Малоизвестный, но эффективный способ обогрева и охлаждения вашего дома
Летом в штате Нью-Йорк традиционно влажно, но жизнь в семье Майоли стала более комфортной после того, как пара установила новую систему отопления и охлаждения, которая еще малоизвестен в США.
«Моя жена очень счастлива, потому что летом мы можем держать ее настолько холодной, насколько нам нравится», обычно 69 или 70 градусов по Фаренгейту, — сказал Джо Майоли из Онтарио, штат Нью-Йорк. В 2021 году пара установила геотермальный или геотермальный тепловой насос.
Блоки, которые выглядят как коробчатые вентиляторы снаружи домов и предприятий, являются наиболее распространенными тепловыми насосами с воздушным источником. Они извлекают энергию из наружного воздуха для обогрева, поглощают избыток тепла в помещении и выводят его наружу при охлаждении. Геотермальные тепловые насосы используют подземные температуры вместо наружного воздуха.
В настоящее время ведется активная работа по привлечению людей к использованию геотермальных тепловых насосов, поскольку они потребляют гораздо меньше электроэнергии, чем другие методы обогрева и охлаждения.
«Охлаждение дома в течение месяца требует электроэнергии примерно на 10 долларов, и это самый эффективный способ сделать это», — сказал Майоли. По его словам, в самый холодный зимний месяц их самый высокий счет за отопление составлял около 70 долларов.
Для установки наземных систем подрядчики привозят тяжелое оборудование и бурят, чтобы закопать петлю гибкого трубопровода на глубину в несколько сотен футов в вашем дворе. Вода, текущая по петле, использует подземную температуру, довольно стабильную 55 F.
Подробнее:
В помещении, часто в подвале, блок содержит хладагент — жидкость, которая может легко поглощать много тепла. Летом вода в петле отдает тепло в землю. Зимой он с удивительной эффективностью вытягивает тепло из земли и перемещает его в помещение.
«Мы действительно чувствуем, что находимся на правильной стороне мегатренда», — сказал Тим Литтон, директор по маркетинговым коммуникациям WaterFurnace, производителя геотермальной энергии в Форт-Уэйне, штат Индиана.
Грунтовые воды сливаются в мусорный контейнер, пока рабочие бурят отверстие для системы геотермального теплового насоса в доме в Уайт-Плейнс, штат Нью-Йорк, понедельник, 8 мая 2023 года. (AP Photo/Julia Nihinson)
По словам Литтона, в более известных тепловых насосах с воздушным источником тепла наружные части могут покрываться льдом зимой. Затем система должна отводить тепло из помещения, чтобы разморозить их. Есть также грязь, животные и мусор.
Системы WaterFurnace могут быть размещены во дворах размером всего 15 на 15 футов, сказал он. Но буровые установки не могут проникнуть туда, где дома стоят очень близко друг к другу.
Существует «большой спрос на геотермальную энергию прямо сейчас», сказал Марк Шульц, президент Earth River Geothermal в Мэриленде, и заинтересованность в сокращении выбросов углерода является большим мотиватором для клиентов.
«У них есть электромобили на подъездной дорожке и солнечные батареи на крыше», — сказал он о площадках, на которые он выезжает.
На Среднем Западе Litton видит широкий круг покупателей. «Мы как бы охватываем весь политический спектр — будь вы прогрессивным защитником окружающей среды или фискальным консерватором», — сказал он. «В эти времена разногласий приятно иметь что-то, о чем можно договориться», — сказал он.
Цены на наземные источники выше, чем на традиционные системы. Но в знак одобрения их эффективности прошлогодний Закон о снижении инфляции сильно стимулирует их с налоговой льготой в размере 30%. Таким образом, покупатель, приобретающий систему за 30 000 долларов, в конечном итоге заплатит 21 000 долларов. Если кто-то не заплатит достаточно налогов за один год, чтобы извлечь из этого пользу, он может перенести их на следующий год. Также нет долларового лимита на кредит, в отличие от единиц с воздушным источником, которые ограничены 2000 долларами.
Некоторые штаты помимо этого предлагают кредиты.
В Южной Каролине жители получают еще 25% кредита, а это означает, что домовладелец может получить 55% скидку от первоначальной стоимости. Некоторые коммунальные услуги также предлагают стимулы. Клиенты из Южной Каролины, использующие Blue Ridge Electric Co-op в качестве коммунального предприятия, могут получить до 1600 долларов за тонну за устанавливаемую ими систему. Например, 5-тонный тепловой насос, установленный в доме площадью 2000 квадратных футов, принесет от коммунального предприятия 8000 долларов.
Люди, живущие в местах с холодной зимой и жарким летом, получают наибольшую экономию. Тем не менее руководители трех опрошенных компаний назвали барьером первоначальную стоимость.
Кори Робертс живет на Лонг-Айленде, штат Нью-Йорк, и в июле прошлого года установил геотермальную систему производства Dandelion Energy. Он делал ремонт и нуждался в новом обогревателе и кондиционере. Он также интересовался устойчивостью. Он выбрал Одуванчик после сравнения затрат с системой природного газа.
«Я могу сказать вам, что дом самый прохладный из всех, что он когда-либо был, и отопление самое стабильное, что мы когда-либо имели, так как мы живем здесь. Мы очень счастливы», — сказал Робертс.
Сотрудник Dandelion Energy вставляет удлинитель сверла при установке системы геотермального теплового насоса в доме в Уайт-Плейнс, штат Нью-Йорк, понедельник, 8 мая 2023 г. (AP Photo/Julia Nihinson)
Подземные воды выбрасываются во время бурения геотермальной системы отопления и охлаждения в доме в Уайт-Плейнс, штат Нью-Йорк, понедельник, 8 мая 2023 года. (AP Photo/Julia Nihinson)
Первоначальная стоимость составила сногсшибательные 63 500 долларов, что намного больше, чем вариант с природным газом за 27 000 долларов. Но после 30-процентной федеральной налоговой льготы плюс налоговая льгота штата в размере 5000 долларов за геотермальную энергию плюс скидка от его электрической компании это составило около 32000 долларов.
«Одуванчик стоил всего 5000 долларов по сравнению с обычной системой. Если подумать о том, сколько времени потребуется, чтобы окупить затраты на сбережения, то это довольно быстро», — сказал Робертс.
Новая система вызвала интерес друзей и соседей.
«У нас много людей на улице спрашивают нас, как это работает, и мы говорим, что это просто волшебство. Вода движется по трубе в земле и вуаля, вот мы и нагреваемся и охлаждаемся. Это потрясающе», — сказал он.
Dandelion, основанный инновационной лабораторией Google в 2017 году, проектирует, устанавливает и обслуживает собственные системы в Нью-Йорке, Коннектикуте и Массачусетсе. Генеральный директор Майкл Сакс сказал, что вдохновением для компании послужил поиск доступного способа контролировать температуру в доме, не способствуя изменению климата.
«Существует три основных способа, с помощью которых люди могут сократить выбросы углекислого газа: изменить способ вождения, количество полетов и способы обогрева и охлаждения своего дома», — сказал Сакс.
Буровая установка возле дома во время установки системы геотермального теплового насоса в Уайт-Плейнс, штат Нью-Йорк, понедельник, 8 мая 2023 года. (AP Photo/Julia Nihinson)
Одуванчик в настоящее время работает над партнерством с Lennar Corp, одним из крупнейших строителей домов в стране, и думает, что в будущем новые дома будут строиться с использованием геотермальной энергии вместо природного газа. Он сказал, что Dandelion в настоящее время ищет сообщество, «где мы можем работать со 100 или 200 домами одновременно».
Litton также видит рост WaterFurnace. Бытовые геотермальные тепловые насосы в настоящее время составляют всего 1% рынка отопления и охлаждения США. Но они составляют 20% европейского рынка из-за долгой истории более высоких цен на ископаемое топливо и большего количества стимулов.
Помимо затрат и нарушения работы двора, могут быть задержки с выдачей разрешений, отчасти потому, что в некоторых юрисдикциях геотермальная энергия не используется.
Еще одна проблема — невидимость.
«Возможно, сегодня вы проезжали мимо нескольких геотермальных установок и даже не знаете об этом, потому что все они находятся под землей», — сказал Литтон.
Освещение климата и окружающей среды Ассошиэйтед Пресс получает поддержку от нескольких частных фондов. Узнайте больше о климатической инициативе AP здесь. AP несет исключительную ответственность за весь контент.
Альтернативное отопление дома
Взгляд на популярные варианты Большинство домовладельцев используют системы принудительной вентиляции для отопления своих домов, и эти системы работают на нефти или природном газе, цены на которые имеют тенденцию к росту. Отопление дома альтернативными методами может сэкономить энергию и деньги, принося пользу окружающей среде за счет сокращения выбросов ископаемого топлива. От печей, которые сжигают альтернативные виды топлива, до геотермальных технологий и солнечной энергии, у домовладельцев есть множество вариантов обогрева дома.
Если вы не боитесь дополнительной работы по рубке дров, укладке дров и загрузке печи, дрова могут стать отличным топливом — просто спросите у калифорнийского пожарного. Древесина — это легко возобновляемый ресурс, который создает классическую деревенскую атмосферу, когда его сжигают в качестве топлива в печи или камине. Кроме того, новейшие камины и печи вышли за рамки грязных, неэффективных драндулетов прошлых лет. Последние модели горят чище и эффективнее без опасного накопления креозота. Большая часть того, что уходит в дымоход, — это просто углекислый газ и водяной пар. Дыма и запаха очень мало. Новые блоки более привлекательны, их стили подходят практически к любому интерьеру, включая акценты, каменные вставки, плиточные бордюры и многое другое. Кроме того, они проще в эксплуатации.
Печи, которые сжигают сушеную пшеницу, кукурузу или гранулы из обезвоженной древесной щепы, пользуются большой популярностью. Новые многотопливные печи позволяют сжигать все три экологически чистых вида топлива в одной печи.
Некоторые многотопливные печи оснащены термостатом, который регулирует скорость подачи топлива для поддержания заданной температуры. При использовании для обогрева дома многотопливные печи могут сократить расходы на электроэнергию на 70 процентов. Эти альтернативные виды топлива полезны для окружающей среды, поскольку они сделаны из бесконечно возобновляемых материалов, которые не зависят от ископаемого топлива.
Хотя кукуруза, пшеница и пеллеты также требуют гораздо меньше места для хранения, чем дрова, следует отметить, что владельцу печи потребуется сухое место для хранения топлива. Кроме того, печные обогреватели являются зональными обогревателями, и при использовании в качестве основного источника тепла они лучше всего работают в небольших домах.
При использовании для обогрева дома многотопливных печей можно сократить расходы на электроэнергию на 70 процентов. Фото© Тьеро. Чтобы обеспечить более равномерное тепло в доме, некоторые дровяные печи также используют другие виды топлива (например, природный газ), когда вы не можете ухаживать за огнем.
Эти печи могут распределять тепло через систему воздуховодов, например, те, которые используются в печах с принудительной подачей воздуха.
Тепловые насосы вырабатывают тепло за счет использования электричества и хладагента. В отличие от печи они также могут обеспечивать охлаждение, что избавляет от необходимости устанавливать две отдельные системы как для нагрева, так и для охлаждения.
Что касается эффективности, многие тепловые насосы в настоящее время имеют рейтинг эффективности, достигающий 300 процентов. К сожалению, они не очень хорошо работают в холодном климате, особенно ниже нуля, и в результате часто требуется система резервного отопления. Для тех, кто живет в более мягком или теплом климате, он должен обеспечивать адекватное охлаждение и обогрев круглый год.
Популярные в Европе и Азии настенные тепловые насосы без воздуховодов, также известные как «мини-сплит-системы», набирают популярность в Северной Америке.
Комбинированные системы охлаждения и обогрева более привлекательны и тише, чем оконные блоки, менее навязчивы и более управляемы, чем системы кондиционирования воздуха, и гораздо более энергоэффективны, чем обе. Фотографии © Fujitsu General AmericaТепловые насосы также могут быть хорошим выбором для тех, у кого нет доступа к источнику природного газа. Хотя электричество может быть дороже газа, эффективность тепловых насосов часто помогает компенсировать это.
Воздушные тепловые насосы являются наиболее распространенным типом, они берут тепло из атмосферы (даже в холодные дни), концентрируют тепло с помощью хладагента, а затем распределяют его по дому через систему воздуховодов или труб.
Один из распространенных типов тепловых насосов с воздушным источником, известный как «мини-сплит», содержит центральный наружный блок и один или несколько внутренних блоков, подающих горячий или холодный воздух. Эти блоки относительно просты и недороги в установке, не требуют воздуховодов.
Геотермальные тепловые насосы, также называемые геотермальными системами, концентрируют тепло земли по трубам, проложенным на глубине от 6 до 8 футов под поверхностью земли, или в вертикально пробуренных скважинах. Источником этой геотермальной энергии являются природные явления, такие как радиоактивный распад минералов и солнечная энергия, поглощаемая земной поверхностью. Поскольку температура земли остается около 50 градусов, независимо от погоды, геотермальные системы могут легко и эффективно извлекать и распределять тепло через 50-градусную жидкость, циркулирующую в ее контуре заземления. Это обеспечивает гораздо более стабильный источник тепла, чем обычные тепловые насосы, которые полагаются на наружный воздух в качестве источника тепла. Наземные системы также могут быть оснащены водонагревателями, поэтому большая часть горячей воды в доме может быть обеспечена той же системой.
Геотермальная энергия является наиболее энергоэффективным и экономичным видом отопления или охлаждения, но недостатком является высокая стоимость установки.
Ожидайте потратить в два раза больше, чем вы заплатили бы за установку воздухообмена, газа или электрических установок. По данным HomeAdviser.com, в среднем по стране стоимость установки
геотермальной системы отопления или охлаждения составляет 7 620 долларов, при этом большинство домовладельцев тратят от 3 473 до 12 864 долларов. Включая оборудование и переменные затраты на раскопки, общая стоимость может превысить 20 000 долларов.
Солнечное отоплениеСолнечное отопление — это альтернатива, технология которой постоянно развивается. Типичная бытовая «солнечная тепловая» система состоит из солнечной панели с протекающим через нее жидким теплоносителем для передачи собранного тепла куда-нибудь полезному, например, к баку с горячей водой или бытовым радиаторам. Солнечная панель расположена в зоне, подверженной воздействию достаточного количества света в течение дня, обычно на крыше, а насос циркулирует теплоноситель по всей системе.
Геотермальные тепловые насосы аналогичны обычным тепловым насосам, но используют землю вместо наружного воздуха для отопления, кондиционирования воздуха и, в большинстве случаев, горячего водоснабжения.
Поскольку они используют природное тепло земли, они являются одними из самых эффективных и удобных технологий отопления и охлаждения, доступных в настоящее время. Изображение © Славомир Валигурский.Также доступны системы «солнечного горячего воздуха», которые проще по конструкции и в основном нагревают воздух, проходящий через панель, а затем рециркулирующий обратно в помещение. Системы обычно используются в качестве дополнительного источника тепла.
Солнечные тепловые системы могут быть довольно дорогими в установке, и они также требуют беспрепятственного доступа к солнцу, то есть они устанавливаются на крышах и стенах, где многим домовладельцам не нравится навязчивый внешний вид панелей. Хотя солнечные системы дороги, они имеют право на 30-процентную федеральную налоговую льготу в США
Отопление помещений Не упускайте из виду отопление помещений как простой, но эффективный способ снижения счетов за электроэнергию. Средняя годовая стоимость обогрева дома площадью 1500 квадратных футов при температуре 70 градусов составляет примерно 1800 долларов.
При таких высоких затратах имеет смысл отапливать только те помещения, в которых вы проводите больше всего времени, а не отапливать весь дом. Несмотря на то, что он зависит от традиционной электроэнергии, целенаправленное отопление с помощью обогревателей может быть чистым, простым и ненавязчивым методом снижения общего энергопотребления.
Сэкономьте деньги на счетах за отопление, перейдя на один из лучших обогревателей в Америке, созданный специально для обеспечения эффективности, безопасности, простоты, долговечности и комфорта.
Сверхэффективный— Нагреватель Envi был создан из стремления выжать все до последней капли мощности нагрева из конструкции с низким энергопотреблением, не жертвуя при этом эффективностью. Результатом стал запатентованный процесс под названием «Технология стековой конвекции», который увеличивает поток воздуха без необходимости использования вентилятора.
Он работает, втягивая холодный воздух в обогреватель, а затем быстро нагревая и распространяя тепло по комнате. В результате получается сверхэффективный обогреватель, стоимость эксплуатации которого составляет всего 4 цента в час. Клиенты, которые отказываются от центрального отопления и обогревают отдельные комнаты с помощью Envi, сообщают об экономии до 50 и более процентов на своих счетах за отопление.
Сверхбезопасный — Нагреватель Envi является прохладным на ощупь, имеет термовыключатель, дополнительный настенный датчик, который отключает питание, если нагреватель сбивается со стены, и, в довершение всего, он изготовлен из огнеупорные материалы. Это позволяет круглосуточно и без выходных обогревать детей, домашних животных и пожилых людей.
Удобный— Благодаря безвентиляторной конструкции Envi работает абсолютно бесшумно и не выбрасывает в воздух пыль или аллергены. Envi также снижает потребность в использовании вредных для здоровья воздуховодов, а нагревательный элемент с низким энергопотреблением поддерживает влажность и не сушит воздух.