Дешевое отопление частного дома электричеством: Самое экономное электрическое отопление — Всё об отоплении

Содержание

Как обеспечить самое дешевое отопление дома своими руками?

Каждый дом должен быть оборудован системой отопления

Владельцы частного жилья имеют огромное преимущество перед жильцами многоквартирных домов. Они могут сами решать, какие системы обслуживания помещения использовать и как сэкономить на установке и эксплуатации. Те, кто живет в квартирах, как правило, не могут повлиять на качество и количество оказываемых коммунальных услуг, особенно в сторону их увеличения. Хозяева же частных домов могут еще на стадии строительства предусмотреть нюансы и выбрать наиболее выгодное решение. Вплоть до того, что наиболее экономное отопление дома может быть установлено своими руками.

Не зря владельцы загородных домов и коттеджей уделяют этому вопросу большое внимание. И тщательно выбирая оборудование, стараются сэкономить средства и установить дешевое отопление частного дома. Какую же систему отопления предпочесть? Какой способ отопления дома самый дешевый? Для того чтобы ответить на этот вопрос давайте рассмотрим различные виды теплового оборудования и источники тепла.

Наиболее популярные источники тепловой энергии

В разных частях света для обогрева жилья используются различные ресурсы. В России – это традиционно твердое топливо, газ либо электроэнергия. Для того, чтобы организовать дешевое отопление дома своими руками нужно знать разницу в стоимости этих продуктов, в затратах на установку спецоборудования и еще много разных нюансов. При этом не стоит забывать, что для отопления жилья, тем более большого загородного дома, редко используется открытый источник тепла. Чаще всего устанавливают систему радиаторов, по которым подается горячая вода или нагретый воздух из центрального распределительного котла. А вот сам котел нагревают уже с помощью использования энергии какого-либо топлива. Важно помнить: дешевое отопление дома зависит не только от того, что вы будете сжигать, но и от того, какое оборудование и комплектующие будут использоваться.  Сравним плюсы и минусы некоторых источников тепла и специального оборудования.

Электроэнергия – не самый дешевый способ отопления дома

Главный плюс электрообогрева – это быстрое распространение тепла вокруг источника

Этот источник доступен практически повсеместно. Но вряд ли отопление частного дома с помощью электроэнергии можно будет назвать самым дешевым. Если вы решите использовать для обогрева электроприборы, то будьте готовы увидеть большие цифры в квитанции за электроэнергию. Главный плюс электрообогрева – это быстрое распространение тепла вокруг источника. Буквально в течение нескольких минут после включения, можно почувствовать результат. Именно поэтому электрообогреватели используют чаще всего не для постоянного отопления жилья, а в каких-то экстренных случаях. Также довольно высока пожароопасность электрических приборов отопления. Не рекомендуется оставлять их включенными на длительное время без присмотра.

Твердое топливо

Под этим наименованием чаще всего имеют в виду дрова и уголь. Дрова, хотя и являются очень распространенным топливом в России, не помогут вам решить вопрос дешевого отопления дома.

Брикеты топлива могут иметь различный состав

В частных домах их обычно используют для разжигания печей перед закладкой угля. В больших загородных домах, где, как правило, есть камины, также пользуются дровами. Уголь – наиболее дешевое и часто используемое твердое топливо для обогрева частных домов. Таким образом, если вы хотите обеспечить экономное отопление дома своими руками, внесите в проект, печь, которая будет отапливаться углем и обогревать ваше жилье. В некоторых районах используется и брикетированное топливо. Это может быть торф или прессованная древесная крошка. Однако в силу географических особенностей, такие виды топлива не очень распространены в России.

Жидкое топливо

В качестве жидкого топлива обычно используются производные химических производств – мазут, солярка и др. В частных домах эти источники тепла используются редко. Поскольку при сгорании выделяется едкий дым. Также, из-за повышенной горючести, довольно небезопасно хранить эти виды топлива вблизи жилых помещений.

Газ

Самое дешевое отопление загородного дома можно организовать с помощью газового оборудования. Себестоимость топлива очень низкая, а современное оборудование можно установить и смонтировать за считанные часы. Однако стоимость качественного оборудования довольно высока. А окончательная цена проекта будет зависеть от удаленности вашего дома от газопровода.

Альтернативные источники энергии

Установка солнечных батарей поможет сэкономить

Из всех известных в мире альтернативных источников, в России более-менее масштабно могут использоваться энергия солнца или ветра. Для этого соответственно нужны солнечные батареи или ветряки. Эти источники способны дать вам практически бесплатную энергию и обеспечить действительно самое дешевое отопление дома. Тем более что и те и другие могут быть очень разными по размеру, и, соответственно стоимости.  Однако, в силу климатических особенностей, они не могут использоваться постоянно и повсеместно.

 Как сделать самое дешевое отопление дома?

Итак, если вы хотите сделать дешевое отопление частного дома своими руками, вам нужно выбрать какой из видов топлива будет для вас основным, а какой вспомогательным. Прежде всего, нужно исходить из местоположения вашего дома и доступности тех или иных источников тепла. Затем нужно просчитать затраты на установку оборудования для каждого ресурса и выбрать то, что вам наиболее подойдет. В таком важном вопросе желательно проконсультироваться со специалистами. Обычно фирмы-поставщики оборудования владеют полной информацией по этому вопросу.

В частном доме желательно иметь несколько источников тепла. Для обогрева основного жилого помещения можно использовать трубную или радиаторную системы, которые подают тепла от распределительного котла. Нагревать его можно как с помощью твердого топлива, так и с помощью газа или электроэнергии.

Для создания особого уюта, нередко владельцы загородных домов используют камины. В камины, разумеется, следует закладывать только натуральные дрова либо древесный уголь. Правда есть еще электрокамины, но любителями такой имитации живого тепла станут скорее обитатели многоквартирных домов, чем обладатели загородного дома. Также в проекте частных домов нередко предусмотрена баня. Для ее отопления также могут использоваться как натуральные дрова, так и электропечи.

Использование солнечных батарей – хорошее подспорье бюджету. Поскольку солнечную энергию можно накапливать, то в условиях большинства регионов России можно использовать это оборудование для того чтобы иметь запасной источник тепла на случай форс-мажора. Кроме того электроэнергия полученная от солнечных батарей 100% экологична.

В любом частном доме, при установке системы отопления, необходимо предусмотреть различные ситуации. В том числе и аварийные. Чтобы при выходе из строя газового котла или прорыве трубы можно было без проблем перейти на запасной вариант. И во время починки основного оборудования не остаться без тепла и энергии. Таким образом, самое дешевое отопление загородного дома – это грамотно комбинированные различные источники тепла. Используя их в различных сочетаниях, вы обеспечите бесперебойную работу системы жизнеобеспечения своего жилья.

Дешевое отопление дома электричеством: типы оборудования для обогрева дома, самостоятельный монтаж

Дешевое отопление дома электричеством: типы оборудования для обогрева дома, самостоятельный монтаж

Отопление дома электричеством дешево

Многие люди предпочитают жить в своем доме. Ведь жить в частном доме — это настоящая благодать хотя бы потому, что нет соседей, которые включают громкую музыку и мешают спать после трудного рабочего дня. К тому же человек, живущий в таком жилище, может сам регулировать количество света и степень тепла.

Счастливый обладатель загородного дома, независимо от того, коттедж это или маленький дачный домик, обязательно думает об обеспечении тепла в своем жилище. Способов обогрева существует достаточно много.

Но увы, в силу определенных причин не каждый из них может быть реализован.

А вот электрическое отопление дома это, пожалуй, самый приемлемых вариант, потому что эту систему вполне можно установить самостоятельно.

Каждый хозяин прекрасно понимает, что отопление дома — это важный и достаточно затратный момент, ведь все дворы существует отдельно друг от друга, они не подключены к центральной отопительной системе.

Владелец собственного жилища при расчете ресурсов, которые придется потратить на отопление, старается свести их к минимуму, при этом он хочет не потерять в комфорте, при использовании собственной отопительной системы.

Поэтому все чаще потребители отказываются от печи из кирпича в пользу применения электричества в качестве источника тепла.

Такой способ для обогрева частного дома считается вполне практичным и удобным в эксплуатационном плане. Ко всему прочему, данное оборудование является компактным, для этой системы не придется строить отдельную котельную. Еще его достоинством является экологичность.

Дешевое отопление при помощи электричества

Перечислим очевидные плюсы данного способа:

  • минимум затрат на монтаж системы;
  • для установки отопительной системы подходит любой сезон;
  • не понадобиться проведение профилактических процедур и обеспечение техобслуживания;
  • траты при эксплуатации будут зависеть напрямую от индивидуальных факторов, таких как степень утепления комнат и температурных пожеланий хозяев дома.
  • быстрый прогрев.

Если есть определенные трудности с газовым отоплением по какой-либо причине, лучше сразу же отдать предпочтение электрическому варианту, ведь его преимущество очевидно и существенно. Установка таких систем гораздо проще и дешевле, так как для этого не понадобиться прокладывать трубопроводы.

Исходя из этого факта, монтаж электрического обогревателя можно осуществить в любой сезон. Температура, достигнутая в процессе работы системы, легко поддерживается при помощи автономного режима.

Дешевое отопление частного дома электричеством

  • потолочные (инфракрасные) обогреватели;
  • конвекторы для стен;
  • пленочные и кабельные системы подогрева, которые устанавливаются в пол;
  • масляные и безжидкостные радиаторы.

Все перечисленные обогревательные системы делают возможным создание в комнате комфортных условий на постоянной основе. В случаях же с отоплением дачи тепловентилятором либо электрокамином.

тепло не будет держаться очень долго, но в определенных моментах этого достаточно.

Отопление электричеством в собственном доме

В связи с тем, что монтаж большинства электрических систем несложный, хозяин дома нередко обходится без привлечения специалистов и занимается установкой электрообогревательной системы самостоятельно. Это еще больше сэкономит средства хозяев частного жилища.

Следует отметить важный момент. Данное мероприятие требует узаконивания и перед началом работ нужно обязательно оформить необходимые документы. Если только речь не идет об электроприборах, которые являются дополнительными источниками тепла, тогда не нужно заниматься узакониванием.

Если вы желаете сделать систему «теплый пол », то следует задуматься об этом еще на стадии постройки дома или дачи, так как позже делать манипуляции с полом будет уже проблематично.

Этапы монтажа оборудования для дешевого электрического обогрева помещения:

  • создание проекта системы отопления;
  • установка системы;
  • запуск отопления.

В первую очередь разрабатывают схему отопления здания с учетом правил эксплуатации выбранных объектов. Можно обратиться к специалисту или использовать специальную программу, чтобы осуществить теплорасчёт. После этого вычислите всю суммарную мощность, которой характеризуется силовая нагрузка.

Далее, нужно будет установить щитки, которые имеют дифференциальные автоматы, нужные для комнат по отдельности. После этого делается разводка проводки, необходимая для будущего отопления дома.

Нужно знать четко, сколько котлов отопления для строения предполагается, и какие иные приборы необходимы.

Лучше нарисовать очень детально схему отопительной системы на бумаге, указывая все повороты, ответвления и иные нюансы.

В данном случае высчитать необходимый размер кабеля будет несложно. Отдать предпочтение стоит ПВС 3х1,5 мм. Он мягкий, но при этом надёжный. Прокладывать его легко и удобно даже человеку, который не является большим профессионалом в электрике. Сначала устанавливают потолочные панели либо тёплые полы, которые впоследствии заливаются стяжкой.

После этапа планирования следует закупить все необходимые элементы и развести задуманную систему по прорисованной на бумаге схеме. После того как будет проложена электропроводка можно уже переходить к подключению отопительного прибора.

Пуск электрического отопления совсем несложный, нужно лишь уделить внимание контролю над температурным режимом на всех приборах.

После запуска системы, она будет работать интенсивно, чтобы помещение прогрелось за короткий отрезок времени. Далее, прибор начнет работать в обычном режиме, и отопление будет подключаться лишь для поддержания оптимальной (указанной) температуры.

Не стоит обходить стороной утепление самого дома и рассчитывать лишь на электрообогреватели. Ведь при плохом утеплении тепло, обеспеченное приборами, не будет долго держаться и система не будет эффективной в целом.

Это будет способствовать увеличению финансовых трат, и уменьшению степени комфортности жильцов.

Если здание хорошо изолировано, то электроприборы будут работать лишь небольшое количество времени, обеспечивая оптимальный микроклимат.

Рекомендации для лучшей теплоизоляции

  • обеспечить утепление лоджии, балконов и веранд;
  • поменять старые окна на металлопластиковые;
  • заменить старые двери на новые;
  • сделать утепление стен, полов и потолков.

В данном случае отопление с помощью электричества будет особенно эффективным и экономичным способом как в момент установки, так и в момент эксплуатации.

Все электрическое оборудование просто управляется, и не требуют особого внимания к своей работе.

Исходя из всех преимуществ электрообогревателя, можно сделать однозначный вывод, что отопление своего дома или дачи этим способом — это оптимальное и рациональное решение. Так как оно сделает жизнь в вашем частном доме более комфортной и позволит сэкономить определенное количество денежных средств.

Барыкин Фёдор Степанович

http://elektro.guru

Источник: http://legkoe-delo.ru/remont-doma/kvartira/37880-deshevoe-otoplenie-doma-elektrichestvom-tipy-oborudovaniya-dlya-obogreva-doma-samostoyatelnyj-montazh

Отопление загородного дома электричеством: дешево и эффективно

Еще недавно трудно было представить, что можно обеспечить отопление дома электричеством дешево и эффективно.

Низкая эффективность преобразования электроэнергии в тепло и высокая цена за электричество не привлекала частных застройщиков.

Современные технологии позволяют значительно нивелировать эти недостатки, дают электроотоплению массу преимуществ по сравнению с прочими отопительными технологиями. Как сделать электрическое отопление в частном доме, поговорим в статье.

Почему электричество

Электрические системы отопления экологичнее и практичнее газовых и твердотопливных систем

Отопление загородного дома электричеством отличается от привычных газовых и твердотопливных систем лучшей экономичностью и практичностью. Экономичность мы обсудим позже, а преимущества эксплуатации рассмотрим здесь:

  • Электрические системы отопления экологичны и бесшумны. Электричество передается к потребителям безопаснее, чем природный газ, не выделяет вредных веществ при использовании. Такое отопление не дает никаких отходов, поэтому не требуются дымоходы, и нет необходимости утилизировать образующуюся при сгорании угля и дров золу.
  • Монтаж электрического отопления не требует значительных одномоментных затрат. Например, при создании сети теплоснабжения на природном газе придется подключаться к центральной магистрали, делать разводку труб по всем комнатам, причем предусмотреть монтаж всей системы сразу, потому что такая система плохо поддается модернизации и расширению. При монтаже электрического отопления достаточно при строительстве дома предусмотреть надежную электрическую разводку по комнатам (что необходимо и без электроотопления), чтобы потом подключать помещения по мере необходимости в любом порядке.

Электрические системы отопления экологичны и бесшумны, они легко монтируются и не требуют значительных одномоментных затрат

  • Использование двухтарифного счетчика позволяет потреблять электричество по дешевому тарифу. Во многих регионах энергоснабжающие организации предоставляют электричество по двум тарифам: дневному, более дорогому, и ночному, в несколько раз более дешевому. Если при проектировании сети теплоснабжения предусмотреть использование электроэнергии преимущественно в ночные часы – это значительно уменьшит расходы на отопление дома. Высокая стоимость оборудования не должна отпугивать – разница в тарифах компенсирует эту стоимость за год эксплуатации.
  • Электроотопление легко смонтировать своими руками без каких-либо специальных инструментов. Для этого потребуются практически базовые знания физики, полученные в школе, и навыки, которыми обладает любой домашний мастер.

Электрическое отопление дома, безусловно, не является универсальной панацеей для избавления от коммунального беспредела. Квартиру в многоквартирном доме перевести на такой вид теплоснабжения, вероятнее всего, не удастся. Местные власти, руководствуясь законом «О теплоснабжении», не позволят вносить изменения в схему отопления многоквартирного дома.

Электрическое отопление способно стать главным видом отопления там, где отсутствует постоянное газоснабжение

Но электрическое отопление в частном доме, учитывающее все его особенности, стоимость электроэнергии и потребности владельцев, способно быть достойнейшей альтернативой другим способами обогрева, особенно там, где отсутствует постоянное газоснабжение.

Виды отопительных систем

Есть несколько способов организовать электрическое отопление загородного дома дешево и эффективно. Каждому присущи свои недостатки и преимущества, одни более экономичны на этапе приобретения материалов и монтажа, другие дешевле при эксплуатации. Рассмотрим эти особенности подробнее.

Электрокотлы

Установка в обычную водяную систему электрического котла вместо какого-либо другого – наиболее очевидный и привычный способ, но он не является на сегодняшний день самым эффективным. Заверения многих производителей котлов о повышенной экономичности их агрегатов, зачастую, не более чем рекламный ход.

Установка в систему электрического котла не является на сегодняшний день самым эффективным способом

Все электрокотлы можно разделить на несколько основных групп по принципу использования электроэнергии для нагревания воды:

  • ТЭНовые. Наименее энергоэффективные из всех существующих видов электрокотлов. Подогрев воды в них происходит при помощи нагревательного элемента, как в обычном электрическом чайнике. Дешево использовать их для обогрева дома не получится.
  • Электродные. Вода нагревается за счет ионизации и индукционного нагрева между электродами. Более эффективно используют электричество, но и дороже стоят.
  • Индукционные. Самые современные и «продвинутые» котлы. Наиболее эффективно среди всех конкурентов преобразуют электричество в тепло. Самые выгодные в период эксплуатации, но пока стоят очень дорого. (Подробнее о них можно прочитать здесь).

Теновый электрокотелЭлектродный электрокотелИндукционный электрокотел

К плюсам электрокотлов двухконтурного типа можно отнести возможность помимо подогрева теплоносителя производить и горячую воду для нужд дома. При использовании других типов отопления дома электричеством для подготовки горячей воды требуется отдельное оборудование. Экономичность в данном случае сравнить сложно, потому что велик разброс цен и потребляемая мощность может быть весьма различной.

Тепловентиляторы

Тепловые вентиляторы и тепловые пушки пригодны только для быстрого нагрева помещения

Тепловые вентиляторы и тепловые пушки представляют собой, по сути, большой фен, предназначенный для нагрева воздуха, проходящего через раскаленную электрическую спираль.

Такой способ пригоден только для быстрого нагрева помещения. Использовать его для постоянного поддержания комфортной температуры в доме – непозволительная роскошь. Тепловентиляторы шумят, потребляют много электроэнергии, а нагретый ими воздух очень сухой и достаточно быстро остывает. В целом, это очень неэффективный способ обогрева дома.

Масляные радиаторы

Масляные радиаторы эффективны, как временная и локальная мера

Это самый распространенный способ дешево обустроить локальный обогрев. Именно такие нагреватели используют жители многоквартирных домов, когда им не хватает температуры централизованного отопления.

В них содержится минеральное масло, которое нагревается электрическим элементом. Это масло передает тепло поверхности нагревателя, а от него нагревается окружающий воздух.

(Обогрев дома с помощью масляных радиаторов описан в этой статье).

Конвекторное отопление

Конвекторное отопление — сомнительный способ сэкономить

В основе обогрева дома при помощи электрических конвекторов лежит все тот же «радиаторный» принцип. Только вместо горячего теплоносителя в конвекторах воздух нагревается электроэнергией.

Производители заявляют, что это отличный способ дешево, эффективно и экономично обогреть дом, однако, тот факт, что используется малопродуктивное нагревание окружающего воздуха, ставит такие заявления под сомнения.

Инфракрасное отопление

Технология использования инфракрасных панелей принципиально отличается от привычных схем отопления. Если они различными способами нагревают воздух, который находится возле них, то инфракрасные панели нагревают сами предметы, на которые направлено их излучение.

Инфракрасное отопление способно стать эффективным и дешевым способом отопления частного дома

При работе традиционных схем теплоснабжения теплый воздух от радиаторов поднимается вверх, оставляя пол помещения холодным.

Электрическая система отопления частного дома инфракрасного типа прогревает именно сам пол, тепло от которого уже передается окружающему воздуху. В результате значительно увеличивается комфорт в помещении, теплоснабжение организуется дешево и эффективно.

Для живых организмов такое излучение абсолютно безопасно. (Подробнее об этом способе отопления дома можно узнать из отдельной статьи).

Теплые полы

Пожалуй, вариант дешево отопить загородный дом при помощи теплых полов является наиболее привлекательным способом среди всех вариантов организовать электрическое отопление загородного дома.

Нагревательный кабель укладывается в каждом помещении на этапе заливки полов в доме.

При подключении к сети электроснабжения кабель начинает нагреваться и передавать тепло окружающему его материалу, как правило, – бетону.

Обогрев помещения при помощи теплых полов является наиболее привлекательным способом среди всех вариантов электрического отопления

Тепло передается от пола окружающему воздуху и согревает дом.

Организация экономичного отопления

Определить, какой из различных вариантов согреть загородный дом наиболее дешев и экономичен, невозможно. Любой из этих способов может стать оптимальным в наиболее подходящих для него условиях.

Рассмотрим основные принципы, которые необходимо соблюдать, проектируя дешевое электрическое отопление загородного дома.

Утепление дома

Затраты на утепление дома быстро окупаются экономией на электричестве

Самое главное правило для любых систем, работающих на любом виде топлива – минимальные тепловые потери. Отопление электричеством должно работать на поддержание комфортного теплового режима, а не на его постоянное достижение.

Утепление потолка, пола и стен, установка качественных стеклопакетов дадут возможность значительно уменьшить мощность системы.

Эти работы, конечно, влекут дополнительные затраты, но они производятся один раз на этапе монтажа и быстро окупаются экономией на электричестве.

Зонирование обогрева

Для каждого помещения в доме требуется своя система обогрева. В гостиной, ванной или спальне лучшим вариантом будут теплые полы, в нечасто используемых гостевых комнатах можно установить конвекторы, а гараж или подсобные помещения можно дешево обогревать при помощи инфракрасных излучателей.

Обогрев помещений разными способами снижает расходы на отопление

Регулирующая автоматика

Автоматические устройства, регулирующие температуру в помещениях под конкретные нужды, позволят значительно сократить расход электричества на отопление.

Это могут быть, например, термореле, отключающие отопление при достижении максимально установленной температуры в комнате и включающие его при достижении минимально возможной.

Автоматические устройства, регулирующие температуру в помещениях под конкретные нужды, позволят значительно сократить расход электричества на отопление

Программаторы способны автоматически снижать температуры в отсутствие хозяев и поднимать ее перед их возвращением. Простейшие модели делают это по установленной заранее программе, ориентируясь на время суток и день недели, а продвинутые могут управляться при помощи смартфона, информируя владельца дома о температурном режиме в каждой комнате и управляя им по поступающим командам.

Использование ночного тарифа

Наибольшая нагрузка на систему отопления происходит в вечернее и ночное время, когда все жильцы находятся дома. Уменьшить плату за потребление электричества позволяет переход на двухтарифный режим его учета. Обратившись в местную энергоснабжающую организацию, можно установить специальный счетчик, учитывающий разницу этих тарифов.

Использование ночного тарифа позволяет уменьшить плату за потребление электричества

Резервный источник энергии

Проектируя электрическую систему отопления, дешево обогревающую частный дом, нельзя не учитывать форс-мажорные обстоятельства. При отключении по независящим от вас причинам электричества, отопление в доме перестанет работать. Поэтому надо предусмотреть возможность работы системы от альтернативного источника энергии.

В простейшем случае им может стать электрогенератор, работающий на бензине или дизельном топливе. Эти виды топлива доступны по всей стране, и, хотя применение генератора обойдется недешево, ваш загородный дом гарантированно не останется без обогрева.

Электрогенератор поможет избежать проблем с системой отопления при кратковременном отключении электричества

Если отключения электричества достаточно часты, то придется выбирать схему отопления с водяным контуром и комбинированным котлом, способным использовать и электричество, и другие виды топлива.

Заключение

Экономичное отопление частного дома электричеством вполне осуществимо при соблюдении нескольких ключевых условий. В результате, даже при больших первоначальных затратах, отопление при помощи электричества является доступным и современным видом отопления, который значительно сокращает ежемесячные расходы на отопление.

Самые интересные статьи из рубрики:

  • Схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией
  • Самый экономный способ отопления частного дома
  • Отопление частного загородного дома различными способами
  • Отопление частного дома своими руками: схемы систем, виды топлива

Источник: http://domiotoplenie.ru/otoplenie-chastnogo-doma/otoplenie-zagorodnogo-doma-elektrichestvom-deshevo.html

Отопление дома электричеством — дешево и эффективно

В настоящий момент понятие «уютный дом» подразумевает сочетание практичности, функциональности и энергоэффективности, которое достигается установкой рациональных бытовых приборов и коммуникационных систем. Критическое значение в комфортабельности любого дома имеет грамотно спроектированная система отопления. От нее зависит температурный режим и микроклимат помещения в холодное время года.

Если дом не подключен к системе газоснабжения, то собственники могут использовать имеющиеся в наличии ресурсы.

При этом отопление дома электричеством дешево обойдется в том случае, если грамотно и взвешенно подобраны все отопительные приборы в системе обогрева.

Домовладельцу важно понять, какое отопление самое экономичное электрическое и выбрать приборы, подходящие по критериям мощности, потребления энергии и эффективности.

Экономичные котлы

Выбрав самый экономичный электрический котел отопления, и дополнив его действие установкой комплекса термостатов и регуляторов, собственник дома может добиться значительных показателей в вопросах экономии ресурсов.

При этом большую долю экономии обеспечит экономичный электрический котел отопления, и лишь десятая часть экономии придется на действие автоматического термостата.

А как сделать отопление в доме, где нет газопровода, можно узнать из нашей статьи «Как организовать отопление загородного дома без газа?»

Преимущества энергоэффективных котлов

Современные котлы электрические отопительные энергосберегающие имеют ряд преимуществ перед аналогами. Критическим отличием таких приборов является их экологичность, безопасность в работе, простота эксплуатации, легкость регулирования настроек и независимость от дополнительного топлива, такого как мазут, природный или сжиженный газ, древесные гранулы, пеллеты или торфяные брикеты.

Простота обслуживания, которую предполагает котёл электрический отопительный энергосберегающий также заслуживает внимания, ведь прибор нуждается в минимальном уходе и домовладельцу не придется тратить время на чистку внутренних элементов или замену засоренных фильтров.

Выбор оптимального прибора

Однако для того, чтобы результаты экономии стали ощутимыми, важно грамотно выбрать электрический котел отопления цена которого зависит от различных функциональных и конструктивных характеристик. В настоящий момент котлы электрические отопительные энергосберегающие цены на которые можно уточнить на сайте производителя, представлены индукционными, ТЭНовыми и электродными моделями.

Принцип работы ТЭНовых приборов

ТЭНовые модели, среди которых электрический котел Protherm, используют в процессе подогрева жидкого теплоносителя – воды или антифриза, трубчатый электронагреватель.

Находясь в специальном резервуаре ТЭН прогревает теплоноситель до определенной температуры, заданной на термостате, а затем подает его в контур.

Особенностью котла является то, что продуктивность работы не зависит от типа теплоносителя, используемого в контуре, и обуславливается лишь уровнем напряжения в сети.

ТЭНовый электрический котел Протерм безопасен в эксплуатации, защищен от протечек, имеет компактные габариты корпуса и небольшой вес. Его отличает универсальный спектр применения и доступная стоимость.

Так, купить электрический котел Протерм в базовой комплектации можно за несколько сотен долларов, при этом устройство является отличным капиталовложением, поскольку в долгосрочном периоде принесет солидную экономию средств.

Недостатки, которыми характеризуются такие ТЭНовые модели, как электрический котел Протерм Скат – это довольно скудный рабочий ресурс нагревательного элемента, возможность образования накипи на внешних стенках ТЭНа и выход котла из строя по этой причине. Важно понимать, что без использования специальных ингибиторов, препятствующих процессу накипеобразования, в среднестатистической системе отопления ТЭН прослужит недолго.

Поэтому эксперты в области отопительной техники рекомендуют купить котел электрический настенный, в котором предусмотрена замена ТЭНа. Выбрав модель с возможностью замены трубчатого электронагревателя, собственник сможет оперативно восстановить работоспособность котла в случае поломки, и не тратить деньги на покупку нового оборудования для системы отопления своего дома.

Индукционные энергосберегающие модели

Задумываясь над вопросом: какой электрический котел самый экономичный, не стоит исключать из перечня рассматриваемых вариантов индукционные модели. Они обладают высокой мощностью и характеризуются отсутствием теплового барьера. Конструктивные особенности подобных котлов заключаются во взаимодействии двух типов обмотки – первичной и вторичной.

Первичная обмотка – это магнитная система, которая преобразовывает в вихревые токи электричество и затем подает созданное магнитное поле на вторичную обмотку. Она в свою очередь представляет собой теплообменное устройство, передающее тепло антифризу, воде, маслу и прочим теплоносителям.

Индукционные котлы отопления электрические цена которых зависит от мощности, могут стать основой энергосберегающей системы обогрева дома.

Они более выгодны, нежели традиционные системы отопления, поскольку теплоноситель в контуре подвергается двойному процессу нагрева за короткий промежуток времени в сравнении с действием ТЭНовых котлов, рассмотренных ранее.

Современный котел электрический отопительный цена которого оправдана экономичностью и надежностью, сулит и другие преимущества – безопасность в эксплуатации, отсутствие накипи в трубопроводах, долговечность, минимальный уровень ухода в процессе службы.

Используя индукционные электрические котлы отопления отзывы о которых помогут получить точное представление об эффективности котла, собственник может столкнуться и с рядом недостатков. Среди минусов эксперты отмечают высокую стоимость, сложность регулировки мощности, массивные габариты корпуса и тяжелый вес устройства.

Энергосберегающие электродные котлы

В погоне за впечатляющими показателями экономии ресурсов производители отопительной техники из разных стран используют в процессе разработки котлов энергосберегающие технологии. Внимания заслуживает технология, реализованная в электродный электрический котел Галан отзывы о котором позволяют судить о немалой эффективности устройства.

Конструкция котла довольно проста и представляет собой специальный резервуар, в который помещены электроды.

В процессе прохождения тока через жидкость теплоноситель нагревается, при этом для котла характерно отсутствие процесса электролиза, поэтому катод и анод чередуются с определенной частотой.

Если сравнивать электродный котёл электрический Галан цена которого не смущает разборчивых покупателей, то он сулит на 40% больше экономии электроэнергии, нежели ТЭНовый аналог.

Действие такого котла может подкреплять конвектор электрический экономный, используемый собственником в качестве вспомогательного источника энергии. Для владельцев, желающих реализовать отопление дома электричеством дешево Галант предоставляет возможность получить электрическое отопление по цене газового.

Экономичность – это далеко не единственный козырь, которым привлекают покупателей производители электродных котлов.

Эти устройства безопасны в эксплуатации, гарантируют прогрев больших площадей в минимально короткие сроки и отличаются простотой конструкции и надежностью.

На сертифицированные котлы производители предоставляют гарантию до 50 лет, что говорит об отличном качестве сборки и перспективе бесперебойной работы в системе обогрева.

Как и в индукционных котлах, в электродных моделях не образуется накипь, поэтому владельцу не придется переживать по поводу блокировки радиаторов и клапанов в случае использования жесткой воды в качестве теплоносителя. Обслуживание такого котла также отличается простотой и дешевизной.

Если владелец решит использовать для заполнения контура системы антифриз (более подробно о котором можно почитать здесь), то ему следует ознакомиться с перечнем растворов, рекомендованных для конкретной модели котла.

Некорректно подобранный химический состав теплоносителя может сказаться на работоспособности и долговечности электродного котла.

Рекомендуется покупать антифриз, который разработан непосредственным производителем отопительной техники и полностью совместим с моделью котла, установленного в доме.

Рекомендации для повышения эффективности работы энергосберегающих котлов

Выбрав наиболее приемлемый вариант котла, собственник жилья может принять ряд дополнительных мер, которые снизят тепловую мощность, необходимую для обогрева площади дома и сделают работу котлов более эффективной.

Рекомендуется ответственно подойти к вопросу теплоизоляции в доме и устранить всевозможные щели, микротрещины и прочие источники проникновения холодного воздуха с улицы.

Такой шаг является первой ступенью к экономному электрическому отоплению и может быть подкреплен установкой автоматического термостата, регламентирующего время включения и выключения котла.

Не обязательно останавливать выбор на использовании одного котла, ведь рынок электрических отопительных приборов, потребляющих электроэнергию рационально, довольно разнообразен и собственник может комбинировать различные устройства для достижения оптимальных результатов обогрева. Придерживаясь рекомендаций и используя в доме энергоэффективные электрические приборы, домовладелец сможет свести к минимуму расходы, связанные с теплоснабжением дома.

Источник: http://SpetsOtoplenie.ru/sistemy-otopleniya/varianty-ustrojstva-sistem-otopleniya/otoplenie-doma-elektrichestvom-deshevo-i-effektivno.html

Экономичное отопление частного дома электричеством — возможно ли это?

Отопление частного домовладения может быть организовано разными способами, имеющими как определенные преимущества, так и некоторые недостатки.

Достаточно популярное и экономичное отопление частного дома электричеством, может быть представлено точечным, общим и комбинированным вариантами.

Рассмотрим все эти варианты.

Преимущества и недостатки электрического отопления

В условиях частного домовладения достаточно сложно самостоятельно подобрать оптимальный вариант отопления. Тем не менее, современное электрическое отопление — это достаточно популярный и востребованный способ обогрева помещений, имеющий целый ряд важных достоинств:

  • самостоятельная установка потребует минимальных усилий;
  • монтаж электрической отопительной системы не нуждается в подстройке под определенный сезон;
  • система электрического отопления имеет компактные размеры и не нуждается в выделении отдельного помещения для обустройства котельной;
  • отсутствует необходимость производить профессиональное техническое обслуживание в процессе эксплуатации.

Несмотря на экологическую чистоту системы и отсутствие выделения в воздух вредных примесей, электрическое отопление характеризуется отдельными изъянами, основным из которых является достаточно высокая стоимость энергоносителя.

С целью повышения показателей экономичности и сокращения расхода электрической энергии, целесообразно применять двухтарифные приборы учета или обустраивать систему, состоящую из достаточного количества солнечных батарей.

Основные системы электрического отопления «без котла»

Электрическая отопительная система используется не только в общественных и жилых, но также в производственных помещениях.

В настоящее время практикуется безкотловая установка, как в качестве самостоятельного комплекса электрического обогрева, так и в виде источника тепла, дополняющего централизованную систему отопления.

Конвекторный обогреватель — удобное устройство для дачи

Выбирать наиболее оптимальный и экономичный вариант нужно с учетом режима эксплуатации отопительной системы, площади обогрева и показателей мощности электроэнергии.

Важно помнить, что даже самая высокоэффективная и правильно подобранная система электрического отопления не способна полноценно прогреть помещение, имеющее заметные проблемы тепловой изоляции.

Конвекционные отопительные системы

Электрические конвекторы являются приборами, преобразующими электроэнергию в тепло, которое затем распределяется по помещению с воздушными потоками, поднимающимися от нагревательных элементов.

Системы такого типа могут быть представлены:

  1. мобильными или напольными моделями;
  2. стационарными или настенными моделями.

Первый вариант моделей востребован при необходимости обеспечить периодический обогрев, и используется в помещениях с системой центрального отопления. Приборы стационарного типа эксплуатируются в качестве основной отопительной системы.

Конвектор, встроенный в пол

Главные преимущества конвекции представлены отсутствием капитальных затрат на обустройство системы, простотой монтажа и несложным обслуживанием. Современные модели конвекторов характеризуются повышенной безопасностью, что обусловлено наличием в конструкции систем защиты, а также сохраняют бесперебойное функционирование даже в условиях резких перепадов сетевого напряжения.

Минусы электрических систем отопления представлены «сжиганием» кислорода в обогреваемом помещении и непригодностью для использования в условиях повышенной влажности.

Инфракрасный обогрев помещения

Инфракрасное отопление частного домовладения — энергосберегающий вариант, позволяющий сэкономить порядка 50% электрической энергии по сравнению с другими способами обогрева.

Основа функционирования таких приборов представлена обогревательными элементами, очень эффективно излучающими тепло на все окружающие поверхности.

Нагретые предметы передают тепло в воздух, что позволяет предотвратить нерациональное распределение тепловой энергии.

Безусловно, установка ИК-устройств категорически не рекомендована:

  • в зонах, где постоянно пребывают люди, включая спальные места и рабочие столы;
  • непосредственно у оконных проемов, что обусловлено повышенным расходом тепловой энергии;
  • на потолочных поверхностях, выполненных на основе ПВХ-панелей.

Инфракрасный обогреватель потолочного типа

Следует отметить, что монтаж на потолочную поверхность позволяет максимально сохранять полезное пространство пола, а также практически не оказывает влияния на расположение предметов интерьера в помещении. Кроме всего прочего, допускается установка инфракрасного отопления в помещениях с повышенной влажностью.

В настоящее время инфракрасный вариант отопления принято считать самым экономичным и перспективным способом электрического обогрева, основным преимуществом которого является отсутствие выжигания кислорода.

Электрическая система «теплый пол»

Современные «теплые полы» чаще всего используются в качестве дополнительного источника тепла в частном домовладении, но при определенных условиях вполне допускается применение такого оборудования для основного обогрева помещений.

Виды электрических отопительных систем «теплый пол» представлены:

  • Инфракрасной системой. Специальная, достаточно тонкая нагревательная пленка укладывается непосредственно под напольное покрытие (кроме плитки), с обязательным применением теплоизоляционного слоя.
  • Кабельной системой. Потребуется обустройство стяжки и изоляции под укладываемый кабель, а также еще одного слоя, на котором непосредственно размещается финишное напольное покрытие.
  • Системой в виде термических матов. Удобный в монтаже вариант представлен специальной сеткой на основе стеклопластика, на которой зафиксированы тонкие кабели, не требующие обустройства дополнительной стяжки.

Каждая разновидность обладает индивидуальными особенностями укладки и ограничениями по возможностям применения.

Применение программируемого терморегулятора для электрической системы «теплый пол», помогает задать оптимальный алгоритм обогрева помещений в частном доме.

Особенности отопления дома экономичными котлами

Котловое оборудование электрического типа может иметь в своей конструкции нагревательные ТЭНы или специальные электроды. Посредством термоэлектрического элемента происходит нагрев проточной воды с последующим распределением по системе отопления. Оптимальным в этом случае станет установка специального насосного оборудования, облегчающего циркуляцию воды по трубам или радиаторам.

Выпускаемые модели предназначаются для подключения к однофазной или трехфазной электрической сети.

Напольный электрокотел

Преимущества экономичных котлов электрического типа:

  • простота самостоятельной установки и обслуживания;
  • относительная компактность оборудования;
  • точность и быстрота регулирования температурного уровня;
  • бесшумность работы;
  • доступная стоимость.

К минусам электрического котлового оборудования относятся ощутимые затраты на оплату электроэнергии, необходимость водоподготовки и бесперебойной подачи воды.

Электродные котлы отчаются тем, что электроэнергия проходит сквозь специальную незамерзающую жидкость, от одного электрода к следующему, что позволяет получить качественный прогрев воздуха в помещении.

Как показывает практика, самые затратные варианты представлены высокомощными масляными радиаторами, расходующими большое количество электрической энергии. Также специалисты не рекомендуют использовать для электрического отопления частного дома такие малоэффективные приборы, как шумные и перемещающие пыль тепловые вентиляторы, уменьшающие количество кислорода в помещении.

В любом случае, при выборе варианта экономичного отопления частного дома, необходимо учитывать самые основные параметры, включая максимальную выделенную мощность электроэнергии, площадь всех обогреваемых помещений и регулярность эксплуатации устанавливаемого энергозависимого оборудования.

Видео на тему

Источник: http://proprovoda.ru/elektrooborudovanie/ekonomichnoe-otoplenie-chastnogo-doma-elektrichestvom.html

Самое экономичное отопление частного дома: правильный подбор котла и схемы разводки

Что такое экономичное отопление? То, которое дёшево обошлось в приобретении оборудования и монтаже? Или то, где низка себестоимость каждой полученной килокалории тепла? Как правило, имеют в виду второе.

Однако, помимо расходов на топливо, есть ещё цена обслуживания оборудования и её нередко предпочитают замалчивать.

А можно ли назвать экономичной систему отопления, в которой удельная стоимость единицы тепловой энергии беспрецедентно низка, но вложения в оборудование столь высоки, что срок их окупаемости превышает срок службы?

В каком доме самое экономичное отопление

Соотношение теплопотерь через различные ограждающие конструкции среднестатистического индивидуального жилого дома

В действующих российских нормах помимо минимальных требований по теплоизоляции прописаны и рекомендуемые параметры. Минимально допустимые характеристики ограждающих конструкций определяются расчётом и зависят от климатических условий местности.

Пример: для климата Московской области достаточно толщины наружной стены из газосиликатных блоков плотностью 500 кг/м2 в 40 см, но для достижения рекомендуемых показателей необходима дополнительная наружная теплоизоляция минеральной ватой толщиной не менее 8 см.

При утеплении дома особое внимание уделяют «мостикам холода»: бетонным перемычкам, торцам плит перекрытия, армированным поясам, оконным откосам и т.д.

Сколько стоит комфорт и личное время

Как ни странно, экономичность отопления — понятие отчасти относительное. К примеру, владелец частного дома проживает в негазифицированной, но лесистой местности и имеет возможность очень дёшево заготавливать дрова в нужных ему объёмах.

Затраты на топливо даже при наличии примитивной системы отопления с древним, чудовищно прожорливым КЧМ и регистрами вместо батарей, будут чрезвычайно низкими.

Однако хозяину придётся немало потрудиться, чтобы заготовить дрова, не забывать периодически загружать их в топку, чистить котёл, выносить золу, мириться с неравномерностью обогрева, невозможностью точной регулировки.

Домовладелец может вложиться в модернизацию отопления, приобрести пеллетный автоматический котёл, сделать современную разводку. Расход древесного топлива в килограммах (тоннах) уменьшится раза в три, но себестоимость каждой килокалории нешуточно вырастет.

В этом случае какое отопление самое экономичное — дровяное или пеллетное? По удельной цене ккал, несомненно, первое. По количественному расходу топлива — второе. А как оценить свободное время, которое появится у владельца дома после перехода на пеллеты? К тому же более совершенная система создаст высокий тепловой комфорт в помещениях, а это ведь тоже чего-то да стоит.

Чем дешевле топить дом

Если отбросить возможность заготовки дров на халяву и ориентироваться на средние цены Центральной России, самым дешёвым топливом уже много лет является природный газ.

Он же позволяет полностью автоматизировать отопление, современные газовые котлы требуют лишь профилактического обслуживания раз в год. Такими же свойствами может похвастаться только электрическое отопление, но оно обходится во много крат дороже.

Даже для Западной Европы, где цена газа относительно иных видов топлива значительно выше, чем в РФ, самое экономичное отопление дома — газовое.

Таблица отражает сравнительную стоимость тепловой энергии для цен Московской области. И если по газу, дизтопливу и электричеству в других регионах соотношение затрат будет схожим, то цены на пеллеты, дрова и каменный уголь могут сильно меняться в зависимости от местных условий

Для газифицированной местности отоплению природным газом нет альтернативы. Если же газопровода поблизости нет, нужно просчитывать, что в конечном итоге выгоднее. Прокладка магистрали — удовольствие не из дешёвых. Имеют значение и первоначальные вложения в оборудование.

Соотношение затрат на приобретение и монтаж отопительного оборудования.

Как видим, начальные затраты на электроотопление, особенно прямое, самые низкие. Уровень комфорта и безопасности максимальный, решать вопросы с электроснабжением проще, чем с газом, нет нужды в дымоходе. Главное, чтобы электрической мощности хватило.

Именно из-за низких стартовых трат и простоты монтажа построенные по принципу «пассивного дома» здания (появляются такие и в наших краях) всё чаще отапливают электроэнергией. По совокупности первоначальных и эксплуатационных затрат получается, что в данном случае самое экономное — электрическое отопление.

Повторимся, что это касается лишь современных, хорошо теплоизолированных зданий с низкими удельными теплопотерями при отсутствии газопровода.

Тепло из альтернативных источников

Утверждение о том, что самое экономичное отопление — из альтернативных источников, не соответствует действительности. Насосы, перекачивающие жидкие среды в геотермальных и солярных системах, потребляют электричество. А оно стоит денег и немалых.

На сегодняшний день топить газом при наших ценах всё равно выходит выгоднее, чем устанавливать тепловой насос. А о сколь-нибудь серьёзном применении солнечных коллекторов в отечественном климате вообще говорить не приходится.

На сегодняшний день более оправданное решение – создание комбинированной системы отопления: тепловой насос, рассчитанный на 70% требуемой мощности, и дополнительный твердотопливный (пеллетный, электрический) котёл или камин, добирающий в период сильных морозов недостающие 30%.

Солнечные коллекторы, как правило, используют только для нагрева горячей водопроводной воды. Напомним, что стоимость «альтернативного» оборудования пока ещё настолько велика, что в условиях РФ зачастую оно даже не окупается в течение срока службы, если сравнивать его показатели с дровяным отоплением.

Используя разницу температур между двумя средами, тепловой насос черпает энергию из окружающей среды. Однако для постоянной циркуляции хладагента и отбора у него энергии работают довольно мощные насосы, потребляющие электроэнергию

Самая экономичная схема отопления

В водяных системах отопления, помимо типа теплогенератора (котла), экономичность также определяет тип нагревательных приборов, схема отопления, характер разводки, наличие автоматики:

  • Среди нагревательных приборов наиболее экономичны обогреваемые полы.

Тёплые полы экономичнее по сравнению с радиаторами за счёт более равномерного распределения температуры в помещении

  • Самая экономичная и комфортная схема водяного отопления — коллекторная (лучевая). Обходится недёшево, но максимально комфортна. За ней следует двухтрубная, её можно считать золотой серединой. При умеренной стоимости достаточно эффективна. Простая однотрубная схема не позволяет адекватно регулировать теплоотдачу приборов.

Коллекторная разводка позволяет наилучшим образом сбалансировать гидравлическое сопротивление контуров, отрегулировать тепловые потоки

  • Автоматическое управление тепловыми потоками на всех уровнях (котёл, распределители, приборы) также существенно снижает расход топлива.

Из-за низкой пока цены на топливо мы привыкли транжирить тепловую энергию. А в богатой, но весьма экономной Германии найти радиатор без терморегулятора сегодня вряд ли возможно

  • Самое экономичное отопление частного дома — то, которое правильно рассчитано и грамотно, профессионально запроектировано, смонтировано и настроено.

Чем сложнее оборудование, тем больше можно сэкономить, правильно его настроив. Дело это непростое, требует специальных знаний

Экономичное отопление электричеством — миф или реальность

Интернет полон рекламных роликов и статей про «инновационный самый экономичный электрический котел отопления» и «супер электробатареи для экономного отопления» и тому подобные чудеса.

Всё это не более чем хитрые зазывалки маркетологов, не имеющие ничего общего с действительностью. На самом деле КПД всех электронагревательных приборов независимо от их типа приближается к 100%. Заветную экономию просто неоткуда взять.

Есть лишь два реальных пути снизить себестоимость отопления электричеством:

  • Установить двухтарифный счётчик и отапливаться в основном в ночное время. С 23.00 до 7.00 в рабочие дни и все выходные в зависимости от региона электроэнергия стоит в 1,4-2,1 раза дешевле. Вложившись в теплоаккумулятор достаточного объёма, дешёвой ночной энергией можно запасаться на день.
  • По максимуму использовать тёплые полы: водяные, с отоплением от котла, и прямого нагрева – кабельные, плёночные. Экономия относительно невелика, 4-6%, но в итоге набежит круглая сумма.

Самый экономичный котел отопления

  • Газ. Меньше всего топлива потребляют современные конденсационные котлы с модулируемыми горелками. Экономия по сравнению со стандартными аналогами без конденсации — 11%, это немало. Однако следует учитывать, что преимущества таких котлов можно в полной мере реализовать лишь в низкотемпературной системе отопления, это будет соответствовать оптимальному режиму работы котла.

    Изначально низкотемпературными являются тёплые полы, а вот количество секций в радиаторах придётся увеличить почти вдвое. Смело можно утверждать, что самое экономичное отопление частного дома — газовое, низкотемпературное, на основе конденсационного котла, построенное по лучевой схеме.

Конденсационные котлы утилизируют потенциальную энергию отходящих газов, в частности водяного пара

  • Твёрдое топливо. Меньше всего потребляют древесного топлива пеллетные и дровяные пиролизные котлы.
  • Электричество. Как уже сказано, «самый экономичный электрокотел для отопления» — это миф, КПД у всех одинаково.
  • Жидкое топливо. Самый экономичный жидкотопливный котёл — на отработанном машинном масле. Вопрос только в том, где найти постоянный источник этого почти дармового вида топлива.

Универсальные жидкотопливные горелки способны работать на дизельном топливе, биотопливе, топливном масле (нефтяное печное топливо) и на отработке

В заключение подчеркнём, что создание эффективного и комфортного отопления требует профессионального подхода.

Можно попытаться всё сделать своими руками, но для этого придётся, как минимум, изучить основы теплотехники и гидравлики.

Если возможности посвятить часть личного времени этим наукам, подбору оборудования и монтажным работам нет, советуем доверить проектирование и устройство инженерных коммуникаций опытным профессионалам.

Видео: экономичное отопление дома

Источник: http://teploguru.ru/sistemy/ekonomichnoe-otoplenie.html

Дешевое отопление дома электричеством

15.09.2016

Одна из главнейших «примет» уютного дома — наличие там подходящего для тела человека температурного фона. Интернет-магазин «Твердотопливные котлы» может предоставить обилие оригинальных моделей для снабжения теплом любого места для жилья — начиная от небольшого огородного домика и заканчивая многоэтажным коттеджем.

В частности, рассмотрим электрическое отопление частного дома. Сильные стороны оно обнаруживает такие: простоту и точность управления, экологичность, отсутствие необходимости в создании топливных запасов.

Однако вряд ли отопление частного дома электричеством становится дешевым. Электрическая энергия, в сравнении с углём, пиломатериалами или газом, стоит весьма прилично. Для снижения издержек необходимо внимательно проводить утепление любой детали здания.

Если рассматривать все типы устройств для электрического отопления в частных домах, то их бывает множество:

  • «Тёплые полы». Весь объём комнаты, от потолка и до пола, становится одинаково прогретым. Цена подобного электроотопления частного дома бывает достаточно высокой, во многом ввиду впечатляющего числа работ по строительству, сопровождающих прокладку «теплого пола».
  • Электрокотлы (электродного или индуктивного механизмов действия, с ВИН- и ТЭН-нагревателями). На электродах легко нагреваются, пожаростойки. Индуктивные электро- и пожаробезопасны, показывают высокий КПД в течение всего длительного времени эксплуатации.
  • Конвекторы. Визуально похожи на типичные радиаторы. Дополняются термостатом, который при достижении необходимой пользователю температуры выключается на определенное время. Так что это достаточно экономное электро отопление, которое, кроме того, может устанавливаться даже в помещениях с большой влажностью наподобие сауны, имеет значительный ассортимент форм и моделей.
  • Рефлекторы и тепловые вентиляторы — это одни из наиболее ранних, но в нынешнем столетии уже малоэффективных способов отопления электричеством в частном доме. Первопричины подобной невостребованности заключаются в стабильном пересушивании воздуха, недостаточной производительности, большом расходе топливных ресурсов.
  • Инфракрасные системы. Нагревают не воздух, а мебель и прочие предметы, которые затем испускают равномерное тепло. Есть навесные модели, внешне напоминающие лампы. Их развешивают над теми зонами, где требуется самый мощный прогрев, например, в детских. Наверное, это самый экономный способ отопления дома электричеством, если не считать первоначальную стоимость оборудования и сборку.

Однако же, всегда имеется альтернативный способ отопления частного дома без электричества и газа. Это устройства, называемые солнечными коллекторами. Коллекторы способны генерировать тепловую и электрическую энергию, то есть и становиться основой системы «тёплых полов», и отапливать комнату, и нагревать воду. Через десятилетие они окупятся, но, помня про климатические условия России, их вряд ли стоит применять в качестве единственного способа отопления.

какой обогреватель самый экономичный по электроэнергии и что лучше выбрать для отопления дачного домика

Многие люди предпочитают жить в своем доме. Ведь жить в частном доме — это настоящая благодать хотя бы потому, что нет соседей, которые включают громкую музыку и мешают спать после трудного рабочего дня. К тому же человек, живущий в таком жилище, может сам регулировать количество света и степень тепла.

Счастливый обладатель загородного дома, независимо от того, коттедж это или маленький дачный домик, обязательно думает об обеспечении тепла в своем жилище. Способов обогрева существует достаточно много. Но увы, в силу определенных причин не каждый из них может быть реализован. А вот электрическое отопление дома это, пожалуй, самый приемлемых вариант, потому что эту систему вполне можно установить самостоятельно.

Каждый хозяин прекрасно понимает, что отопление дома — это важный и достаточно затратный момент, ведь все дворы существует отдельно друг от друга, они не подключены к центральной отопительной системе. Владелец собственного жилища при расчете ресурсов, которые придется потратить на отопление, старается свести их к минимуму, при этом он хочет не потерять в комфорте, при использовании собственной отопительной системы. Поэтому все чаще потребители отказываются от печи из кирпича в пользу применения электричества в качестве источника тепла.

Такой способ для обогрева частного дома считается вполне практичным и удобным в эксплуатационном плане. Ко всему прочему, данное оборудование является компактным, для этой системы не придется строить отдельную котельную. Еще его достоинством является экологичность.

Дешевое отопление при помощи электричества

Перечислим очевидные плюсы данного способа:

  • минимум затрат на монтаж системы;
  • для установки отопительной системы подходит любой сезон;
  • не понадобиться проведение профилактических процедур и обеспечение техобслуживания;
  • траты при эксплуатации будут зависеть напрямую от индивидуальных факторов, таких как степень утепления комнат и температурных пожеланий хозяев дома.
  • быстрый прогрев.

Если есть определенные трудности с газовым отоплением по какой-либо причине, лучше сразу же отдать предпочтение электрическому варианту, ведь его преимущество очевидно и существенно. Установка таких систем гораздо проще и дешевле, так как для этого не понадобиться прокладывать трубопроводы.

Исходя из этого факта, монтаж электрического обогревателя можно осуществить в любой сезон. Температура, достигнутая в процессе работы системы, легко поддерживается при помощи автономного режима.

Дешевое отопление частного дома электричеством

  • потолочные (инфракрасные) обогреватели;
  • конвекторы для стен;
  • пленочные и кабельные системы подогрева, которые устанавливаются в пол;
  • масляные и безжидкостные радиаторы.

Все перечисленные обогревательные системы делают возможным создание в комнате комфортных условий на постоянной основе. В случаях же с отоплением дачи тепловентилятором либо электрокамином, тепло не будет держаться очень долго, но в определенных моментах этого достаточно.

Отопление электричеством в собственном доме

В связи с тем, что монтаж большинства электрических систем несложный, хозяин дома нередко обходится без привлечения специалистов и занимается установкой электрообогревательной системы самостоятельно. Это еще больше сэкономит средства хозяев частного жилища.

Следует отметить важный момент. Данное мероприятие требует узаконивания и перед началом работ нужно обязательно оформить необходимые документы. Если только речь не идет об электроприборах, которые являются дополнительными источниками тепла, тогда не нужно заниматься узакониванием.

Если вы желаете сделать систему «теплый пол», то следует задуматься об этом еще на стадии постройки дома или дачи, так как позже делать манипуляции с полом будет уже проблематично.

Этапы монтажа оборудования для дешевого электрического обогрева помещения:

  • создание проекта системы отопления;
  • установка системы;
  • запуск отопления.

В первую очередь разрабатывают схему отопления здания с учетом правил эксплуатации выбранных объектов. Можно обратиться к специалисту или использовать специальную программу, чтобы осуществить теплорасчёт. После этого вычислите всю суммарную мощность, которой характеризуется силовая нагрузка.

Далее, нужно будет установить щитки, которые имеют дифференциальные автоматы, нужные для комнат по отдельности. После этого делается разводка проводки, необходимая для будущего отопления дома.

Нужно знать четко, сколько котлов отопления для строения предполагается, и какие иные приборы необходимы.

Лучше нарисовать очень детально схему отопительной системы на бумаге, указывая все повороты, ответвления и иные нюансы.

В данном случае высчитать необходимый размер кабеля будет несложно. Отдать предпочтение стоит ПВС 3х1,5 мм. Он мягкий, но при этом надёжный. Прокладывать его легко и удобно даже человеку, который не является большим профессионалом в электрике. Сначала устанавливают потолочные панели либо тёплые полы, которые впоследствии заливаются стяжкой.

После этапа планирования следует закупить все необходимые элементы и развести задуманную систему по прорисованной на бумаге схеме. После того как будет проложена электропроводка можно уже переходить к подключению отопительного прибора.

Пуск электрического отопления совсем несложный, нужно лишь уделить внимание контролю над температурным режимом на всех приборах.

После запуска системы, она будет работать интенсивно, чтобы помещение прогрелось за короткий отрезок времени. Далее, прибор начнет работать в обычном режиме, и отопление будет подключаться лишь для поддержания оптимальной (указанной) температуры.

Не стоит обходить стороной утепление самого дома и рассчитывать лишь на электрообогреватели. Ведь при плохом утеплении тепло, обеспеченное приборами, не будет долго держаться и система не будет эффективной в целом. Это будет способствовать увеличению финансовых трат, и уменьшению степени комфортности жильцов. Если здание хорошо изолировано, то электроприборы будут работать лишь небольшое количество времени, обеспечивая оптимальный микроклимат.

Рекомендации для лучшей теплоизоляции

  • обеспечить утепление лоджии, балконов и веранд;
  • поменять старые окна на металлопластиковые;
  • заменить старые двери на новые;
  • сделать утепление стен, полов и потолков.

В данном случае отопление с помощью электричества будет особенно эффективным и экономичным способом как в момент установки, так и в момент эксплуатации. Все электрическое оборудование просто управляется, и не требуют особого внимания к своей работе.

Исходя из всех преимуществ электрообогревателя, можно сделать однозначный вывод, что отопление своего дома или дачи этим способом — это оптимальное и рациональное решение. Так как оно сделает жизнь в вашем частном доме более комфортной и позволит сэкономить определенное количество денежных средств.

Отопление дома электричеством дешево — миф или реальность? +Видео

В отличие от жителей квартир, перед владельцами частных домов возникает много задач по организации эффективной эксплуатации систем водоснабжения, электроснабжения и отопления. Современные производители предлагают все  более простые и выгодные технологии и способы обеспечения частного дома или дачи теплом. Одним из таких ноу-хау стало электрическое отопление. В этой статье мы  расскажем как организовать отопление дома электричеством дешево.

Считается, что наиболее выгодным типом обогрева, с точки зрения цены, является газовый котёл и металлические радиаторы. К сожалению, не всем домовладельцам доступен такой способ. Территория нашей стране газифицирована не полностью, особенно далеки от сетевого газа экологически чистые районы.

Общие сведения

Плюсы и минусы

Как раз для тех домов, вблизи которых отсутствуют газовые магистрали, электрическое отопление станет грамотным и выгодным решением. Такое альтернативное отопление дома имеет очевидные плюсы:

  • + для получения тепла не нужно ничего сжигать
  • + не нужно регулярно пополнять запасы топлива
  • + не нужно носить ничего тяжёлого и закладывать это в топку
  • + топливо само течёт по проводам

Электрическая система отопления частного дома имеет и минусы:

  • — значительный расход электроэнергии
  • — постоянный рост тарифов ЖКХ
  • — риск отключения электричества без предупреждения
  • — необходимость приобретения автономного генератора на случай аварийного отключения системы

На этапе проектирования дома, стоит совместно со специалистами разработать такую эффективную систему, которая сделает отопление загородного дома электричеством экономным, эффективным и безопасным. Низкая цена порой становится главным фактором при выборе типа обогрева жилища. Благодаря новым технологиям, не взирая на рост тарифов на энергоснабжение, электрические отопительные приборы становятся всё более эффективными.

Какое электрическое отопление лучше?

Понятие электрического отопления включает в себя большой класс технических средств и способов.

На сегодняшний день система обогрева жилища может быть двух типов:

  1. С прямой теплоотдачей
  2. С промежуточным теплоносителем

           Первый вариант предусматривает использование для отопления таких приборов как: электроконвектор, спиральный, инфракрасный или кварцевый обогреватель, теплоэлектровентилятор. Подобная бытовая техника при всём своём удобстве и простоте в эксплуатации, имеет существенный недостаток — очень большой расход электричества.

Сюда не относится система тёплого пола, о которой стоит рассказать отдельно. Она действительно поможет создать комфортную температуру в доме или на даче без лишних затрат.

           Второй вариант — это система, в «сердце» которой устанавливается электрический отопительный котёл. Он нагревает теплоноситель до необходимой температуры и распространяет тепло по трубам. Реальные отзывы об использовании подобных систем отопления поможет найти любой строительный форум.

Если рассматривать в сравнении твердотопливный, жидкотопливный или пеллетный котёл против электрического, то последний значительно выигрывает. Главный «козырь» последнего — высокий коэффициент полезного действия. За счёт установки автоматических терморегуляторов на батареях, экономический эффект становится ещё выше. Кроме этого, грамотно организованное электрическое отопление частного дома отличается долговечностью, простотой в ежедневной эксплуатации и бесшумностью. Весьма привлекателен тот факт, что организация электроотопления не требует получения каких-либо разрешительных документов на установку.

ЭТО ВАЖНО: Сделать использование электричества для отопления дешевле можно установив двухтарифный прибор учёта. Так стоимость за 1 кВтч в ночное время будет значительно ниже.

Семь способов организовать недорогое отопление частного дома электричеством

Электрический конвектор

Принцип работы конвекторов заключается в циркуляции воздуха сквозь нагревательные элементы. По законам физики более тёплый воздух поднимается вверх и перемешивается с более холодным. Так прогрев помещения происходит равномерно.

Преимущества подобных приборов  в скорости нагревания и КПД 80%, компактном размере при высокой мощности. Кроме того разнообразие режимов работы и встроенный термостат, позволяют эффективно использовать электроэнергию только при снижении температуры окружающей среды.

Отдельно стоит выделить мобильность, которой обладает конвекторный обогреватель. Передвигая его в самые холодные зоны помещения, можно быстро и равномерно обогреть всё пространство.

Жирный плюс в копилку конвекторам — разрешение на использование во влажных помещениях. Защита от воды позволяет установить подобный электроприбор даже в ванной или туалете.

Как и у любой бытовой техники, кроме весомых преимуществ, конвекторное отопление имеет и недостатки: включение в сеть всех приборов сразу влечет за собой превышение разрешённой мощности.

ЭТО ВАЖНО: При установке реле, регулирующего поочерёдный запуск нагревателей, вероятность превышения разрешённой мощности исключается. Такое решение сохранит в частном доме комфортную температуру и сократит расходы.

Трубчатый электронагреватель

Принцип работы системы заключается в передаче тепла от нагревателя к жидкому теплоносителю в трубах. Традиционно теплоносителем выступает вода, масло или антифриз. Простыми словами — это прибор, работающий по аналогии с электрическим чайником или кипятильником. Нагревательный элемент, погружённый в жидкость. При использовании для того, чтобы организовать экономное электрическое отопление частного дома, такие устройства показывают высокий КПД и минимальные потери тепла.

Часто трубчатые электронагреватели называют масляными радиаторами или калориферами. Во времена дефицита подобные приборы даже делали своими руками. Фото и видео самодельных радиаторов можно найти на строительных форумах.

Основными преимуществами обогревателей трубчатого типа является их надёжность. Они не взрывоопасны и не боятся внешних воздействий, таких как вибрация и удары. К тому же их дизайн настолько разнообразен, что позволяет гармонично вписать прибор в любой интерьер.

Трубчатые электрические батареи имеют один существенный недостаток — высокую цену. Дело в дороговизне металла, из которого изготавливаются нагревательные ТЭНы.

ЭТО ВАЖНО: «Начинка» радиатора имеет значение. Трубки из углеродистой стали подходят для работы только на средних и иногда высоких температурах. Для поддержания постоянных высоких или критических температур выбирайте трубки, выполненные из нержавейки.

Электрический тёплый пол

Современный способ отопить большие площади, без использования радиаторов. Наиболее простой в установке тёплый пол выпускается в виде готовых нагревательных матов, которые необходимо распределить по поверхности, подключить и скрыть под слоем стяжки. У тёплого пола есть большой плюс — благодаря тому, что тепло в помещении распределяется равномерно, уменьшается количество частиц пыли в пространстве дома.

Котел электрический с ТЭНом

Набирающая обороты популярность таких котлов кроется в их высокой надёжности, безопасности и относительно небольшой цене, особенно в сравнении с индукционными или электродными котлами. Однако такую систему обогрева нельзя назвать: «Лучшее электрическое отопление» и дешевым его тоже не назовешь. В котлах такого типа используется термоэлектрические нагреватели — не самые экономичные в плане электропотребления приборы.

ЭТО ВАЖНО: Перед установкой котла с ТЭНом выясните в электросетевой компании предельно возможную нагрузку на проводку в вашем доме.

Индукционный электрический котёл

Внутри прибора скрыт двухобмоточный трансформатор. Вихревые токи, возникающие в нём, двигаются за короткозамкнутый виток, который является корпусом индукционного котла. В этот момент вторичная обмотка получает некоторое количество энергии и преобразует её в тепло, прогревающее жидкий теплоноситель.

Котлы с индукцией отличаются 100% КПД, устойчивостью к перепадам напряжения, быстротой обогрева пространства и долговечностью. Они просто не содержат частей, которые могут сломаться!

Электродные котлы отопления

Принцип работы отопительных приборов такого типа следующий: роль нагревательных элементов в нём выполняют электроды. Они погружены в жидкий теплоноситель. В процессе прохождения по электродам электрического тока происходит выброс тепла. Таким образом, внутри котла не образовывается накипь, что значительно упрощает его использование в быту.

Помимо отсутствия накипи, электродный котёл служит гораздо дольше, чем трубчатый нагреватель и имеет компактный размер, который подойдёт для эксплуатации в жилище небольшой площади.

Бесперебойная работа прибора возможна только в том случае, когда в электрокотел залита правильная жидкость. Если это вода — то после многоступенчатой фильтрации, если антифриз — то только одноимённой с котлом марки.

Инфракрасный обогреватель

Принцип его работы основан на том, чтобы нагревался не ТЭН, не теплоноситель, а окружающие предметы. От нагретых предметов прогревается и воздух в помещении. Простыми словами — инфракрасный обогреватель работает как микроволновая печь.

Такие обогреватели по праву считаются одними из самых бюджетных. Особой популярностью пользуются нагреватели, выполненные в виде панелей. Панель может быть установлена на стену или на потолок как в частном доме, так и в нежилом помещении.

За счёт увеличенной площади обогрева, частный или дачный дом нагревается в разы быстрее, чем при использовании других обогревателей.

ЭТО ВАЖНО: Инфракрасные панели можно комбинировать с электродным котлом. К примеру, использовать инфракрасный подогрев в период, когда отопительный сезон еще не начался или уже окончен, а на улице внезапно похолодало.

Сегодня существует большой выбор вариантов добиться необходимого комфорта внутри жилого дома, используя электрическое отопление.

Производители предлагают широкий ряд разнообразных приборов для организации отопления дома электричеством. Получить теплый дом и сэкономить реально, стоит лишь создать единую надёжную систему, в которой будут рационально учтены элементы для обогрева и возможные теплопотери.

Как сделать дешевое отопление дома электричеством

Отопление дома электричеством является одним из самых удобных и эффективных способов обогревания жилья. Он обладает массой преимуществ относительно традиционных отопительных технологий, использующих в качестве топлива газ, уголь или дрова. Раньше у электрической системы обогрева был существенный недостаток в стоимости, но современные технологии позволяют его нивелировать. О том, как сделать отопление дома электричеством недорогим и, мы поговорим в данной статье.
Содержание:

Почему электричество?

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

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

Безусловно, использование электрических систем для отопления нельзя назвать идеальным. Работа по качественному обогреву каждого дома требует учитывать многие особенности. В некоторых регионах стоимость электричества может быть настолько большой, что от газа не отказаться. В старых многоквартирных домах сложно перейти на электрическое отопление по двум причинам: очень непросто отключиться от центральной магистрали, да и электросеть придется разводить снова, с учетом мощного оборудования.

Несмотря на это, общая картина склоняет весы в сторону электричества. Для помещений, в которых газа нет или отсутствует возможность его подвести, оно и вовсе является настоящим спасением.

Разновидности отопительных систем

Существует несколько способов организовать у себя дома электрическое отопление. Каждый из них обладает своими преимуществами и недостатками. Некоторые обходятся более дешево на этапе покупки, а некоторые значительно экономят во время эксплуатации. Давайте рассмотрим, какие особенности имеет каждый способ:

  1. Установка электрического котла, предназначенного для нагрева воды, ходящей по трубам отопительной системы. Пожалуй, наиболее известный способ, но при этом далеко не самый эффективный на сегодняшний день. Производители заверяют о том, что нынешние модели стали гораздо производительнее и теперь расходуют на 80% меньше энергии, но это вопрос спорный. Ручное включение-отключение котла, конечно, непрактично, а автоматическое с заданным интервалом не учитывает температурный режим дня и ночи. Более-менее экономичный вариант – установить термостаты и соответствующую автоматику, для включения в зависимости от температуры в комнатах, однако это сложно с точки зрения монтажа и очень затратно. Модели пониженной мощности с равной производительностью тоже – не более чем реклама. У такого котла, скорее всего, не хватит «сил» на обогрев крупного частного дома.
  2. Инфракрасные панели. Это не просто способ обогрева помещений, а принципиально отличная технология. Суть заключается не в прогревании воздуха (что имеет очень низкое КПД), а в воздействии на предметы, расположенные в комнате. Под светом ИК-ламп полы и мебель нагреваются и начинают сами издавать тепло. Принципиальная разница еще в том, что традиционный «радиаторный» способ отопления помещений фактически греет потолок (теплый воздух от батареи поднимается вверх), а полы остаются холодными. С инфракрасным обогревом все наоборот. Свет направлен вниз, а, значит, самое теплое место – пол. Дополняете систему терморегуляторами — и экономичное отопление дачного, частного дома или гаража готово. А мнение о вреде ИК излучения на человека – не более чем миф. Главное – не находиться под лампой длительное время, и ничего опасного не произойдёт.
  3. Использование конвекторов. По заверениям производителей – это самый эффективный способ обогрева помещений, который сочетает в себе высокую производительность и экономное энергопотребление. Оба этих утверждения являются предметом долгого спора, поскольку в основе технологии лежит все тот же «радиаторный» принцип, а в обогреве дома следует учитывать множество индивидуальных особенностей. Главное отличие заключается в существенной простоте установки и эксплуатации и более низкой цене. Важным достоинством конвекторов является пожаробезопасность, что очень важно при отоплении дачного или частного дома из дерева. Конвекторы позволяют устанавливать их последовательно от помещения к помещению, компактны и приятны на вид, а также защищены от перепадов питающей сети.

Неподходящие варианты

Есть несколько типов электрооборудования, предназначенного для обогрева помещений, но не рекомендованного к использованию в качестве основного источника тепла:

  • Тепловые вентиляторы. Эти приборы имеют самое простое устройство и представляют собой большой фен, состоящий из накаливаемой спирали и вентилятора, прогоняющего через нее поток воздуха. Их применение точно не обойдется дешево – воздух крайне быстро остывает, и удерживать комфортную температуру длительное время не получится. Не забывайте также о нагрузках на электрическую сеть и вреде – чересчур сухой воздух вреден для домашних растений и людей.
  • Масляные радиаторы – самое, наверное, распространенное устройство, которым пользуются жители жильцы многоквартирных домов, когда мощности центрального отопления не хватает. Удивительно, что это еще наименее эффективный способ обогрева. И даже если нагреть помещение до комфортной температуры удастся, это выйдет совсем не дешево.

Почему же данное оборудование так распространено, если оно неэффективно. Дело в том, что все это – вспомогательные приборы, призванные выручить во внештатных ситуациях или когда основное отопление не справляется со своими задачами. Для гаража, например, не всегда нужен постоянный обогрев. На время ремонтных работ его можно обогревать с помощью тепловой пушки (тепловентилятора), работающей от электричества или газа. Но в доме, где необходимо постоянно удерживать температуру на определенном уровне, гораздо эффективнее инфракрасные панели.

Организация экономичного отопления

Не стоит вести долгие споры о том, какое оборудование из перечисленных вариантов, лучше сочетает в себе экономность, эффективность и безопасность. Гораздо практичнее будет пользоваться тем или иным вариантом в наиболее подходящих условиях. Ниже приведены основные принципы, которых следует придерживаться, чтобы создать дома экономичное отопление электричеством:

  1. Первое правило общее для систем, работающих от газа, и для электрических – сделайте потери тепла минимальными за счет утепления стен, потолка и пола. Благодаря этому вы сможете снизить необходимую тепловую мощность для поддержания температуры. Конечно, дополнительные затраты на это необходимы, но они окупаются экономией на электроэнергии. Температура внутри утепленного гаража зимой поднимается выше нуля за полчаса, если внутри работает автомобиль. В утепленном доме вам надо будет лишь поддерживать тепло, а не постоянно нагнетать, заставляя оборудование работать на повышенной мощности.
  2. Спроектируйте оптимальную систему электрического отопления. К примеру, для обогрева небольшой однокомнатной квартиры вполне эффективным может оказаться электрический котел (если потери тепла очень малы). А вот для дома с большим количеством комнат это не лучший вариант. Здесь удобнее установить конвекторную систему с терморегуляторами, контролирующими климат в каждом помещении. Инфракрасные панели хороши для гаража, чулана или хозяйственного помещения, в котором не требуется удерживать постоянную температуру.
  3. В комнатах и домах, которые не используются на протяжении всего дня, оптимально комбинировать электроотопительное оборудование. В качестве примера возьмем кухню с основным конвектором и вспомогательной ИК-панелью. Конвектор позволяет поддерживать минимальную норму температуры на протяжении всего дня, а включенная перед вечерним приемом пищи панель быстро согреет комнату для комфортного ужина. Аналогичным образом можно устроить обогрев ванной комнаты, хозпостроек или отапливаемого гаража.
  4. Терморегулирующая автоматика позволяет точно настраивать температурный режим. В зависимости от конкретных моделей и устройств, вы можете установить «горячие» и «холодные» периоды, использовать фотодатчики, чтобы в помещении становилось теплее в присутствии людей, и применять прочие настройки. Все эти на первый взгляд незначительные мелочи могут сильно помочь в уменьшении расходов.
  5. Большая доля потребления отопительной системы выпадает на ночное время, когда все жильцы находятся дома. Существенно снизить счета за этот период можно перейдя на двухтарифный учет электроэнергии. Ночной тариф, как правило, ниже основного в 3-4 раза. Для замены счетчика и перехода на новые правила учета обратитесь в местную компанию, осуществляющую энергоснабжение.

Электроводонагреватель

Как мы видим, экономичное отопление частного дома без газа вполне осуществимо. Главное – тщательно спланировать переход на электричество, продумать, какие устройства применять для основных помещений, а какие – для периферии (гаража, бани, прочих построек). Конечно, покупка всего необходимого может «влететь в копеечку», однако эти расходы нивелируются суммой, которую вы сэкономите в течение дальнейших лет.

Расход электроэнергии на отопление дома

Альтернативные источники отопления чаще всего нужны для того чтобы снизить расход электроэнергии на отопление дома и других коммунальных услуг. Центральное отопление не только является слишком дорогим, но и нередко возникают сомнения относительно его эффективности. Даже если такая отопительная система рассчитана верно и работает правильно, все равно придется выкидывать довольно крупные суммы за коммунальные счета. Поэтому довольно часто устанавливают альтернативные отопительные системы, которые будут более экономичными. И в данном случае возникают вопросы — сколько стоит отопление электричеством и какое электрическое отопление самое экономичное?

Система электрического отопления

В чем же заключается основная идея электрообогрева?

Главная идея состоит в том, чтобы сэкономить как можно больше денег, однако при этом отопление электричеством по сравнению с газом должно быть достаточно эффективным. Для того чтобы добиться экономии, существует несколько основных методов. Один из способов экономии зависит от производителей отопительного оборудования. Многие устройства работают только тогда, когда необходимо поддержать определенный температурный режим в помещении. Еще один способ для того чтобы отопление было более экономичным – это усовершенствование отопительной системы.

Посредством электричества можно отапливать далеко не все типы помещений. О сокращении затрат довольно часто задумываются руководители различных предприятий.

Экономное электрическое отопление на сегодняшний день – это не миф, а реальность. В некоторых странах используют, в основном, только экономичное электрическое отопление.

Электроэнергию куда более выгодно оплачивать, чем тот же газ или, например, уголь или поленья. Такое самое дешевое отопление электричеством может использоваться не только для местного обогрева, но и для общего.

Составные части электрического отопления

В нашей стране, да и вообще на всем постсоветском пространстве люди просто напросто привыкли к центральному отоплению, поэтому не задумываются об альтернативных отопительных системах или не верят в их эффективность. Многим кажется что организация альтернативных отопительных систем требует больших затрат, однако мало кто принимает во внимание тот факт, что такая система через пару лет себя полностью окупит.

Рекомендуем к прочтению:

Как правильно организовать альтернативную отопительную систему?

В первую очередь, что необходимо сделать – это составить проект. Отопление электричеством, экономичный способ, невозможно организовать без составления нормальной схемы. Не потребуется составлять проект только в том случае, если необходимо обогреть помещение с совсем маленькой площадью. В таком случае вопрос организации отопительной системы можно решить посредством простых дуйек или конвекторов с небольшой мощностью. В нормальном частном или загородном доме невозможно в полной мере использовать такие нагревательные приборы и не получится организовать экономную электрическую отопительную систему без составления проектной документации.

Схема отопления частного дома

На этом же этапе должен быть определен и выбор необходимого отопительного оборудования. От данного оборудования во многом и будет зависеть, насколько экономичной будет система отопления и все экономичное электрическое отопление.

В чем заключается экономичность отопительного оборудования?

Многие из производителей часто описывают свою продукцию только с хорошей стороны или говорят о том, насколько она экономична, рассказывая, как сэкономить на отоплении электричеством. Однако нередко бывает такое, что все получается совсем наоборот. Таким образом, вы не только не сэкономите, но еще и потеряете деньги. Очень часто это может вызвать недоверие к другим производителям, и тогда подобрать оборудование будет еще трудней. С электроотоплением таких ситуаций возникать не должно.

Самое главное – это хорошо утеплить всю постройку и проследить за тем, чтобы не было утечек тепла на улицу.

Тогда отопительная система – дешевое отопление электричеством, будет экономичной и будет работать на кошелек своего владельца. Кроме того, альтернативная отопительная система позволит снизить примерно на 40% процентов затраты, которые необходимы, чтобы оплатить коммунальные услуги. Такая цифра может быть и намного больше.

Рекомендуем к прочтению:

Утепление дома позволяет значительно увеличить эффективность отопительной системы

Если дом не утеплен достаточно хорошо, то в таком случае ни одна из отопительных систем не будет эффективной, включая самое экономное электрическое отопление. Некомфортные температурные условия в доме – это еще полбеды. Другая проблема заключается в том, что будет образовываться конденсат,  а это впоследствии приведет к образованию плесени и вредных грибков.

Для того чтобы отопление электричеством по цене газа была как можно более экономной и ваш семейный бюджет не так сильно страдал, необходимо в обязательном порядке уделить должное внимание утеплению дома. Если теплоизоляция будет на высоком уровне, то теплые массы воздуха будут оставаться в помещении, а приборы можно будет на время отключить. Те приборы, которые оснащены автоматикой, будут и вовсе отключаться самостоятельно. Для того чтобы экономия была более значимой, перед тем, как сэкономить на электрическом отоплении, лучше всего использовать современное оборудование. Оно хоть и стоит несколько дороже, но через короткий период времени оно себя полностью окупит.

Альтернативные отопительные системы намного более выгодны по сравнению с централизованным отоплением. Например, водные батареи будут работать все время, и их невозможно отключить, если в их работе нет надобности.

Некоторые могут поспорить и поставить в пример сравнение газового и электрического отопления. Такая система может работать тогда, когда необходимо, а по мере надобности отопление можно отключить. Однако когда оборудование будет вновь включено, потребуется некоторый интервал времени для того чтобы помещение полностью обогрелось. Экономное отопление электричеством может нагреть воздух в помещении до оптимальной температуры за считанные минуты.

Наиболее эффективными и экономичными считаются электрические конвекторы. Они втягивают в себя холодный воздух и через короткое время выпускают уже прогретые воздушные массы. Современные конвекторы могут отключаться самостоятельно тогда, когда температура в помещении достигла оптимального уровня. Когда температура начнет падать, такое дешевое электрическое отопление в виде конвекторов вновь придет в действие.

Как самый дешевый способ обогреть дом электричеством?

Как согреться, когда прибывают волны зимней погоды? На протяжении всей истории было не всегда легко ответить на этот вопрос. Сегодня сохранение тепла — это то, что большинство людей считает само собой разумеющимся, независимо от того, используют ли они газовые печи или другие варианты. Однако его стоимость имеет гораздо большее значение, чем метод. Контроль затрат на электроэнергию может быть важной частью вашей бюджетной стратегии, что заставляет задуматься: какой способ обогрева комнаты самый дешевый?

Итак, как можно достичь комфорта с минимальными затратами, если у вас нет печи на природном газе? Этот вопрос может заставить вас задуматься о самом дешевом способе обогрева дома электричеством.Электричество обычно считается самым дорогим способом обогрева дома, потому что тарифы на электроэнергию, которые вы платите, часто намного выше, чем стоимость нефти или природного газа.

Электрические печи, в которых используются змеевики сопротивления для нагрева воздуха для циркуляции, очень энергоемки. Однако для некоторых домов установка газового оборудования была бы слишком дорогостоящей или сложной с точки зрения логистики. Итак, когда электричество — единственный доступный вариант, какие существуют варианты для получения хороших результатов, не нарушая при этом денег? Их несколько, но один перспективнее остальных.

Самый дешевый способ обогреть дом электричеством? Обогреватели космоса

Вместо того, чтобы полагаться на центральную печь, настроенную для подачи горячего воздуха в ваши комнаты, подумайте об использовании электрических обогревателей только в тех местах, которые больше всего нуждаются в обогреве. Эти области могут включать в себя гостиную, спальню и, возможно, кухню или ванную комнату.

Маленькие портативные устройства, вплоть до электрических обогревателей среднего размера, не займут слишком много места в комнате, и они принесут большую пользу своим затратам.Всего за одно измерение, полностью выключив печь и используя только электрические нагреватели по мере необходимости, можно получить меньший счет.

Современные обогреватели также очень эффективны и могут отвести значительное количество тепла за короткий период времени. Выбирая и выбирая, где и когда обогревать свое пространство, вы получаете гораздо больший контроль над своим комфортом и потреблением энергии. Вот почему они являются самым дешевым способом обогреть дом электричеством.

Безопасное и эффективное использование обогревателей

Имейте в виду, что, хотя электрические обогреватели являются отличным вариантом, они сопряжены с некоторыми рисками.При неправильном использовании эти предметы могут стать причиной возгорания. Вот почему вы должны соблюдать некоторые правила здравого смысла, применяя их у себя дома:

  • Никогда не оставляйте работающий обогреватель без присмотра; выключайте устройство, когда выходите из комнаты.
  • Держите легковоспламеняющиеся и потенциально опасные материалы на расстоянии не менее нескольких футов от устройства. Не ставьте ничего на обогреватель или перед ним.
  • Выключайте обогреватели перед сном.
  • Не подключайте обогреватели к удлинителям или сетевым фильтрам, так как это увеличивает риск возгорания.
  • Остерегайтесь кабеля — опрокидывание обогревателя тоже может быть опасно.

Следуя этим простым правилам, вы сможете наслаждаться удобным теплом по разумной цене.

Тепловые насосы — самый дешевый способ обогреть комнату?

Тепловые насосы, использующие наружный воздух в качестве среды для сбора тепла и отвода внутрь, являются еще одним выбором с электроприводом. Однако лучше всего они работают только при температурах значительно выше нуля; если становится слишком холодно, большинство тепловых насосов переключаются на дорогостоящее неэффективное отопление с использованием катушек аварийного сопротивления.

Хотя тепловые насосы обеспечивают экономию по сравнению с чисто электрической печью, они не всегда являются правильным выбором для первичного обогрева. Тем не менее, они могут хорошо работать в сочетании с обогревом помещения, если это необходимо, и тогда даже могут оказаться вариантом самого дешевого способа обогрева комнаты.

Есть еще один потенциальный вариант, помимо тепловых насосов и обогревателей — гибридные печи. Эти гибридные системы сочетают в себе высокую эффективность газовой печи с удобством использования электрического тепла.Когда температура низкая, но не низкая, электрическое тепло может обеспечить все необходимое без особых проблем и потерь энергии. Когда температура падает, срабатывает газовая установка. Хотя этот вариант зависит не только от электричества, он может оказаться очень экономичным. В конечном счете, лучший выбор будет во многом зависеть от вашего дома, его планировки и температур, которые в нем будут зимой.

Выбираете ли вы простые портативные обогреватели, встраиваемые устройства или более традиционный тепловой насос, электричество может быть экономически эффективным способом обогрева вашего дома.Это особенно верно, если вы используете другие стратегии для управления счетами за электроэнергию.

Чтобы узнать, какой способ обогрева комнаты электричеством будет самым дешевым в вашем районе, подумайте о том, чтобы обратиться за советом к профессиональному установщику. В некоторых случаях правильным выбором может быть замена системы, такой как газовая печь. Если на вашей стороне профессионал, оценка вашего дома и доступных вариантов станет намного проще и понятнее. Когда вы будете готовы изучить альтернативы, первым шагом должно стать обращение за помощью.

Горячий совет по недвижимости: полностью электрический дом, вероятно, сэкономит вам деньги

Несмотря на рецессию, вызванную пандемией COVID-19, по крайней мере, один сектор экономики, похоже, переживает бум: жилищное строительство. В частности, строительство частных домов. Ставки по ипотечным кредитам низкие, а спрос высок, поскольку работа на дому заставила многих американцев мечтать о том, чтобы у них было немного больше места. Данные Бюро переписи населения США, опубликованные во вторник, показывают, что в сентябре количество разрешений на строительство новых домов на одну семью выросло на 24 процента по сравнению с прошлым годом, а на строительство новых домов — на 22 процента.

В условиях процветания строительного рынка своевременный отчет, опубликованный Институтом Роки-Маунтин (RMI), аналитическим центром чистой энергии, иллюстрирует один из способов, которым застройщики могут снизить затраты на электроэнергию и воздействие на климат в этих новых домах: перейти на электричество. Авторы сравнили стоимость строительства полностью электрического дома на одну семью с домом, подключенным к газовой системе в семи городах США, и обнаружили, что полностью электрические дома экономят деньги и сокращают выбросы углерода в каждом случае.

Только один из четырех домов в США.С. полностью электрический, и подавляющее их большинство сосредоточено на юго-востоке, где зимы мягкие. Недавние улучшения в технологии тепловых насосов сделали полностью электрические дома в более холодных частях страны более осуществимыми и экономичными, но их внедрение было медленным. В 2019 году на северо-востоке, среднем западе и западе более 80 процентов новых домов на одну семью были подключены к газу.

Идея о том, что полностью электрические дома дешевле строить и содержать, и что они будут производить меньше выбросов, чем дома, подключенные к газовой системе, не нова.Предыдущие исследования, в том числе RMI, уже продемонстрировали потенциальные преимущества строительства полностью электрического оборудования: тепловые насосы, наиболее энергоэффективная технология для обогрева домов электричеством, также обеспечивают кондиционирование воздуха, а убийство этих двух зайцев одним выстрелом позволяет сэкономить деньги заранее. . Во многих случаях переход на электричество позволяет застройщикам сэкономить на прокладке газопровода. И, в конечном итоге, электрические дома не производят выбросов напрямую, поскольку нет необходимости сжигать топливо на месте.

Но новое исследование идет на один уровень глубже, пытаясь ответить на некоторые вопросы, которые обычно возникают в спорах о «электрификации всего», — например, не намного ли дешевле, чем электричество, обычно газ? И разве экономия не зависит от климата? (Калифорнийцы не собираются поднимать жару так часто и так часто, как жители Нью-Йорка или Бостона.) А как холодно неважно? (Для домов, построенных для очень холодной погоды, потребуются системы большего размера.) И разве польза для климата не зависит от чистоты электросети? (Если у вас электричество из угля, этот газовый котел может начать выглядеть как более экологически чистый вариант.)

Ответ на все эти вопросы — да. Но учет этих факторов в этом новом исследовании не изменил впечатляющих результатов: в семи разных городах с семью разными климатами полностью электрические дома на одну семью по-прежнему выигрывали с точки зрения экономии затрат и выбросов по сравнению с предполагаемыми 15- год жизни оборудования.RMI проанализировал следующие города: Остин, Техас; Бостон, Массачусетс; Колумбус, Огайо; Денвер, Колорадо; Миннеаполис, Миннесота; Нью Йорк, Нью Йорк; и Сиэтл, Вашингтон.

Рассмотрим Миннеаполис, где средний январский минимум составляет 7,5 градусов по Фаренгейту. Для нового дома здесь потребуется тепловой насос значительно большей мощности и более дорогой, чем, скажем, в Сиэтле. Первоначальные затраты на строительство полностью электрического дома с тепловыми насосами, тепловыми насосами для горячей воды и электрической плитой оказались примерно такими же, как строительство дома, подключенного к газу.И, как и в большинстве других мест, в Миннеаполисе тарифы на электроэнергию выше, чем тарифы на газ. Так как же победило электрифицированное здание?

Оказывается, коммунальное предприятие в Миннеаполисе предоставляет полностью электрическим домам более низкие тарифы на электроэнергию в зимние месяцы. Эта скидка в сочетании с более высокой эффективностью электроприборов по сравнению с газовыми означает, что строительство полностью электрического дома сэкономит вам около 1900 долларов за 15-летний период. Принимая во внимание ожидаемые изменения в энергосистеме Миннесоты в течение следующих полутора десятилетий, RMI подсчитала, что электрический дом также предотвратит выбросы 28 тонн CO2, или примерно столько же, сколько при перелете из Нью-Йорка в Лондон в оба конца.

Амар Шах, один из авторов отчета, сказал, что считает их выводы консервативными, когда речь идет о сокращении выбросов CO2. Модель, которую они использовали, не учитывала некоторые закрытия угля и закупки возобновляемых источников энергии, объявленные за последние два года, которые сделают сеть еще чище в ближайшее десятилетие во многих штатах.

Несмотря на недавние скачки в строительстве новых домов, важно помнить, что большинство из нас не живет в новых домах. Только 6 процентов СШАдома построены за последние 10 лет. А переоборудование существующего дома для перехода с газа на электричество — более сложный и дорогостоящий процесс, чем строительство с нуля, хотя многие государственные коммунальные программы теперь предлагают стимулы, помогающие компенсировать затраты. У RMI есть предстоящий отчет об относительной стоимости модернизации в тех же семи городах, который будет выпущен позже в этом году.

Но Шах сказал, что количественная оценка преимуществ новых полностью электрических домов может помочь подтолкнуть рынок в правильном направлении, поскольку одним из основных факторов, сдерживающих электрификацию, является нехватка информации среди подрядчиков о технологии.По его словам, новые дома — это «самый слабый плод, если мы собираемся начать этот переход и дать людям понять, что это технологии, с которыми они хотят познакомиться».


Как сэкономить на счетах за отопление этой зимой

Не секрет, что суровые зимы могут привести к дорогостоящим счетам за отопление.

Помимо холода, существуют такие причины, как неэффективное отопление дома, которые могут сделать ваше жилое пространство более прохладным.

Вот что вам нужно знать, чтобы избежать этих дорогостоящих счетов за отопление этой зимой.

Если температура вашего термостата слишком высокая, вы, возможно, неосознанно потратите больше на отопление дома.

Попробуйте понизить термостат на пару градусов и посмотреть, комфортно ли по-прежнему. Эти несколько градусов могут сэкономить от 5 до 10% расходов на отопление.

Также может быть выгодно приобрести программируемый термостат, чтобы вы могли настроить термостат так, чтобы он работал только тогда, когда люди находятся внутри дома, поэтому вы не тратите деньги на отопление пустого дома.

Плохая теплоизоляция чердака или стен вызывает проблемы с сохранением тепла внутри вашего дома. Если вы замечаете, что обогреватель работает весь день, но в доме не становится теплее, скорее всего, вы имеете дело с плохой изоляцией.

Эту проблему может решить анализ теплоизоляции дома. В некоторых случаях вам может потребоваться дополнительная изоляция в вашем доме. Но если ваша изоляция повреждена водой или заражена вредителями, может потребоваться полная замена.

Электропечи сохранят в доме уют и тепло, но при этом они очень дороги в эксплуатации.Причина, по которой электричество стоит дороже, чем природный газ или пропан, поэтому ваши счета за электричество вырастут, как только вы решите отапливать свой дом.

Но есть один способ уменьшить счет за отопление. Вы можете сделать это, просто меняя воздушные фильтры раз в два месяца, поскольку, по словам Боба Вила, печь работает тяжелее, всасывая воздух через забитый фильтр.

Вы также можете проверить возраст вашей печи, так как срок службы большинства печей составляет 25 лет.

Коммунальные предприятия, такие как PSE & G, JCP & L, Elizabethtown Gas и Atlantic City Electric, предлагают бесплатные проверки электроэнергии на дому.Они придут к вам домой и проведут аудит, предложив советы, как сэкономить на ваших счетах.

В некоторых случаях они также бесплатно заменят лампочки, смесители для душа и термостаты, чтобы сделать ваш дом более эффективным.

Наша журналистика нуждается в вашей поддержке. Подпишитесь сегодня на NJ.com

Кэтрин Родригес можно связаться по телефону [email protected] . Есть чаевые? Сообщите нам по телефону nj.com / tips .

Счета за отопление домов в США, как ожидается, вырастут этой зимой, сообщает EIA.

13 октября (Рейтер) — Американские потребители потратят на отопление своих домов больше, чем в прошлом году, из-за резкого роста цен на энергию, Управление энергетической информации США (EIA) ) прогнозирует в среду прогноз по запасам топлива на зиму.

Цены на энергоносители резко выросли во всем мире, что привело к кризису энергоснабжения в крупных экономиках, таких как Китай и Индия.

В Соединенных Штатах до сих пор не наблюдалось такого же эффекта, даже несмотря на то, что цены на топливо от природного газа до мазута выросли до многолетних максимумов и скажутся на финансах домашних хозяйств по мере похолодания.

Зарегистрируйтесь сейчас и получите БЕСПЛАТНЫЙ неограниченный доступ к reuters.com

Зарегистрируйтесь

«По мере того, как мы вышли за рамки того, что, как мы ожидаем, станет самой глубокой частью экономического спада, связанного с пандемией, рост спроса на энергию в целом опережал рост предложения, «Исполняющий обязанности администратора EIA Стив Нэлли сказал в пресс-релизе.

«Такая динамика приводит к росту цен на энергоносители во всем мире».

Почти половина домохозяйств в США полагаются на природный газ для обогрева, при этом ожидается, что средняя стоимость этих домов вырастет на 30% до 746 долларов в период с октября по март по сравнению с тем же временем годом ранее. U.Об этом сообщил С. Минэнерго.

Средняя стоимость дома с природным газом прошлой зимой составляла 573 доллара, что намного дешевле, чем у других основных источников тепла. Цены на природный газ резко выросли в последние месяцы из-за нехватки газа в таких странах, как Китай и Европа, где спрос восстановился после пандемии. Соединенные Штаты могут экспортировать только небольшую часть своего природного газа из-за ограниченного пространства терминала для экспорта сжиженного природного газа (СПГ).

Электричество является основным источником тепла примерно для 40% домов.Этой зимой он дороже природного газа и оценивается в 1268 долларов на семью, но это на 6% больше, чем прошлой зимой.

Менее 12 миллионов американских домохозяйств полагаются на топочный мазут или пропан — около 9% из примерно 129 миллионов домохозяйств в США — но именно они пострадают. Ожидается, что эти затраты вырастут на 54% и 43% соответственно, по данным EIA, с прошлой зимы.

Изменения цен на топочный мазут и пропан гораздо быстрее доходят до потребителей.Дома, в которых используется мазут, сосредоточены на северо-востоке США, а крупнейшие потребители пропана находятся в штатах Верхний Средний Запад и северные равнины.

В прошлом году цены на энергоносители упали до многолетнего минимума из-за падения спроса из-за коронавируса, особенно природного газа, самого популярного топлива для отопления в США, который упал до 25-летнего минимума.

В зависимости от того, где живут люди, EIA сообщило, что жилищные расходы вырастут примерно до 11-14 долларов за тысячу кубических футов природного газа, то есть примерно до 2 долларов.50–3,50 доллара за галлон пропана и 3,39 доллара за галлон топочного мазута.

Для сравнения, стоимость жилого помещения прошлой зимой составляла около 8–12 долларов за кубометр природного газа, 1,50–2,50 доллара за галлон для пропана и 2,55 доллара за галлон для топочного мазута.

Зарегистрируйтесь сейчас и получите БЕСПЛАТНЫЙ неограниченный доступ к reuters.com

Зарегистрироваться

Ожидается, что в ближайшие месяцы рост цен на электроэнергию ударит по семейным бюджетам.

Отчетность Скотта ДиСавино; Редакция: Эндрю Хевенс, Джонатан Оатис, Маргарита Чой, Аврора Эллис и Ян Харви.

Наши стандарты: принципы доверия Thomson Reuters.

The Cheapskate’s Guide по домашнему отоплению

Давай, переживи боль — проверьте свои банковские выписки и выписки по кредитным картам за прошлую зиму, и тебе напомнят, сколько действительно холодная зима может стоить в счетах за отопление дома.

И хотя еще одна очень холодная зима не прогнозируется для большей части страны, национальные погодные эксперты говорят, что среднеатлантические штаты могут быть исключением, с прогнозируемыми температурами ниже средних, особенно в юго-восточных штатах.(Вы ведь знали, что за это прохладное лето нам придется заплатить, верно?)

The Old Farmer’s Almanac, тем временем соглашается с тем, что зима в наших краях «будет холоднее и немного влажнее, чем обычно, с выпадением снега выше нормы».

Итак, как выжать максимум из каждого доллара за отопление? Мы должны начать с того, что поразмыслим о порой огромной разнице в стоимости британской тепловой единицы (БТЕ) ​​различных видов топлива.

Во-первых, домовладельцы, которые полагаются на мазут для отопления дома, платят больше, чем за любое другое топливо.Нефть стоит больше, чем пропан, который, в свою очередь, стоит больше, чем электричество, чтобы обогреть дом такого же размера. А электричество дороже природного газа (которым в наши дни наводнены США из-за спорного метода добычи — гидроразрыва пласта или гидроразрыва пласта). Фактически, использование топочного мазута стоит больше, чем втрое больше, чем цена на природный газ. А для тех, кому посчастливилось иметь обычные камины или дровяные печи, дрова, в зависимости от того, где вы их достаете, могут быть самым дешевым вариантом из всех: стоимость бензопилы на бензин, если вы распилите их самостоятельно.

Конечно, чтобы вас запутать, цены на товары колеблются в зависимости от таких вещей, как спрос, спекуляции и неудачи на нефтеперерабатывающем заводе.

Что касается электроэнергии, ожидается, что цены несколько вырастут, отчасти из-за недавних федеральных законов об охране окружающей среды, которые вынуждают энергетические компании закрывать свои угольные электростанции. (Уголь может быть грязным, но он еще и дешевый.)

Но не волнуйтесь, вам не нужно проверять энергетические рынки каждый день в The Wall Street Journal , чтобы вся эта информация работала на вас.Просто придумайте план, как заработать на более низких ценах на определенные виды топлива. Вот несколько способов сделать ваш дом более энергоэффективным, особенно если вы застряли с топкой на жидком топливе:

Bundle Up
Наденьте свитер и достаньте электрическое одеяло из нафталиновых шариков, чтобы мы могли поговорить об этом, не отвлекаясь на стучащие зубы.

Уменьшите значение
Установите термостат печи, скажем, на 62 градуса. Не волнуйтесь, мы не заставим вас замерзнуть насмерть: у нас есть план.

Подключите их к розетке
Возьмите два или три электрических обогревателя и установите их только в тех комнатах, которые вы используете чаще всего — цель состоит в том, чтобы оставить комнаты, которые вы редко используете, более холодными. Убедитесь, что один из обогревателей находится в комнате, где находится домашний термостат, и рядом с самим термостатом. (Дополнительный электрический нагрев в этом углу заставит термостат думать, что все в порядке, поэтому он не включит масляную печь раньше, чем это необходимо.) Consumer Reports соглашается с тем, что снижение температуры в мало используемых комнатах и ​​использование обогревателей в самых популярных местах дома — один из лучших способов получить максимальную отдачу от ваших денег.Они также рекомендуют обогреватели с опцией вентилятора.

Подумайте о дешевом природном газе
Если у вас есть тепло, работающее на природном газе, вы уже находитесь в кресле кошки-птицы с точки зрения затрат. Если нет, но вы думаете: «Почему я не могу обогреть свою кухню и прилегающие комнаты, просто включив газовую духовку и плиту?» Что ж, вы можете. Мы знаем, потому что попробовали, и никто не умер. Но в обществе, где сейчас больше предупреждающих надписей и адвокатов, чем здравого смысла, наш специалист по соблюдению правил безопасности в журнале говорит, что мы не можем этого советовать, особенно если вы выйдете из комнаты.(Кроме того, если вы используете для этой цели газовую духовку, со временем изнашиваются воспламенители).

Если у вас есть камин на дровах или гранулах, используйте его как можно чаще. Это часть генерального плана — создать несколько теплых пространств в тех частях дома, которые вы используете чаще всего.

Печь все еще работает ночью, когда очень холодно? Ничего страшного, это резерв на случай действительно похолодания. И вы всегда можете включить его, когда в гости приезжают члены королевской семьи. Но вам все же удалось обойтись без печного топлива в качестве единственного источника тепла.

Проверьте свой дом на энергопотребление
«Это отличная отправная точка», — говорит Рут Киселевич, директор программ управления спросом в Baltimore Gas & Electric (BGE). Для клиентов BGE: «Это часовая прогулка по дому с экспертом по энергоэффективности; это может быть домовладелец или арендатор ». Некоторые из предметов, которые проверяет эксперт, включают бытовую технику, системы отопления и охлаждения, изоляцию и освещение. По окончании проверки заказчики получат подробный отчет.И никаких дополнительных затрат — это уже часть вашего ежемесячного счета. (Если вам интересно, почему коммунальные предприятия так сильно заботятся об охране окружающей среды, это потому, что они не хотят, чтобы их заставляли строить новые генерирующие станции стоимостью в несколько миллиардов долларов; их акционеры хотят, чтобы они уступили место существующим.) Киселевич. говорит: «Клиенты могут сэкономить до 60 долларов в год».

Инвестируйте в программируемый термостат
Ассортимент продукции варьируется от 40 до 450 долларов, но в долгосрочной перспективе вы можете сэкономить немало средств.На рынке есть несколько программируемых термостатов, которые «умны» и учатся вашим повседневным привычкам, поэтому температура в вашем доме меняется, когда вы на работе или в отъезде. Некоторые из них даже можно настроить удаленно с помощью мобильного телефона или компьютера. Energy Star говорит, что люди могут ежегодно экономить около 180 долларов на расходах на электроэнергию.

Надлежащая изоляция
«Мы работаем в домах с низкоуровневыми чердаками, в двухуровневых домах или в домах с разным углом наклона крыши, которые не имеют надлежащей теплоизоляции или герметизации», — говорит Джеймс Оттербахер, менеджер подразделения Energy Services Group.«Воздух проходит через эти пространства, поэтому тепловых границ нет. Вы видите больше энергии на чердаках такого типа ».

Доступно множество вариантов изоляции, включая целлюлозу, минеральную вату и стекловолокно. Оттербахер рекомендует домовладельцам иметь на чердаках изоляцию от 14 до 16 дюймов. Он также говорит: «Спуститесь по лестнице с чердака и убедитесь, что чердак и пространство для подполья хорошо изолированы».

Проверка и замена фильтров
Energy Star рекомендует проверять воздушные фильтры ежемесячно.Грязные фильтры ограничивают поток воздуха и усложняют работу вашей системы, а значит, вы потребляете больше энергии. Energy Star рекомендует менять воздушный фильтр каждые три месяца.

Присмотритесь к своим окнам
«Часто люди приоткрывают окна и даже не догадываются об этом», — делится Оттербахер. Например, многие люди любят ночью немного холодного свежего воздуха в спальнях, но потом забывают закрыть их утром. Холодный воздух тяжелее горячего воздуха, он будет обнимать пол и спускаться вниз.И пока вы осматриваетесь в доме, посмотрите вокруг своих окон. Правильный герметик или герметик могут иметь значение, когда вы пытаетесь сохранить теплый воздух внутри. Особенно это заметно в старых домах.

Используйте ограничитель тяги
Ограничители тяги прилегают к нижней части наружной двери и не пропускают холодный воздух. И хотя иногда экономия энергии не связана с эстетикой, вы можете повеселиться с этим — пробки от сквозняков бывают всех форм и размеров, от чучел собак и змей до снеговиков.

Пусть светит солнышко в
Звучит действительно очевидно, но плотный график иногда заставляет нас забыть о простых вещах в жизни. Когда встает солнце, откройте эти жалюзи или шторы на окнах, выходящих на юг. А когда он опускается, «закройте на ночь жалюзи, чтобы сохранить тепло», — говорит Оттербахер. Любая мелочь помогает.

Уменьшите температуру водонагревателя до 120 градусов
Иногда изменение простой настройки водонагревателя может повысить экономию энергии.Министерство энергетики США заявляет: «С каждым снижением температуры на 10 градусов по Фаренгейту вы можете сэкономить от трех до пяти процентов на расходах на нагрев воды». Еще одна рекомендация — убедиться, что ваш водонагреватель хорошо изолирован.


Доказательство в ценах

Средние домашние расходы на топливо в США зимой: (с октября по март) * Цифры основаны на базовом прогнозе.

Natural Gas : 649 долларов (снижение на 31 доллар по сравнению с прошлым годом, или на 5 процентов меньше).
Электроэнергия : 938 долларов (на 17 долларов меньше, чем в прошлом году, или на 2 процента меньше, при этом цены на 3 процента выше, а потребление на 5 процентов ниже, чем прошлой зимой).
Пропан : 1724 доллара (на 652 доллара меньше, чем в прошлом году, или на 38 процентов).
Топочный мазут : 1 992 доллара (на 362 доллара меньше, чем в прошлом году, или на 15 процентов меньше).
Древесина : «Нет доступных источников для оценки потребления древесины или цен на региональном или национальном уровне», согласно данным Управления энергетической информации США.


Безопасность обогревателя — не случайность

Для вас, фаталистов, которые ненавидят читать предупреждающие надписи, существует угроза безопасности с обогревателем: Комиссия по безопасности потребительских товаров утверждает, что с этими устройствами ежегодно связано около 22 000 домашних пожаров. Но немного здравого смысла имеет большое значение. Несколько советов по безопасности:

  • Держите горючие материалы, такие как кровать, диван, шторы, одежду и бумагу, на расстоянии не менее трех футов от обогревателя.
  • Убедитесь, что вилка нагревателя плотно входит в розетку.В противном случае не используйте розетку для питания обогревателя.
  • Никогда не включайте обогреватель, если вы подозреваете его повреждение.
  • Никогда не включайте обогреватель с помощью удлинителя или удлинителя.
  • Никогда не прокладывайте шнур нагревателя под ковром или ковриками.

Слишком дешево обойдется вам

Если вы планируете выключить термостат, пока вас нет, не увлекайтесь — вы не хотите, чтобы ваши трубы замерзли.

«Каждый год мы видим множество страховых случаев в частных домах и коммерческих зданиях, особенно в сдаваемых в аренду объектах, из-за замерзших труб», — говорит Крис Кастендике, партнер Kastendike Insurance Group.Наиболее уязвимыми являются трубы, спрятанные в ползунках или местах с недостаточной изоляцией. Старый трюк, который работает в период супер-холода, состоит в том, чтобы оставить кран, снабжаемый трубой, на ночь немного капать. Но если вы будете делать это в течение длительного времени, ваш счет за воду будет отражать это.

Некоторые страховые компании рекомендуют установить термостат выше 55 и до 68 градусов, если в доме будет пусто. Также стоит ознакомиться с политикой вашего домовладельца, чтобы узнать, что будет сделано в случае прорыва внутренней трубы.

Департамент здравоохранения Талсы подчеркивает важность безопасного и достаточного тепла в месяцы с холодной погодой

ТУЛСА, OK — [10 декабря 2021 г.] — Поскольку в ближайшие недели температура продолжает колебаться до более прохладных ночных минимумов, Департамент здравоохранения Талсы ( THD) хотел бы напомнить жителям округа Талса о важности безопасного и адекватного отопления вашего дома или квартиры.

Обогреватели должны нагревать жилое пространство минимум до 65 ° F. Обогреватели не считаются основным источником тепла и должны использоваться только в качестве дополнения к постоянным источникам тепла.В соответствии с разделом 602.3 Международного кодекса по техническому обслуживанию собственности, люди, проживающие в жилых домах, должны иметь соответствующие и безопасные источники тепла. THD может помочь определить, является ли источник тепла адекватным, безопасным или небезопасным.

«Небезопасное тепло опасно для здоровья», — сказал Бернард Динди, менеджер службы гигиены окружающей среды. «В доме каждого человека должен быть надежный и надежный источник тепла в более прохладные месяцы в Оклахоме. Если кто-то подозревает, что его обогреватель небезопасен или не соответствует требованиям, он может позвонить в THD для проверки.”

Запрещается использовать газовые и электрические кухонные плиты для обогрева жилого помещения. Любые обогреватели или кухонное оборудование, предназначенные для использования вне дома, никогда не должны использоваться внутри из-за угрозы как возгорания, так и отравления угарным газом.

Газовые обогреватели с открытым пламенем (вентилируемые и невентилируемые) могут причинить вред при неправильном использовании. Газовые обогреватели, которые не работают должным образом, могут привести к попаданию ядовитого газа окиси углерода в жилые помещения. В большинстве газовых обогревателей указано, где их можно или нельзя использовать.При правильном использовании газовое отопление является эффективным и действенным, но при неправильной установке или использовании оно может быть смертельным.

Должностные лица THD не рекомендуют использовать обогреватели, но признают, что люди могут положиться на них в холодные зимние месяцы. Чтобы свести к минимуму опасность для здоровья и потенциальные пожары в доме, THD подчеркивает, что обогреватели следует держать на расстоянии не менее трех футов от всего, что может гореть, особенно постельного белья и бумаги. Обогреватели НЕ должны использоваться в качестве основного источника тепла.
«Если вам нужно использовать обогреватель, убедитесь, что вы делаете это безопасно», — добавила Динди. «Никогда не подключайте обогреватели с помощью удлинителей. Используйте обогреватели, проверенные на опасность возгорания, поражения электрическим током и других опасностей ».

THD предлагает следующие советы:

  • Обогреватели должны нагревать жилые помещения до 65 ° F.
  • Если необходимо использовать обогреватели, используйте их по мере необходимости, подключайте их непосредственно к розетке и держите на расстоянии трех футов от всего, что может гореть, и на твердой поверхности пола.
  • Газовые обогреватели должны быть одобрены для использования в некоторых жилых помещениях и иметь необходимые устройства безопасности.
  • Дымоходы и дровяные печи должны вентилироваться надлежащим образом, очищаться и обслуживаться.
  • Никогда не используйте кухонную плиту для обогрева жилого помещения.
  • Купите блок с предохранителем от опрокидывания, чтобы отключить нагревательный элемент при падении нагревателя.
  • Правильно установите и обслуживайте детекторы дыма и детекторы угарного газа в вашем доме.

По вопросам, касающимся вашего источника тепла, обращайтесь в программу службы гигиены окружающей среды по телефону 918-595-4200.

# #

Para leer este artÍculo en español siga este enlace.

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, при которой энергоемкие виды деятельности переключаются с использования ископаемого топлива на чистую электроэнергию. В жилом секторе основным способом электрификации является замена существующих нагревателей нефти, природного газа, пропана или неэффективных резистивных электрических нагревателей тепловыми насосами, что заменяет потребления ископаемого топлива на месте на использование электроэнергии. Такое переключение 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 производство электроэнергии путем сжигания угля или природного газа менее эффективно, 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 в жилых домах, 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]. Использование теплового насоса может затруднить эксплуатацию электрической сети, поскольку внедрение крупномасштабного теплового насоса может значительно увеличить пиковую потребность в электроэнергии [3]. А его частные затраты могут перевесить 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 и 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 потенциал 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 никакой 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 одного 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 имитаций 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 темпы внедрения, вероятно, будут определяться частными выгодами для усыновителей. 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,г. 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 понять все 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 домах на уровень 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), которая получается 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 точки зрения строго частных 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, используя обновленные профили 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, включая 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 et al [8] и Asaee et al [12], например, используют вероятностные методы для создания большой выборки виртуальных домов для ввода в инструмент моделирования энергопотребления здания.Некоторые исследования также используют сам инструмент ResStock [1].

Чтобы сократить вычислительные затраты на моделирование такого большого количества домов, мы предприняли два шага, чтобы минимизировать количество домов, которые 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, использующей 4500 домов.Мы определили, что уменьшение количества симуляций, например, до 300, заметно снизит это соответствие, а увеличение количества симуляций, например, до 500, приведет к увеличению затрат на вычисления 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 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 с указанием нормальных значений 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 в 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 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.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 1. 55 серых кружков представляют города, которые смоделированы в нашей модели. Города были выбраны так, чтобы представлять различные регионы электросетей, как определено в [23], и различные климатические регионы, как определено в [22], внутри каждого региона электросетей.Черные линии и текст показывают границу, название и средний климат каждого региона NERC, а также 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, штат 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 в результате сжигания ископаемого топлива в каждом городе, так и в отношении потребления электроэнергии в каждом регионе электросети.

Для каждого региона электросети мы используем коэффициенты предельных выбросов и ущерба здоровью, которые варьируются в зависимости от сезона и времени суток. Эти факторы составляются с использованием методов, разработанных Siler-Evans и др. [24], и сообщаются Центром 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, потребляли 1,45 млн. Кубических футов природного газа в электроэнергетическом секторе [27]. Мы предполагаем, что на каждый миллион кубических футов израсходованного природного газа в атмосферу утекает 0,023 миллиона кубических футов метана [28]. Умножив эту скорость утечки на 1,45 млн. Кубических футов потребленного 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 данном исследовании мы называем различные регионы электросетей 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], о которых сообщает 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 вида топлива.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 миллиметр 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 обогрева печи 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 выброса от каждой из существующих отопительных технологий, 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 виде 24-часовых профилей за три сезона. Спроецируя 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, как правило, будет 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 ущерб 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, общественная чистая приведенная стоимость внедрения тепловых насосов 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, связанными 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 равно процентной ставке, а n равно количеству лет, по которым 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 на тепловой насос, K тепловой насос , 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 технологии.Таким образом, чистая стоимость теплового насоса, K heatpump , представляет собой дополнительную стоимость замены существующего обогревателя 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 показателей 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 системами центрального кондиционирования мы предполагаем фиксированную стоимость в размере 3300 долларов США, что 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 по линейному уравнению: 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 пикового спроса

Мы рассчитываем изменение пикового спроса в зависимости от степени использования тепловых насосов для каждого города, используя четыре шага. Сначала 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 спрос на электроэнергию для 30% -го уровня внедрения теплового насоса будет равен потреблению электроэнергии 120 домов с самой высокой частной ЧПС с установленным тепловым насосом 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 можно было бы снизить (а частную экономику тепловых насосов можно было бы улучшить), если бы дополнительное тепло обеспечивалось природным газом [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 с тепловыми насосами с двумя источниками энергии может потребоваться только 1% и 2% тепловой энергии, потребляемой природным газом. 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 т до 464 млн т.

Приблизить 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 СО 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.

Приблизить 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 тепловых насосов снижает CO

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

Поскольку проникновение тепловых насосов 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 недешево: 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 внедрения тепловых насосов в частном секторе является отрицательной, и внедрение тепловых насосов 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.

Приблизить 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. Оптимальная по Парето политика может расширить внедрение тепловых насосов с 32% до 37% домов.

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

Эта категория потенциальных субсидий охватывает почти каждый город в данном исследовании и включает дополнительно 3,8 миллиона домов. Такая политика будет стоить 2,6 миллиарда долларов — годовая амортизированная стоимость — 280 миллионов долларов — и увеличит пользу для здоровья и климата на 190 и 405 миллионов долларов 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 по выбросам, 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), менее эффективных (<1990 г.) домах в более холодном климате и регионах с более высокими выбросами в электрические сети.

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

Приблизить 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.Использование 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 сгорания 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 обычно располагаются электростанции и меньше людей может 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. Michalek и др. [42] и Holland 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 благоприятным климатом.

Однако есть много других домов, для которых верно обратное: польза для климата от внедрения теплового насоса затмевается 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 жилых домах каждого города. 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.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 6. В жарком климате тепловой насос часто заменяет менее эффективный существующий кондиционер, что снижает общую пиковую потребность в жилом помещении. 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

Однако при 100% внедрении тепловых насосов мы обнаруживаем, что в 24 из исследованных городов, представляющих 44% жилищного 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 большинство городов заметят лишь небольшие изменения в пиковом спросе на электроэнергию в жилищном секторе.При темпах внедрения тепловых насосов, показанных для категорий «сторонников тепловых насосов» и «потенциальных субсидий» 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 из электросети и социальным углеродным затратам, 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 из электросетей — как CO 2 , так и загрязняющих веществ — уменьшатся с течением времени.Тем не менее, выбросы в электросети могут сокращаться 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.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 7. Снижение выбросов из электрических сетей не может стимулировать высокие темпы внедрения тепловых насосов, если в первую очередь не возрастут социальные издержки углерода. Уровень внедрения тепловых насосов включает 11% существующих домов с существующими тепловыми насосами, 21% домов, в которых тепловые насосы используются только для личных целей, 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

Исходя из наших текущих допущений о социальных затратах на выбросы углерода в 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 в сеть могут усилить аргумент в пользу значительного внедрения тепловых насосов.Например, если выбросы в сеть упадут на 35% ниже наших предположений, а социальные затраты на выброс углерода достигнут 300 долларов за тонну CO 2 , то чистая выгода для общества может быть достигнута за счет внедрения 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 с использованием той же технологии.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 энергию. Рисунок 8 иллюстрирует эти эффекты.

Приблизить 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. Эта убывающая отдача особенно заметна 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. Политика, направленная на возмещение некоторых дополнительных затрат, например, 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.В то время как 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 воздействия на окружающую среду отопления [2] и электрификации транспортных средств [42], мы обнаружили, что электрификация часто сокращает выбросы парниковых газов. Однако преимущества 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 утепление, 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 использованием 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, стоимость теплового насоса может 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 с учетом текущих цен на энергию, прогнозов выбросов в электросети и технологии тепловых насосов такие высокие темпы внедрения маловероятны.С частной экономической точки зрения, мы обнаружили, что внедрение тепловых насосов приносит 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. Рисунок 1) демонстрирует сильный частный экономический потенциал и ограниченный общественный ущерб.Особенно это актуально в электрических сетях со средними выбросами. 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 выше вероятность резкого увеличения пикового спроса на электроэнергию и связанных с этим затрат на укрепление сетей.Исключением является установка теплового насоса для замены электрического резистивного нагревателя: такая модернизация обычно снижает расходы 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 использование 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.
  • Покрытие 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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *