Критики утверждают, что эта технология лучше всего подходит для новостроек, но исследования показывают успех при модернизации и в домах с плохой изоляцией.
Работают ли тепловые насосы при отрицательных температурах? Являются ли тепловые насосы более дорогими в эксплуатации, чем газовые котлы?
До сих пор широко распространено мнение, что тепловые насосы будут работать только в новых домах.
Ожидается, что к концу десятилетия количество тепловых насосов, устанавливаемых каждый год по всему ЕС, вырастет, поскольку правительства стремятся сократить выбросы углекислого газа в домашних хозяйствах.
По данным Международного энергетического агентства (МЭА), к 2025 году количество установок тепловых насосов в ЕС вырастет с 2 миллионов в год в 2021 году до более чем 4 миллионов. Этот глобальный наблюдатель за энергетикой прогнозирует, что к 2030 году ежегодные установки могут достичь почти 7 миллионов.
Важно отметить, что эти прогнозы предполагают, что большинство установок будет располагаться в существующих зданиях, а не в современных объектах недвижимости. К середине десятилетия более половины всех новых тепловых насосов будет установлено в существующих зданиях, а к концу десятилетия в существующих зданиях будет установлено почти в три раза больше тепловых насосов, чем в новых.
Результаты подчеркивают ключевую проблему, связанную с внедрением тепловых насосов: могут ли тепловые насосы действительно работать в старых зданиях или их следует зарезервировать для новых объектов?
В Великобритании вера в то, что тепловые насосы эффективно работают только в современных зданиях, вызвала опасения, что большой запас британских домов викторианской эпохи и домов, построенных до Второй мировой войны, подорвет цель правительства установить 600 000 домов в год к 2028 году.
В отчете, подготовленном в 2021 году Альянсом энергетики и коммунальных услуг (EUA), торговой организацией, которая представляет производителей газовых котлов в партнерстве с четырьмя газовыми сетевыми компаниями, говорится, что тепловые насосы будут непрактичны для 54% британских домохозяйств, использующих газ. для обогрева своих домов.
В отчете проанализировано 22,7 миллиона объектов недвижимости и утверждается, что для 8 – 12 миллионов будут существовать «ограничивающие факторы» при замене газовых котлов тепловыми насосами. Дома могут быть плохо изолированы или иметь сплошные кирпичные стены, которые будет трудно изолировать. В отчет также включены дома с ограниченным пространством для установки тепловых насосов, такие как многоэтажные квартиры и дома со средней террасой.
Критики тепловых насосов утверждают, что быстрый выброс ископаемого топлива может обеспечить прилив тепла даже в негерметичном доме, тогда как тепловые насосы, которые полагаются на постоянный поток мягкого тепла для достижения желаемой температуры, с трудом справляются с домами, в которых нет тепловых насосов. иметь хорошую изоляцию.
EUA, которое впоследствии отрицало умышленное разжигание общественной дезинформации о тепловых насосах, заявило, что высокая стоимость и неудобства проведения полной модернизации изоляции дома для теплового насоса означают, что это вариант «для меньшинства объектов недвижимости».
Исследование, опубликованное в 2022 году Energy Systems Catapult (ESC), независимой исследовательской и технологической организацией, созданной правительством Великобритании, похоже, опровергает это утверждение.
Группа реализовала проект, направленный на установку тепловых насосов в 750 домах по всей стране – от юго-востока Шотландии и Ньюкасла до юго-востока Англии – чтобы проверить техническую и практическую осуществимость крупномасштабного внедрения. тепловых насосов в существующие британские дома. Было обнаружено, что в домах с террасами в викторианском стиле и квартирах 1960-х годов можно успешно установить тепловой насос.
«В рамках проекта не выявлен какой-либо конкретный тип или возраст объекта недвижимости, на котором нельзя было бы успешно установить тепловой насос. Предположение о том, что в Британии существуют определенные архетипы домов, которые не подходят для тепловых насосов, не подтверждается опытом и данными проекта», – говорится в отчете ESC.
Ожидается, что ESC отчитается о том, насколько хорошо тепловые насосы работали в реальных условиях после всеобщих выборов 4 июля.
Общество Фраунгофера, крупнейшая в Европе исследовательская организация, ориентированная на прикладные исследования, обнаружило, что тепловые насосы превосходят газовые котлы даже в зданиях, которым более 100 лет. Он контролировал около 300 тепловых насосов в течение 20 лет.
В одном исследовании, проведенном в период с 2018 по 2019 год, институт отслеживал здания возрастом от 15 до 150 лет, которые были частично или полностью отремонтированы с использованием мер по энергосбережению, а также оснащены тепловыми насосами. Было обнаружено, что воздушные тепловые насосы достигли среднего сезонного показателя производительности 3,1, что означает, что они более чем в три раза более эффективны, чем газовый котел.
Этот рейтинг был лишь немного выше, чем в предыдущем исследовании, проведенном десятью годами ранее, которое показало, что системы тепловых насосов в основном в старых, неотремонтированных зданиях имели средний рейтинг производительности 2,6.
В отчете ESC не указывалось, какой объем работ по изоляции был проведен домохозяйствами перед установкой теплового насоса. Но отдельное правительственное исследование предполагает, что это может быть дешевле, чем утверждают газовые лоббисты.
Исследование, проведенное Департаментом энергетической безопасности и Net Zero в 2021 году, показало, что переход к отоплению домов с очень низким или даже нулевым выбросом углекислого газа может быть предпринят «без обязательного проведения обширных работ по глубокой модернизации».
Было обнаружено: «Дома могут перейти на электрическое отопление по цене, намного меньшей, чем принято считать» и «без угрозы комфорту». Кроме того, в результате выбросы парниковых газов «очень резко сократятся».
В старых зданиях меры по повышению энергоэффективности, такие как изоляция чердаков и стен или замена старых радиаторов на более крупные модели и полы с подогревом, возможно, должны сыграть свою роль в смягчении проблем, связанных с установкой теплового насоса.
В квартирах или домах с террасами с ограниченным пространством на открытом воздухе, возможно, придется рассмотреть варианты установки на стену или на крышу. Для всех типов домов внутри должно быть место для резервуара с горячей водой, часто там, где раньше находился старый котел.
Степень, в которой дорогостоящая модернизация дома может повлиять на успех установки теплового насоса, является сложной.
Исследования, подтверждающие установку тепловых насосов во всех типах жилья, также содержат оговорки. ESC отметило, что оно не смогло установить столько тепловых насосов, сколько надеялось, в объектах, построенных до 1945 года, из-за «более сложных задач» в разработке успешных систем для старых домов. Тем не менее, компании удалось установить 163 тепловых насоса на объектах, построенных до 1945 года, «ясно показывая, что с такими проблемами можно справиться», говорится в сообщении.
Наконец, в основе применения исследований тепловых насосов к любому индивидуальному опыту лежит качество монтажных работ. Система теплового насоса, которая была неправильно установлена, возможно, с тепловым насосом неправильного размера, всегда будет далека от результатов даже самых строгих научных исследований.
Утверждения о том, что большая часть жилищного фонда Великобритании не приспособлена для установки теплового насоса, кажутся преувеличенными.
Хотя некоторые старые дома, несомненно, будут создавать проблемы для монтажников, полевые исследования показали, что эти проблемы не являются непреодолимыми. Например, базовая изоляция в старых домах может повысить энергоэффективность. А квартиры в многоэтажных домах с ограниченным пространством под открытым небом можно было бы подключить к тепловой сети с использованием других источников низкоуглеродного отработанного тепла или даже крупномасштабных тепловых насосов.
В Великобритании и других европейских странах никогда не существовало единого решения по отоплению, отвечающего потребностям всех типов жилья, и случай с тепловыми насосами не станет исключением. Но для большинства домов это может быть самый простой путь к низкоуглеродному будущему.
