تنفد الحوافز الفيدرالية لتحسين الطاقة المنزلية في نهاية العام ، لذلك حان وقت القرار لأي شخص يفكر في مضخة حرارة. يمكن أن يعتمد القرار الصحيح على المكان الذي تعيش فيه ، ومقدار ما عليك إنفاقه ومدى رغبتك في خفض الانبعاثات.
لكن المكافأة يمكن أن تكون كبيرة.
كان بيل جيروسا ينفق حوالي 6700 دولار سنويًا للتسخين وتبريد منزله على بعد حوالي 30 ميلًا (48 كيلومترًا) شمال مدينة نيويورك. لقد كان حريصًا على خفض تكاليفه ، وقصر 13000 دولار لمضخة الحرارة المصدر الأرضية التي أصبحت أكثر بأسعار معقولة من خلال حوافز الدولة والمرافق المهمة.
قال: “كان علي أن أثبت لنفسي ولزوجتي أنني لم أكن أفعل شيئًا غبيًا بشكل إطار”.
استخدام الطاقة الشهرية لجيروسا انخفض بواسطة ثلثي. قام بتركيب الألواح الشمسية في نفس الوقت لتعويض الباقي ، وسقطت فواتير التدفئة والتبريد إلى أي شيء تقريبًا. في الشهر الماضي – بعد حوالي سبع سنوات من تثبيت النظام – استعاد ما تكلفه لتثبيت النظام.
مضخات الحرارة 101
أبسط طريقة لفهم مضخة الحرارة هي أنها تستخدم الكهرباء لجمع الحرارة من مكان ونقلها إلى آخر. المبادلات الحرارية والضواغط والمبردات هي جزء من النظام. هذه هي الطريقة التي يمكن أن تعمل بها ليس فقط للتدفئة ولكن للتبريد – في الصيف ، يمكن لمضخة الحرارة سحب الهواء الدافئ من المنزل ودفعه إلى الخارج.
هذا أيضًا سر كيف يمكن أن تكون مضخات الحرارة أكثر كفاءة من تقنيات التدفئة التقليدية ، والتي يجب أن تولد الحرارة قبل أن تتمكن من توزيعها. يتطلب الأمر الكثير من الطاقة لنقل الحرارة ببساطة ، وفقًا لـ وكالة الطاقة الدولية.
قبل عقد من الزمان ، يمكن أن تكافح مضخات الحرارة عندما تصبح ساخنة حقًا أو باردة حقًا في الخارج. لكن التقدم في التكنولوجيا يعني أن مضخات الحرارة اليوم يمكن أن تبقي المنازل باردة حتى في درجات حرارة ثلاثية الرقم ودافئ حتى عندما يكون أقل بكثير من الصفر.
هناك نوعان رئيسيان مضخات الحرارة: مصدر الهواء ومصدر الأرض. تعمل مضخات حرارة المصدر الهوائية مع الهواء المحيط بمضخة الحرارة. تستخدم مضخات حرارة المصدر الأرضية-المعروفة أيضًا باسم الطاقة الحرارية الأرضية-أنابيب تدور سائل تحت الأرض إما لجمع أو تصريف الحرارة.
تكلف مضخات مصدر الهواء أقل لتركيب وتتطلب مساحة أقل نظرًا لعدم وجود حاجة لتشغيل أنابيب تحت الأرض. لكن تكاليف التشغيل أعلى من مضخات المصدر الأرضية. إنها الأكثر فعالية في المناخات الأكثر اعتدالا.
تكلف مضخات المصدر الأرضية المزيد من المقدمة ، ويمكن أن يكون تثبيت مئات الأقدام من الأنابيب تحت الأرض مضطربًا للمروج والحدائق. لكنها أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة على المدى الطويل لأن درجات الحرارة تحت الأرض أكثر ثباتًا من درجات حرارة الهواء.
“إنهم يرون درجة حرارة الأرض تبلغ حوالي 50 درجة ، وليس درجة حرارة الهواء الخارجي. وهذا هو المكان الذي يهيمن فيه حقًا على الكفاءة ، والاسترداد ، وفواتير الطاقة ، وذروة الطلب على الشبكة ، كل هذه الأشياء” ، قال تيد تيفاني ، المباراة التقنية العليا لائتلاف بناء الكربون ، وهي منظمة غير ربحية تدعو إلى استخدام الطاقة الخضراء بدلاً من تنشيط فوسل.
أشار بنما بارثولومي ، المدير التنفيذي للتحالف ، إلى أن مضخة الحرارة تكلف أكثر من فرن الغاز أو مكيف الهواء المركزي ، ولكن يمكنه القيام بعمل كليهما.
يمكن أن يضيف الحفر للأنابيب تحت الأرض التي تتطلبها مضخة المصدر الأرضي حوالي 10،000 دولار إلى المشروع. الولايات المتحدة تقديرات وزارة الطاقة أن تكاليف التثبيت المضافة يتم استردادها في غضون 5 إلى 10 سنوات بفضل الكفاءة العالية.
مضخات الحرارة أنظف
مضخات الحرارة هي أيضًا أنظف من الأنظمة التي تعمل بخيارات الغاز الطبيعي ، حتى لو تم إنشاء الكهرباء المستخدمة لتشغيل مضخات الحرارة بشكل أساسي من الفحم. ذلك لأن مضخات الحرارة هي أكثر كفاءة من ثلاث إلى خمس مرات. وجد المختبر الوطني للطاقة المتجددة أنه في كل مكان تقريبًا في الولايات المتحدة ، يتحول إلى مضخة حرارة يقلل الانبعاثات.
وقال مايك هينشن ، مدير برنامج المباني في RMI غير الربحية: “يجب أن نفعل ذلك الآن ، إلى حد كبير في كل مكان”.
قال Henchen RMI's تحليل وجدت أن أكبر تحسن يحدث في الدول ذات الطقس الأكثر اعتدالًا مع المزيد من خيارات الطاقة النظيفة مثل الرياح والطاقة الشمسية لتوفير الكهرباء. “إذا كنت تعيش في جنوب كاليفورنيا ، فمن المحتمل أن يكون هذا أمرًا رائعًا. ربما يكون أفضل خمس مرات من فرن الغاز على الكفاءة. إذا كنت تعيش في نورث داكوتا ، فربما يكون ذلك أفضل مرتين فقط لأنه بارد في فصل الشتاء وهذا يقلل من الأداء.”
توفر فني: أقدم تقنيات لا تزال تفوز
قال تيفاني إنه من الأسهل عادة العثور على شخص ما ليحل محل ما لديك بالفعل.
وقال: “إذا كان لديك فرن زيت ، فسوف يحاول الرجل أن يبيع لك فرنًا زيتًا لأنه أسهل شيء يعود إليه”.
لكن التكنولوجيا الأحدث هي تصطاد. مضخات الحرارة لها أفران الفاقة منذ عام 2021. لقد تفوقوا على أكبر هامش العام الماضي.
وقال Bartholomy في الوقت الذي أصبحت فيه مضخات الحرارة أكثر شيوعًا ، يمكن لمعظم المهنيين في HVAC تثبيت واحدة لأن التكنولوجيا ليست مختلفة. إنه مثبتات مضخة الحرارة المصدر الأرضية التي يصعب العثور عليها.
وقال: “إنه أقل توافر المقاولين. وهكذا ، العرض والطلب ، عادةً ما لا يكون لديك الكثير من الخيارات للحصول على العطاءات وتكون قادرًا على التفاوض على السعر”.
هناك خرائط التي تظهر المثبتات الحرارية الأرضية القريبة. وقال بارثولومي إن الأمر قد يستغرق بعض الوقت للمهنيين لمعرفة كيفية تثبيت تقنيات جديدة. “هذا يعطل ما كان الوضع الراهن لمدة 75 عامًا. إنه مختلف تمامًا. إنه ليس فقط ما قاموا بتثبيته مرارًا وتكرارًا في منطقتهم.”
___
تتلقى مناخ أسوشيتد برس والتغطية البيئية الدعم المالي من العديد من المؤسسات الخاصة. AP هو الوحيد المسؤول عن جميع المحتوى. ابحث عن AP المعايير للعمل مع الأعمال الخيرية ، قائمة من المؤيدين ومناطق التغطية الممولة في AP.org.