В северной Миннесоте первые последователи приводят доводы в пользу холода.

Aug 17, 2023

Майкл Оверенд настраивает внутренний блок теплового насоса своего дома. Фото Стефани Хемфилл.

Майкл Оверенд и Люси Грина любят показывать посетителям свой дом, скромный дом с четырьмя спальнями, построенный в 1965 году на гравийной дороге к северу от Дулута.

Однако гордость пары не всегда ограничивалась одной вещью: счетами за коммунальные услуги.

«Мы были смущены тем, сколько тепла утекало из этого старого дома», — сказал Оверенд. «И нам было очень холодно».

Сегодня эта пара входит в число небольшого, но растущего числа домовладельцев северной Миннесоты, которые находят комфорт и экономию, сочетая энергосберегающее утепление с полностью электрической системой отопления и охлаждения, известной как тепловой насос.

Тепловые насосы — это высокоэффективные устройства «два в одном», которые могут как обогревать, так и охлаждать дом даже в заведомо холодном климате, таком как северная Миннесота. Эта технология, вероятно, станет ключевым компонентом климатической стратегии штата, поскольку сжигание ископаемого топлива для обогрева зданий вносит значительный вклад в выбросы парниковых газов в штате. На здания приходится 40% всего энергопотребления в Миннесоте.

Несмотря на то, что технология по-прежнему остается нишевой, коммунальные предприятия, подрядчики и защитники ожидают, что технология станет популярной по мере того, как появится больше стимулов и все больше людей узнают о том, на что она способна.

Для Оверенда и Грины все началось с консультации эксперта по строительству сверхэффективных домов. Они вырастили в своем доме двоих детей, но, выйдя на пенсию, им пришлось решить, оставить ли дом себе и улучшить его условия для жизни или купить его в другом месте.

Первым шагом было проведение энергоаудита, а затем подрядчики заткнули дыры, добавили изоляцию и установили эффективные окна. В конце концов, дом стал настолько тесным, что пришлось установить теплообменник, чтобы воздух оставался свежим и здоровым. В наши дни это стандартная практика в строительстве энергоэффективных домов.

Следующим был тепловой насос. Эти системы существуют уже несколько десятилетий, но в последние годы их производительность и эффективность стремительно улучшались. Эти улучшения, наряду с растущей осведомленностью об изменении климата и опасности сжигания ископаемого топлива в помещении, помогли повысить популярность этого прибора в последние годы.

Тепловые насосы более эффективны, чем печи, потому что они не выделяют тепло; они перемещают его из одного места в другое, так же, как это делают холодильники. Наружный блок внешне похож на стандартный кондиционер. Он имеет змеевик, заполненный хладагентом, и вентилятор, который продувает змеевик воздухом. Внутренний блок также имеет змеевик и вентилятор. Когда хладагент движется по системе, компрессор создает в нем давление, а затем позволяет ему расширяться, заставляя его переключаться между газом и жидкостью. Это позволяет ему поглощать тепло снаружи и отдавать его внутрь.

Летом систему можно перевернуть, отводя тепло изнутри более эффективно, чем это может сделать стандартный кондиционер.

Самые современные тепловые насосы могут извлекать тепло из воздуха даже в очень холодные дни. Это связано с появлением новых компрессоров с регулируемой скоростью и инверторным приводом. Они более эффективны, поскольку работают непрерывно с различной скоростью в соответствии с нагрузкой на отопление или охлаждение в доме, а не останавливаются и включаются, как это делает большинство печей.

Оверенд сказал, что его система поддерживает температуру в доме до 20 градусов ниже нуля по Фаренгейту. Есть резервные электрические радиаторы, и система может автоматически переключаться на резервные радиаторы, но Оверенд говорит, что они почти никогда не включаются.

Оверенд сказал, что новая система, включая демонтаж старой печи, установку двух тепловых насосов и некоторых новых воздуховодов, а также добавление воздухообменника и нового водонагревателя, обошлась паре примерно в 25 000 долларов и снизила потребление энергии в доме на 40%. .

Экономия зависит от типа системы, которую заменяет тепловой насос. Домовладельцы, использующие пропан, могут сэкономить до 30% расходов на отопление дома; Те, кто использует электрическое сопротивление (плинтус), могут сэкономить до 50%, согласно данным Air Source Heat Pump Collaborative, проекта некоммерческого Центра энергетики и окружающей среды в Миннеаполисе и крупнейших коммунальных предприятий штата.