способов. Фактически, они могут использовать систему воздуховодов почти так же, как и метод принудительного воздушного отопления. Они также могут использовать систему водяных насосов, передающих тепло в дом через пол. Мини-сплит-тепловые насосы подключаются к нескольким различным блокам в каждой комнате, что позволяет отапливать отдельные комнаты в соответствии с вашими предпочтениями. Это позволяет вам еще больше сэкономить на счетах за электроэнергию, потому что вы не будете тратить энергию на обогрев незанятой комнаты.

Преимущества теплового насоса

Как мы уже упоминали, самым большим преимуществом теплового насоса является его энергоэффективность. Для поддержания работы компонентов требуется совсем немного электричества; нет необходимости в дорогостоящих источниках топлива. Тепловой насос также универсален. Его можно установить практически в любом доме или другом здании. Возможно, лучше всего то, что ваш тепловой насос может работать как кондиционер. Когда у вас установлен тепловой насос, нет необходимости в отдельной системе охлаждения.

Самым большим недостатком является первоначальная стоимость установки теплового насоса.Обычно это намного больше, чем стоит установка более распространенной системы приточного воздуха. Даже в этом случае стоимость установки обычно окупается со временем. Еще одним серьезным недостатком является тот факт, что тепловые насосы, как правило, не работают, когда погода становится очень холодной — подумайте, намного ниже нуля, — но в относительно умеренном регионе, таком как Портленд, это обычно не имеет значения. В более холодных частях страны, таких как Восточное побережье и Средний Запад, возможно, придется рассмотреть возможность использования резервного метода отопления.

Итак, как мне выбрать?

В конечном итоге вам нужно будет провести небольшое исследование стоимости энергии в вашем районе, а также текущих затрат на установку различных систем отопления.Если вы не уверены, вам следует обратиться к специалисту по HVAC, например, из компании Watts Heating and Cooling. Они могут предложить расценки на установку, детали и обслуживание для любого из нескольких методов обогрева. Они также могут выполнить установку и поддерживать вашу систему отопления в хорошем рабочем состоянии, чтобы она могла работать на вас долгие годы.

Тепловые насосы для всего дома — The SunriseGuide

Тим Кинг

Всего несколько лет назад некоторые считали

чем-то вроде новинки, а сегодня в домах и на предприятиях по всему Мэн используется более 20 000 тепловых насосов.

Хотя некоторым из нас может быть трудно понять, как именно они извлекают тепло из холодного воздуха, нет никаких сомнений в том, что тепловые насосы зарекомендовали себя как жизнеспособная и надежная альтернатива теплу, создаваемому более традиционными способами, а именно, котлами, работающими на жидком топливе. печи.

Хотя в основных компонентах теплового насоса нет ничего особенного — компрессор, конденсатор и циркулирующий хладагент — последние инновации настолько улучшили характеристики, что тепловые насосы могут эффективно отбирать тепловую энергию из холодного, отрицательного внешнего воздуха, что делает их очень полезными. жизнеспособная технология для более холодного климата.

За последние 3-4 года тепловые насосы быстро превратились в идеальное решение для майнеров, ищущих более чистый, более эффективный и менее дорогой способ сохранить тепло в своих домах зимой. В качестве дополнительного бонуса тепловые насосы
могут также обеспечить охлаждение в эти драгоценные моменты жаркой погоды летом.

Да, Вирджиния. Тепловые насосы действительно работают в штате Мэн!

«Я еще не слышал, чтобы кто-нибудь сказал, что они не были полностью удовлетворены работой своего теплового насоса», — говорит Тодд Дженест, владелец Central Maine Heat Pumps.«После завершения установки я всегда говорю клиенту, что он должен немедленно позвонить мне, если выясняется, что насос работает не так, как рекламируется, потому что это будет первый насос, который я когда-либо получил».

Компания со штаб-квартирой в Бентоне и демонстрационным залом продукции также в Уэстбруке демонстрирует устойчивый рост осведомленности о некогда «неизвестной» технологии и спроса на нее.

«Многим людям нужно сначала что-то увидеть, прежде чем они поверят в это», — говорит Дженест. «Но как только друг или сосед получает такой — и рассказывает им о том, как тихо и сколько меньше они потратили на отопление, — люди довольно быстро понимают, что это настоящая сделка.”

Являясь проверенным товаром, тепловые насосы не только предоставляют Майнерам эффективный способ доставки тепла в определенные области их домов, они все чаще устанавливают тепловые насосы в качестве основного источника отопления и охлаждения по всему дому.

В целом, один тепловой насос будет наиболее эффективно работать в домах с более «открытой» планировкой.

Однако, благодаря новым технологиям, которые повысили эффективность работы, снизили общую стоимость проекта и улучшили контроль температуры в помещении, недавнее внедрение многозонных блоков сделало возможность отопления всего дома тепловыми насосами более привлекательной, чем когда-либо прежде.

Растущая тенденция к созданию решения для всего дома

По словам Даны Фишер, менеджера жилищной программы компании Efficiency в штате Мэн, за последние три года более 20 000 домашних хозяйств в штате Мэн установили тепловые насосы.

В последнее время Fischer также заметил растущую тенденцию в отношении размеров, типа и количества устанавливаемых устройств. Все чаще домовладельцы покупают либо более крупные единицы, способные обслуживать более одной области дома, либо несколько единиц, предположительно для одной и той же цели.

«В первый год [программы скидок Efficiency Maine] около 5% тепловых насосов были многозонными моделями. К третьему году это число выросло до 20%. Люди в штате Мэн определенно начинают использовать тепловые насосы как нечто большее, чем просто одно решение для обогрева помещений », — говорит он.

Фишер также обнаружил, что в расчете на душу населения ни один другой штат в стране не устанавливает тепловые насосы с большей скоростью, чем Мэн.

Довольный этими цифрами, Фишер считает, что штат Мэн все еще находится на очень ранней стадии революции, вдохновленной тепловыми насосами.И он считает, что это хорошо как для домовладельцев штата Мэн, так и для предприятий штата Мэн.

«В настоящее время на EfficiencyMaine.com зарегистрировано более 400 зарегистрированных поставщиков, которые обладают знаниями, обучением и опытом для разработки и установки очень эффективных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха с тепловым насосом практически для любого типа жилых помещений. В отличие от других частей страны, прямо здесь, в штате Мэн, у нас уже есть квалифицированная рабочая сила, чтобы максимально использовать эту технологию ».

Такие компании, как Goggin Energy, ReVision Energy, Royal River Heat Pumps, Dave’s World в Виндхэме и MAC Heat Pumps в Бангоре, — это лишь некоторые из многих местных предприятий, сообщивших об оживленных продажах тепловых насосов за последние 18-24 месяцев.

«Менее чем за 10 лет тепловые насосы перестали практически отсутствовать и стали основным источником тепла для каждого четвертого домохозяйства в Норвегии, другом регионе с холодным климатом, где исторически мало вариантов отопления дома», — объясняет Фишер.

«Если бы то же самое произошло здесь, в штате Мэн, четверть всех жилых единиц соответствовала бы более чем 180 000 тепловым насосам. Видя воочию, какое значение может иметь тепловой насос для годового бюджета на отопление дома, я не думаю, что нереально полагать, что аналогичный показатель внедрения возможен здесь, в штате Мэн.”

Как упоминалось ранее, один из способов, с помощью которых Efficiency Maine помогает домовладельцам лучше осознавать свое энергопотребление — и побуждает их принимать меры по его сокращению, — это администрирование нескольких ценных программ скидок для потребителей, помогающих покрыть часть затрат на покупку новых, более эффективное оборудование.

В настоящее время домовладельцы имеют право на получение скидки в размере 500 долларов США на соответствующие тепловые насосы, установленные подрядчиками, связанными с Efficiency Maine.

По мере внедрения новой технологии, дающей потребителям бесканальных тепловых насосов с воздушным источником еще большую гибкость и управляемость, Фишер надеется, что сможет расширить программу, включив в нее инструменты удаленного управления температурой, такие как беспроводные термостаты, мобильные приложения и другие интеллектуальные устройства.

Чем проще домовладельцам управлять настройками температуры на нескольких тепловых насосах по всему дому, тем более привлекательной становится установка решения для всего дома.

«Эффективность Мэн установила связи со всеми основными производителями оборудования», — говорит Фишер. «Мы хотим заранее узнавать о том, что будет дальше, чтобы мы могли создавать программы стимулирования, включающие самые современные модели, как только они станут доступны».

Изменения в правилах игры: компрессоры с регулируемой скоростью

В зависимости от нескольких факторов, таких как местоположение, состояние здания, завершены ли соответствующие работы по утеплению или нет, а также текущая цена на топливо, многие тепловые насосы с воздушным источником могут подавать эквивалентное количество тепла или тепла. охлажденный воздух всего за четверть стоимости эксплуатации обычного нагревательного или охлаждающего прибора.

Одна из причин этого заключается в том, что в отличие от устройств для сжигания, таких как печь, которые могут «гореть» только при одной температуре, большинство современных тепловых насосов теперь оснащены компрессорами с регулируемой скоростью и обеспечивают гораздо более гибкие варианты комнатной температуры.

Компрессор с регулируемой скоростью может разумно реагировать на изменения спроса и включать или выключать питание в зависимости от того, что требуется для контроля температуры внутри дома. Это гарантирует, что тепловой насос всегда будет работать с оптимальным уровнем эффективности.В результате новые тепловые насосы обычно потребляют меньше энергии, дешевле в эксплуатации и, вероятно, прослужат дольше, чем модели, предназначенные для работы только на одной скорости.

Получается, хватит хватит

Самое лучшее для домовладельцев — это то, что даже когда компрессор саморегулируется, чтобы работать только на 30% мощности, никто в доме не заметит изменения уровня комфорта. Как только в доме сначала поднимается (или опускается) до комфортной температуры, для ее поддержания требуется относительно небольшое количество энергии — скажем, примерно такое же количество теплого воздуха, которое тепловой насос может создать при работе всего лишь на 30% от своей полный потенциал.

На самом деле, исследования показывают, что типичный дом редко нуждается в оборудовании HVAC для работы на полную мощность.

Данные о погоде, полученные Американским обществом инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE)
, показывают, что в среднем в большинстве мест в США погодные условия требуют, чтобы оборудование HVAC работало на полную (100%) мощность менее 5%. года.

Кроме того, ASRAE также определила, что в течение большей части года (60–80% времени) оборудование должно работать только на 75% мощности, чтобы обеспечить достаточный уровень комфорта для пассажиров.

Тепловые насосы работают умнее, а не тяжелее, чем у них

Подобно тому, как круиз-контроль улучшает топливную экономичность транспортного средства, автоматически увеличивая, уменьшая или поддерживая точное количество энергии, необходимое для того, чтобы транспортное средство оставалось на определенной скорости, компрессоры с регулируемой скоростью теперь позволяют тепловым насосам автоматически включать или выключать питание в зависимости от к тому, сколько тепловой энергии им приказано производить.

Введение компрессоров с регулируемой скоростью не только помогло значительно повысить эффективность работы, но и позволило одному компрессору теперь поддерживать до 8 отдельных внутренних вентиляционных установок.

Эти новые многозонные, многокомнатные («multi-split») тепловые насосы делают более простым и доступным, чем когда-либо, подачу теплого, комфортного воздуха с разной температурой в разные части дома. В результате многие в отрасли HVAC рассматривают технологию компрессоров с регулируемой скоростью как настоящий «поворотный момент», который еще больше повысит привлекательность тепловых насосов в самом ближайшем будущем.

Подарок, который продолжает дарить

Еще одно отличие тепловых насосов от топок на жидком или пропановом топливе состоит в том, что после установки тепловые насосы требуют очень небольшого (если вообще) обслуживания.

Большинство блоков полностью программируются, с простым в использовании контролем температуры. Тепловые насосы могут и обычно будут работать непрерывно в течение нескольких месяцев. По мере того, как технология продолжает развиваться и становится все более интеллектуальной, тепловые насосы действительно становятся прибором типа «установил и забыл».

Хотя иногда бывает трудно учесть определенную сумму в долларах на стоимости покупки отопительного прибора, который практически не требует обслуживания, бывают случаи, когда домовладельцы действительно могут взять эти сбережения прямо в банк.

Во время последующего звонка одному из своих клиентов, Джо Мейсонаве, инженер-проектировщик и менеджер подразделения тепловых насосов с воздушным источником в ReVision Energy, был рад узнать, что тепловые насосы, которые его команда установила несколькими месяцами ранее, работают хорошо. а также улучшил общий комфорт домовладельцев.

Вскоре после установки домовладельцы решили, что им больше не нужно поддерживать работающую топку на жидком топливе «на всякий случай», когда тепловые насосы перестают работать — потому что этого никогда не было.

«Они сказали мне, что тепловые насосы не только экономили им деньги на счетах за коммунальные услуги каждый месяц, но и теперь насосы приносили им деньги», — вспоминает Maisonave. «Когда я попросил его объяснить, он сказал, что, поскольку они отключили свою печь, им больше не нужно тратить 250 долларов в год только на ее обслуживание. Для него это деньги, которые могут пойти ему прямо в карман ».

Разве это не лучшие деньги? G&HM

Сколько стоит домашняя геотермальная система?

Коэффициент затрат на геотермальный тепловой насос

Средний геотермальный тепловой насос стоит от 1500 до 2500 долларов за тонну на территории обслуживания Dandelion, которая включает в себя части штата Нью-Йорк.В то время как точный размер теплового насоса определяется потребностями дома в отоплении и охлаждении, для стандартного дома на одну семью площадью 2000 квадратных футов обычно требуется 5-тонный тепловой насос (от 7500 до 12500 долларов).

Фактическая цена на тепловой насос увеличивается или уменьшается в зависимости от переменных, указанных ниже.

Размер теплового насоса

Геотермальный тепловой насос должен иметь надлежащие размеры, чтобы точно соответствовать потребностям дома в отоплении и охлаждении. Подрядчики с хорошей репутацией выполняют так называемый Manual J, отраслевой стандарт для расчета притока и потерь тепла в доме — количества тепла, теряемого через внешнюю часть дома в более прохладные месяцы, и количества тепла, полученного в более теплые месяцы.На потребности дома в обогреве и охлаждении влияет множество переменных, включая размер дома, изоляцию, количество окон, географическое положение, протечку в воздуховоде и даже ориентацию на солнце.


При разработке теплового насоса Dandelion мы стремились сбалансировать качество, эффективность и стоимость. Мы решили построить 2-ступенчатый тепловой насос, потому что он обеспечивает высокую эффективность без дополнительных затрат, связанных с насосом с регулируемой ступенью. Это означает, что наши клиенты видят более быстрый возврат своих инвестиций.

Рейтинг КПД теплового насоса

Два измерения используются для расчета эффективности геотермального теплового насоса — коэффициент полезного действия для отопления (COP) и коэффициент энергоэффективности для охлаждения (EER). COP указывает соотношение произведенного тепла к количеству энергии, использованной для его производства, тогда как EER указывает количество тепла, удаленного из вашего дома, к количеству энергии, используемой для его отвода.

Геотермальные системы обычно имеют COP от 3-5 до EER от 15-25.Тепловой насос также является единственной системой отопления и охлаждения с COP выше 1! Чем выше COP и EER, тем меньше электроэнергии (и денег!) Используется для работы машины, но тем выше первоначальная стоимость ее покупки.


В среднем эффективность геотермальных тепловых насосов составляет 400%. Это означает, что на каждую единицу энергии, используемую для питания вашей геотермальной системы, в ваш дом поступает 4 единицы тепловой энергии. Энергия не создается как часть этого процесса — когда 1 единица электричества потребляется для доставки 4, это означает, что 3 единицы энергии поглощаются из земли.

Системы сжигания, такие как масляные печи, однако, не могут достичь даже 100% эффективности, потому что они всегда доставляют меньше энергии, чем потребляют.

Пакетная система против сплит-системы

Геотермальный тепловой насос состоит из 3 основных компонентов:

Когда эти компоненты содержатся в одной коробке, она называется «упакованной» единицей. Если разделить части на отдельные коробки и установить их в разных местах дома, это называется «сплит-системой».

Дома с воздуховодами на чердаке или с низкими потолками в подвалах обычно требуют сплит-системы.

Сплит-системы

сложнее в установке, чем комплектные. В упакованном блоке все компоненты, которым необходим хладагент, собраны в одном месте, поэтому систему можно легко «заправить» хладагентом на заводе, где она изготовлена. Однако в сплит-системах эти детали должны быть соединены на месте с помощью медных трубок, где они спаяны и, наконец, заправлены хладагентом.

Из-за дополнительного оборудования, сложности и трудоемкости сплит-систем они обычно дороже, чем комплектные системы. Однако у них есть дополнительное преимущество, заключающееся в большей гибкости в отношении того, где в вашем доме расположены тепловой насос и кондиционер.

Компрессор теплового насоса Тип

Существует 3 типа компрессоров теплового насоса: одноступенчатый , двухступенчатый и регулируемый .

Одноступенчатый тепловой насос имеет только одну настройку — полную мощность.

Как только желаемая температура будет достигнута, установка выключится. Это означает, что одноступенчатые тепловые насосы не могут работать на более низких, более эффективных скоростях и часто отключаться и отключаться. Такое короткое время работы приводит к менее равномерному распределению температуры по всему дому и большей вероятности появления горячих и холодных точек.

Одноступенчатые тепловые насосы просты, поэтому их покупка и ремонт обходятся дешевле. Однако из-за своей простоты они имеют более высокие эксплуатационные расходы, чем двухступенчатые и регулируемые тепловые насосы, из-за частоты, с которой они включаются и выключаются.

Двухступенчатый тепловой насос имеет 2 уровня мощности — высокий и низкий.

Он будет циклически включаться и выключаться на низкой скорости (первая ступень) в течение большей части года, пока не станет действительно холодным / горячим и ему нужно будет перейти на высокую скорость (вторая ступень), чтобы не отставать. Он автоматически переключается между ступенями в соответствии с указаниями термостата. Устройство потребляет меньше электроэнергии на низкой скорости (что делает систему более эффективной) и работает более длительные периоды времени.Эти длительные периоды времени циркулируют и перемешивают воздух в доме, делая его более однородным и осушающим во всем. Это исключает вероятность появления горячих и холодных точек.

Как только в доме будет достигнута желаемая температура, система переключится на нижнюю ступень и продолжит работу. Это колебание позволяет дому эффективно поддерживать стабильную, равномерную температуру. Двухступенчатые тепловые насосы обычно стоят больше, чем одноступенчатые тепловые насосы, но меньше, чем тепловые насосы с регулируемой ступенью, при этом достигается средний или отличный уровень эффективности.

Тепловой насос с регулируемой ступенью может постепенно изменять уровни интенсивности.

В результате эти агрегаты редко отключаются, поддерживая постоянную температуру и превосходную эффективность. Тепловые насосы с регулируемой ступенью стоят дороже, чем одноступенчатые или двухступенчатые тепловые насосы, но могут потребовать более высоких затрат на ремонт из-за своей сложности и только среднего срока службы.

Следует отметить, что, хотя тепловые насосы с регулируемой ступенью более эффективны, чем двухступенчатые тепловые насосы, прирост эффективности при переходе от двухступенчатой ​​к регулируемой ступени является скромным по сравнению с увеличением цены на возможности с регулируемой ступенью.

Большинство бытовых тепловых насосов имеют размер от 1 (12 000 БТЕ / час) до 5 тонн (60 000 БТЕ / час). Дома с более высокой нагрузкой на отопление и охлаждение требуют более крупных тепловых насосов, а иногда и более одного. Чем больше тепловой насос, тем выше стоимость.

Тепловой насос вода-воздух или тепловой насос вода-вода

Тепловой насос типа вода-воздух подходит для домов, в которых используются воздуховоды для отопления или охлаждения, тогда как тепловой насос вода-вода совместим с домами, в которых используются системы распределения тепла на водной основе, такие как радиаторы или внутрипольное лучистое отопление. .Системы водоснабжения обычно более сложные и, следовательно, более дорогие.

В старых домах обычно есть распределительные системы, которые предназначены для подачи тепла с помощью воды высокой температуры, которую вы получаете от бойлера (180F). Геотермальные системы типа вода-вода могут обеспечивать температуру воды только до 120F, что обычно означает, что старую распределительную систему (радиаторы и т. Д.) Необходимо заменить или вообще отказаться. Эти затраты быстро накапливаются.


Тепловой насос Dandelion — это водо-воздушный насос.Это означает, что он совместим только с домами, в которых для обогрева или охлаждения используются воздуховоды.


Чтобы получить индивидуальную оценку для вашего уникального дома, свяжитесь с нами для получения бесплатной консультации по дому.

Факторы затрат на воздуховоды

Зональный контроль

Одна зона

Несколько зон

Однозонный дом имеет отопление и охлаждение по принципу «все или ничего», то есть теплый или прохладный воздух будет распределяться по всему дому во время работы системы.Дома с несколькими зонами разделены на зоны, каждая из которых имеет свой индивидуальный контроль температуры.

Установка зонирования требует установки заслонок, платы управления зонами и дополнительных термостатов для контроля, куда направляется нагретый / охлажденный воздух из дома. Зонирование воздуховодов обеспечивает более точный контроль температуры в отдельных частях дома (например, у вас может быть отдельная зона в подвале и на основном уровне), но дополнительные компоненты увеличивают стоимость.

Использование воздуховодов

В некоторых случаях существующие в доме воздуховоды находятся в плохом состоянии или нуждаются в других модификациях.

Если в доме в настоящее время нет воздуховодов, добавление их может стоить от 5000 до 20 000 долларов или больше в зависимости от размера дома, сложности воздуховодов и других факторов.

Модернизация электрооборудования

Установка геотермального теплового насоса часто является частью «электрификации» дома.То есть переход от использования ископаемого топлива на территории к использованию электроэнергии для удовлетворения всех потребностей дома. Электрификация дома увеличивает общее количество потребляемой электроэнергии, и иногда это может привести к перегрузке основной линии или панели, которая обрабатывает электроэнергию в доме.

В этих случаях необходимо увеличить размер линии и / или панели. Это увеличение иногда незначительное и относительно обычное, поэтому стоимость будет ниже. Однако некоторые дома требуют значительного увеличения стоимости жилья.

(PDF) Воздушные тепловые насосы и их роль в энергетической системе Швеции

Воздушные тепловые насосы и их роль в шведской энергетической системе

Итаи Даниэльски *, a, Morgan Frölinga

a Экотехнологии, Департамент инженерии и устойчивого развития Девелопмент, Университет Средней Швеции,

83125 Эстерсунд, Швеция

* Автор, ответственный за переписку: [email protected]iun.se, тел: +46 (0) 63-165416,

Реферат

Тепловые насосы нового производства могут обеспечить тепловая энергия наружного воздуха при низких температурах

до -20 ° C.В результате их можно было использовать в течение большинства дней в году даже в холодном северном климате

. Недостатком тепловых насосов с воздушным источником является снижение эффективности по мере того, как наружный воздух

становится холоднее, что приводит к снижению подачи тепла в то время, когда оно наиболее необходимо. Несмотря на обратную зависимость

между КПД и температурой наружного воздуха, тепловые насосы с воздушным источником были установлены в

57000 частных домов в Швеции только в течение 2010 года, что составляет 3% от общего фонда отдельно стоящих домов.

Таким образом, воздушные тепловые насосы являются самой продаваемой технологией отопления для частных домов в Швеции.

в течение 2010 г., что в 1,6 раза больше, чем количество установок геотермального теплового насоса, и в 3 раза больше, чем

, чем количество подключений отдельно стоящих домов. к централизованному теплоснабжению в течение того же года.

Подобные тенденции наблюдаются и в других странах Северной Европы.

В этом исследовании сравнивается использование воздушного теплового насоса с другими существующими коммерческими технологиями

в частных домах и анализируется влияние на использование первичной энергии, на конечное использование энергии, на производство электроэнергии

и на рентабельность домовладельцев.Было обнаружено, что преобразование существующих электрических отапливаемых отдельно стоящих домов

в Швеции на централизованное теплоснабжение с ТЭЦ на биомассе или каменным тепловым насосом

могло бы сократить использование ресурсов, что могло бы принести пользу Швеции как обществу. Преобразование

Шведских отдельно стоящих домов с электрическим обогревом на централизованное отопление или печь на гранулах может снизить потребность в электроэнергии и выровнять

нагрузочную кривую спроса на электроэнергию. Это принесет пользу коммунальным предприятиям электроснабжения, поскольку может обеспечить источник питания

.Однако экономическая эффективность является одним из наиболее важных факторов, побуждающих владельцев

отдельно стоящих домов выбирать меры по повышению энергоэффективности. По этой причине домовладельцы, скорее всего, получат выгоду от

установки тепловых насосов с воздушным источником тепла.

1. Введение

Большая часть шведских жилых домов была построена в 1960-х и 1970-х годах, при этом

новых построенных домов закончились во время нефтяного кризиса 1973 года (Статистическое управление Швеции 2012a).

До нефтяного кризиса цены на ископаемое топливо и электроэнергию были относительно низкими, а сохранение энергии в зданиях

не имело большого значения. Нефть и электричество широко использовались в качестве источников энергии

для отопления помещений и бытового водоснабжения. При более высоких ценах на ископаемые многие из

особняков

переоборудованы в биомассу и тепловые насосы. Установлено

сетей централизованного теплоснабжения, которые в настоящее время обеспечивают помещения и горячее водоснабжение 92% многоквартирных домов

и только 27% от общего числа 1.9 млн отдельно стоящих домов. Частные дома

имеют самый высокий уровень конечного потребления энергии в секторе услуг для отопления помещений и нагрева воды (Шведское энергетическое агентство

2011a) и в четыре раза выше потребление электроэнергии по сравнению с

многоквартирными домами (Статистическое управление Швеции, 2012). Электроэнергия по-прежнему является наиболее распространенной формой из

энергии, используемой для отопления и горячего водоснабжения в отдельно стоящих зданиях.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.