В странах Европы сегодня около 70% всех загородных домов отапливаются с помощью электричества. Его называют самым экологичным, удобным и безопасным способом получения тепла. На отечественных просторах электрическое отопление загородного дома и дачи пока не получило столь широкого распространения в связи с высокой стоимостью эксплуатации.  Специалисты же утверждают, что есть некоторые способы, которые позволят экономно отапливаться электричеством. Что для этого нужно делать? Какое оборудование будет уместно в качестве самостоятельного, а какое подойдет лишь как дополнительное и резервное?

№1. Плюсы и минусы электрического отопления

Электрическое отопление приобрело распространение за счет множества преимуществ:

• простота, скорость и относительная дешевизна монтажа системы. Обустройство и введение в эксплуатацию систем электроотопления обойдется приблизительно на 30% дешевле аналогичных работ по другим системам;
• простота эксплуатации, отсутствие необходимости в регулярном сервисном обслуживании;
• небольшие размеры отопительных приборов;
• бесшумность работы;
• безопасность, экологичность и гигиеничность;
• высокий КПД;
• долгий срок службы;
• автоматизация системы отопления и возможность гибкого регулирования работы системы.

  Сравнение начальных затрат на монтаж систем отопления с разным видом топлива

Может сложиться впечатление, что электричество – идеальный способ отопления, но ему присущи и серьезные недостатки:

• стоимость электроэнергии;
• перебои с подачей электроэнергии, что стало нормой для огромного количества загородных участков.

Если электричество – единственный вариант согреться зимой, то с недостатками можно бороться. Конечно же, электроэнергия – дорогой ресурс, но если хорошо утеплить дом и выбрать подходящее оборудование, то расходы можно сократить в разы. Конечно же, существенно влияние оказывает и климат региона, но роль утепления огромна: на обогрев 1м³ неутепленного пространства уходит около 50 Вт, а если утеплить дом по всем правилам, то энергии понадобится уже около 20 Вт. Естественно, чем меньше дом, тем ниже будут расходы на его отопление. Электричество лучше всего подходит для небольших одноэтажных домов, в остальных случаях его лучше сделать резервным источником тепла, отапливая дом газом, твердым или жидким топливом.

Чтобы система не зависела от перебоев с подачей электричества, лучше использовать аккумуляторные батареи и генераторы, работающие на бензине или дизеле, альтернатива –  установить солнечные батареи или ветрогенератор.

Еще один важный момент – мощность линии должна соответствовать той нагрузке, которая будет возлагаться на нее при включении приборов электроотопления.

№2. Варианты электрического отопления загородного дома

Отопительные электрические системы могут быть двух основных видов:

• те, что используют промежуточный теплоноситель;
• те, что сразу преобразовывают электрическую энергию в тепловую и передают ее в окружающую среду.

К первому типу относятся котлы и масляные радиаторы, а ко второму конвекторы, инфракрасные обогреватели, тепловентиляторы и электрический теплый пол. Собственно, это и есть перечень возможных вариантов электрического отопления дачи. Вид и количество устройств подбирается в зависимости от размеров помещения и частоты нахождения там людей.

№3. Отопление загородного дома электрическим котлом

Главная часть электрического котла – теплообменник, бак с нагревательными элементами. Они подогревают теплоноситель (вода, антифриз, масло), который циркулирует по системе, состоящей из труб и радиаторов отопления – все, как в случае с газовым или жидкотопливным котлом. Кроме того, в систему часто входят расширительный бак, циркуляционный насос и предохранительный клапан.  Индукционные и электродные котлы работают несколько иначе.

Преимущества данного способа отопления очевидны: отсутствие дыма и необходимости обустраивать дымоход, бесшумность работы, безопасность, высокий КПД (до 99%), простота эксплуатации и регулирования температуры. По причине высокой стоимости электроэнергии такие котлы монтируются, в основном, тогда, когда загородный дом используется не для постоянного проживания. Кроме того, не стоит забывать и про необходимость наличия хорошей электропроводки.

В системе отопления могут использовать электрические котлы таких видов:

• ТЭНовые котлы – самые простые и популярные устройства. Принцип их работы можно сравнить с обычным электрическим чайником. Нагревательные элементы, которых в котле обычно 3-4, греют теплоноситель (воду) в проточном режиме. В зависимости от необходимой температуры ТЭНы включаются вместе, по одному или группами. Нагретая вода циркулирует по системе, а для лучшего ее давления и циркуляции обычно используют циркуляционные насосы. Мощность таких котлов – от 3 до 50 кВт, есть модели, работающие от одно- и трехфазной сети. Преимущества ТЭНовых котлов: компактность, небольшая цена, простота монтажа. Существенный недостаток – образование накипи на нагревательных элементах, что приводит к увеличению потребления энергии и постепенному выходу из строя;
• электродные котлы работают без нагревательных элементов. Основная их часть – электроды. При прохождении тока с одного электрода на другой через жидкость последняя нагревается под воздействием собственного сопротивления. В качестве жидкости используют антифризы. Мощность электродных котлов 5-25 кВт. Такие устройства лишены основного недостатка ТЭНовых котлов – образования накипи, они компактны, безопасны в случае утечки воды и недорогие. Но они требуют обязательного проведения водоподготовки, вода должна циркулировать строго с определенной скоростью, а электроды постепенно изнашиваются, поэтому требуют периодической замены;
• индукционные котлы также не имеют нагревательных элементов, а подогрев электроносителя (вода, масло, антифриз) осуществляется за счет электромагнитной индукции. Это наиболее экономичные в эксплуатации котлы, в них почти не образуется накипь, долговечность на высоте, но затраты на покупку будут немалыми, да и габариты таких котлов приличные.

Кроме того, все котлы делятся на однофазные (потребляют 220 В напряжения) и трехфазные (380 В): первые подойдут для маленьких по площади домов и дач, которые посещаются время от времени, вторые – для больших дач. Также котлы делят на настенные и напольные, на одноконтурные и двухконтурные (эти позволяют организовать еще и горячее водоснабжение дачи).

Что же касается производителя котла, то для обеспечения надежности и долговечности вовсе необязательно отдавать предпочтение импортной технике – отечественная продукция лучше приспособлена к нашим условиям эксплуатации.  Кстати, умельцы используют в системе отопления вместе электрического котла обычный бойлер. Это обойдется даже дешевле, но и проблем будет несколько больше.

№4. Конвекторы для отопления дачи

Электрический конвектор относится к одному из самых популярных способов отопления дачного дома. Установить прибор можно где угодно, в управлении он прост, много места не занимает, а помещение прогревает достаточно быстро и бесшумно, КПД около 95%. В качестве нагревательного элемента используется вольфрамовая спираль, которая может нагреваться до 600⁰С. Она помещена в керамический изолятор, а тот – в привлекательный стальной или алюминиевый корпус. В нижней части корпуса расположены отверстия для поступления холодного воздуха, в верхней – для выхода теплого. Нагретый воздух поднимается вверх, уступая место холодному, и так по кругу.

Циркуляция воздуха может происходить естественным образом или ускоряться при помощи вентиляторов. Лучше всего использовать вентиляторы во время первичного нагрева помещения, а потом уже полностью перейти на естественный обмен воздуха. За счет конструкции конвектора внешний его корпус не нагревается выше 60⁰С, поэтому устройство абсолютно безопасно. Поддержание заданной температуры осуществляется за счет наличия механического или электронного блока управления.

Конвектор может быть напольным или настенным, встраиваемым или внешним, его вес небольшой – от 2,8 до 6,2 кг. Мощность электрических конвекторов от 0,5 до 3 кВт. Этот параметр и число приборов выбирают в зависимости от площади отапливаемого помещения и того, единственный ли этот способ отопления или нет.

Как рассчитать мощность и количество необходимых конвекторов? Необходимо знать площадь отапливаемого помещения (расчет можно проводить для всего дома или комнаты) и его высоту. Умножив площадь на высоту, получаем объем. Мощность, требуемая на обогрев кубометра воздуха, зависит от качества утепления помещения. Для хорошо утепленных домов (по всем требованиям энергосбережения) это около 20 Вт, для домов с утепленными стенами, перекрытиями и стеклопакетами – 30 Вт, для строений с недостаточной теплоизоляцией – 40 Вт, с плохой изоляцией – 50 Вт.

Например, у нас есть небольшой дачный дом площадью 33 м² с высотой потолка 2,5 м, объем получается 82,5 м³. Допустим, дом у нас утеплен, но не идеально (возьмем мощность 30 Вт): 82,5*30 = 2475 Вт, или почти 2,5 кВт. Получается надо купить либо один достаточно мощный конвектор на 2,5 кВт, либо два на 1,2-1,3 кВт.

№5. Масляные радиаторы для дачи

Рассматривать масляный радиатор в качестве единственного источника тепла можно только тогда, когда дача небольшая и появляетесь вы там нечасто, в остальных случаях – это резервный и дополнительный способ обогрева. Устроены такие приборы несложно: нагревательный элемент передает энергию маслу (теплоноситель), которое циркулирует внутри корпуса устройства. Масло нагревает корпус, а тот, в свою очередь, – воздух в комнате. Нагреть комнату до приемлемой температуры таким обогревателем можно без проблем. Среди его преимуществ:

• возможность транспортировки из одной комнаты в другую;
• высокий уровень безопасности, поверхность не нагревается выше 60⁰С;
• долговечность и надежность;
• бесшумность;
• невысокая цена;
• отсутствие неприятных запахов.

Нагревают помещение такие приборы не очень быстро, но и остывают они медленно, поддерживая комфортную температуру долгое время. Для большей скорости нагрева помещения в некоторые модели встроен вентилятор. Мощность устройств от 1 до 2,5 кВт. Расчет мощности примерно такой же, как и с конвектором.

№6. Тепловентиляторы для дачи

Тепловентилятор – это еще один способ резервного отопления загородного дома. Постоянно поддерживать им необходимую температуру не представляется возможным. Тем не менее, тепловентиляторы заслужили большую популярность, так как:

• стоят недорого;
• компактны и мобильны;
• позволяют достаточно быстро прогреть помещение;
• просты в эксплуатации.

Среди недостатков неэкономичность, пожароопасность, шум и неприятный запах, так как в процессе эксплуатации на раскаленную спираль попадают частицы пыли и грязи. Большую площадь таким устройством не прогреешь, но для этого существуют тепловые завесы и тепловые пушки, которые работают по тому же принципу, что и тепловентилятор.

Устройство достаточно примитивно: воздушные массы нагреваются за счет соприкосновения с разогретым ТЭНом, а перемещаются благодаря наличию вентилятора. Различия только в типе нагревательного элемента (спиральный – самый дешевый, но опасный, а керамический безопасный, но дорогой), мощности (0,4-2,5 кВт), типе управления, в виде и форме вентилятора.

№7. Инфракрасные обогреватели

Инфракрасные обогреватели экономичнее привычных электрических котлов на 20-35%, а эксперты уверены, что скоро подобные устройства станут в один ряд с традиционными системами обогрева. Пока по уровню популярности они проигрывают конкурентам, но спрос на них растет незамедлительными темпами. Принцип действия заключается в преобразовании электроэнергии в инфракрасные лучи, которые греют не воздух, а предметы, как солнце. Нагретые предметы отдают тепло в окружающую среду, и температура в помещении растет. Предметы нагреваются только в той зоне, куда направлены лучи обогревателя.

Инфракрасные обогреватели представлены в двух модификациях:

• устройства на ножках;
• плоские панели, которые крепятся к стенам или даже потолку.

Быстро нагреть помещение таким способом не получится, но за счет экономичности, экологичности и особенностей работы инфракрасные обогреватели могут использоваться в качестве самостоятельного источника тепла в загородном доме, если там, конечно, не живут постоянно. Вспомните, что часто такие приборы ставят на открытых площадках кафе, поэтому для осенне-весенних посиделок под открытым небом эти обогреватели будут в самый раз – получится теплая и уютная зона отдыха.

Мощность подобных устройств колеблется от 0,25 до 3-4 кВт. Инфракрасные обогреватели пожаробезопасны и долговечны, могут прослужить до 25 лет.

№8. Теплые полы для загородного дома

Теплый пол позволит создать максимально комфортные условия пребывания в загородном доме. Для обустройства электрического теплого пола используются:

• кабель, который волнами, полосами или зигзагами укладывается в необходимых частях комнаты;
• инфракрасная пленка, которая работает по принципу инфракрасных обогревателей и отличается простотой в монтаже. Ее используют даже для обустройства «теплого потолка» и «теплых стен».

Теплый пол называют более-менее экономичным способом отопления за счет присутствия системы автоматического управления и правильного распространения тепла, но все же дешевым такой обогрев назвать невозможно. В эксплуатации пленочный пол обойдется дешевле, но стоит пленка дороже электрических кабелей.

К основным преимуществам электрических теплых полов стоит отнести:

• простота монтажа и эксплуатации;
• равномерный обогрев всего помещения;
• безопасность;
• долговечность;
• возможность настраивать температуру вплоть до 0,1⁰С;
• отсутствие необходимости выделять место под котел, радиаторы или обогреватели.

Если площадь загородного дома велика, то рассматривать теплый пол в качестве самостоятельного источника отопления никак нельзя.

№9. Сплит-системы для отопления

Сплит-система может не только охлаждать помещение, но и нагревать его. Сразу оговоримся, возможно это только при плюсовых внешних температурах, т.е. получать тепло от сплит-системы можно будет в осенний и весенний период, когда на улице около +1…+5⁰С. Устройство можно считать резервным источником тепла, когда основную систему отопления включать еще, вроде бы, рано или уже поздно, а прогреть в доме хочется.

Стоит помнить, что сплит-система – это не обогреватель, и нагревательного элемента в ней нет. Отсюда и ограничения по внешней температуре воздуха. Выдачу теплого воздуха сплит-системой можно назвать реверсом фреона: тепло забирается с улицы и подается внутрь, а это можно назвать не выработкой тепла, а его перекачкой. Следовательно, чем ближе к нулю температура на улице, тем ниже эффективность работы сплит-системы на обогрев. При плюсовых температурах количество поданного в помещение тепла может в 2-4 раза превышать величину потраченной на это энергии.

Пока электричеству еще трудно конкурировать с системами отопления на жидком, твердом и газообразном топливе. К тому же, появляются способы получать тепло от альтернативных источников энергии. Но в ряде случаев без электрического отопления загородный дом обойтись не сможет, и тут задача состоит в выборе наиболее подходящего источника тепла, ну и, конечно же, в правильном энергосбережении.

Статья написана для сайта remstroiblog. ru.

Делаем электроотопление частного дома своими руками

Электроотопление набирает все большую популярность среди владельцев загородных домов. Такая схема обогрева подкупает простотой использования устройств, дешевизной оборудования и легкостью монтажа элементов системы. Однако даже в том случае, если нет возможности приобрести готовое оборудование, возможно реализовать электроотопление частного дома своими руками.

Последующее подключение системы также не составит проблем даже для неспециалиста. При запуске электрической системы обогрева не требуется согласование с государственными контролирующими службами, что также отражается на востребованности этой системы. Важно иметь в виду, что при изготовлении системы электроотопления своими руками важно не бросаться в крайности.

Например, нет смысла делать спиральные намотки для ТЭНа, так как купить готовые ТЭНы выйдет дешевле, а качество ТЭНов промышленного производства несопоставимо лучше самодельных.

Так что при изготовлении системы электроотопления частного дома своими руками нужно соблюдать разумную осторожность.

Типы электроотопления

Электрического оборудования для обогрева дома существует немало, каждое из них обладает своими плюсами и минусами.

Централизованное водяное отопление. Предполагает использование котла и устройств обогрева. Котел нагревает воду, которая передается в батареи, нагревая их.

Автономное водяное отопление. В этом случае из схемы исключается котел. Нагревательный элемент находится внутри устройств обогрева (в батареях). Такая схема очень удобна отсутствием труб и вообще разводки как таковой. Эффективность обогрева зависит от площади радиатора.

Отопление с помощью электрических устройств.

К электрическим устройствам в данном контексте относятся электрические камины, УФО, ИК-нагреватели, тепловентиляторы, тепловые пушки, электроконвекторы, масляные радиаторы и пр.

Встроенные электрообогреватели. Подразумеваются такие устройства, как система «теплый пол». Конечно, изготовить теплый пол в домашних условиях невозможно, а вот смонтировать его своими руками по силам каждому.

Обогрев с помощью токопроводящей бумаги. Если взять лист токопроводящей бумаги и прикрепить к ней электроды, получится электрообогреватель, выполненный своими руками. При создании такого обогревателя важно иметь в виду, что его максимальная температура не должна превышать +50С. Листы бумаги можно крепить к стенам. Однако у такого устройства есть один критический недостаток: если на него попадет хотя бы капля жидкости, он мгновенно перегорит.

Каждое из этих отопительных устройств можно приобрести в строительном магазине, но некоторые выгоднее сделать своими руками.

Стоимость самодельного устройства может в разы отличаться от стоимости экземпляров, произведенных промышленным путем.

Самодельные обогреватели можно использовать для отопления дома, а также в качестве электроотопления гаража. Своими руками можно реализовать систему отопления для дачи.

Электроотопление дома

Для того чтобы сделать электроотопление частного дома своими руками, следует определиться с устройствами обогрева и источником тепловой энергии. Для отопления жилого дома рекомендуется использовать электрокотел и радиаторы. Это наиболее надежный способ обогрева частного дома.

Электрокотел реально сделать своими руками из обычной трубы и нагревательного элемента типа ТЭНа. Конструкция электрокотла несложная. При изготовлении котла нужно иметь в виду, что его объем должен соответствовать объему системы отопления.

Для организации системы электроотопления своими руками потребуются:

• электрокотел,
• трубы (ПВХ или металлопластик),
• батареи,
• электроны,
• термореле,
• циркуляционный насос.

Последовательность работ:

1. Проложить трубы по периметру здания в соответствии с выбранной схемой разводки (однотрубная или двухтрубная, горизонтальная или вертикальная).
2. В заранее обозначенных на схеме местах следует разместить радиаторы и закрепить на них трубы.
3. Подключить трубы к котлу отопления.

Электроотопление дачи

Обогрев дачи требуется ограниченный период времени — в первые месяцы весны и осени.

Если не планируется постоянное проживание на даче, то и нет смысла монтировать там полноценную систему электрического отопления.

Электроотопление на даче своими руками легко можно организовать с помощью реализации системы «теплый пол». Благодаря этой системе можно прогреть помещение до +23 +25 С.

Список элементов системы «теплый пол»:

• греющий кабель,
• термоконтроллер,
• теплоизолирующий материал.

Последовательность работ при организации электроотопления на даче своими руками:

1. В качестве основания для пола будет служить цементная стяжка. Для укладки греющего кабеля стяжка должна быть очищена от напольного покрытия и выровнена.
2. После зачистки на стяжку требуется закрепить теплоотражающий материал (алюминиевая фольга или специальная пленка).
3. Сверху на фольге размещают греющий кабель. Шаг крепления — 4 см. Для крепления кабеля можно использовать специальную сетку.
4. Свободные концы кабеля соединяют с термоконтроллером, который закрепляют на стене.
5. Следующим этапом будет заливка кабеля новой цементной стяжкой.
6. После высыхания стяжки на нее выкладывается керамическая плитка.

Электроотопление гаража

Для обогрева гаража достаточно создать температуру в +10С. С этой задачей отлично справятся масляные батареи.

Чтобы организовать электроотопление гаража своими руками, будет достаточно обогревателя мощностью 1,3 кВт. Для установки потребуется всего лишь включить его в розетку.

Кроме масляных батарей в гаражи часто устанавливаются электроконвекторы, ИК-обогреватели или тепловентиляторы, также работающие от электросети.

Электрическое отопление дачи – без проблем и специальных навыков

При строительстве дачи, а также при покупке домика в близлежащем к мегаполису поселке в этом же качестве, люди очень часто воспринимают это жилое помещение только как летний вариант времяпровождения. Вопрос об электрическом отоплении дачного дома поначалу не кажется актуальным. А уж тем более, когда речь заходит о подготовки проектных документов, согласований и прочей волоките, никто не хочет связываться с организацией газового отопления. Спустя время люди все чаще посещают свои «уголки природы» и стараются всеми силами продлить «дачный сезон». Электроотопление подходит для этого как нельзя лучше.

Электрокотел на дачу с радиатором

Инфракрасный излучатель на входе

Использование кварцевого обогревателя на даче

Особенности дачного отопления

Главной особенностью является непостоянство испльзования системы отопления, присутствующая сырость и зачастую некачественное электричество. Подбирать отопительные приборы для дачи в этом случае нужно с учетом указанных свойств. Идеальным вариантом можно считать использование конвекторов, инфракрасных обогревателей и кварцевых панелей, но все зависит от нескольких факторов:

1. Сырость. Если на вашей даче сыро во время вашего отсутствия, то следует выбирать конвектор или тепловентилятор – они высушивают воздух и в этом плане их недостаток превращается в достоинство
2. Время пребывания на даче. Если вы планируете жить в зимнее время на даче хотя бы несколько дней, то вам больше подойдут кварцевые панели – их устройство позволяет более экономично использовать электроэнергию при значительной теплоотдаче.
3. Охраняемость дачи. Многие дачники на зиму увозят все ценное с собой, во избежание воровства. В этом случае электроотопление для дачи можно привести с собой в виде инфракрасного обогревателя или тепловентилятора, которые быстро обогреют нужную комнату и не займет много места в машине

Преимущества/недостатки

Давайте рассмотрим варианты каждого вида обогревателей для дачи по отдельности.

Обогреватель на подставке выглядит стильно

Инфракрасные обогреватели.

Преимущества:

1. Быстро устанавливается
2. Мгновенный обогрев
3. Не поднимают пыль при работе

Недостатки:

1. Небезопасен для животных и детей, т. к. имеет высокую температуру спирали
2. Сравнительно большой расход электроэнергии
3. Высушивает воздух, лишая его влаги (что бы ни говорили продавцы этих приборов)

Конвекторы

Конвектор для отопления дачи

Преимущества:

1. Быстрый прогрев помещения
2. Можно забрать с собой при необходимости – все конвекторы (даже настенные) легко снимаются с кронштейнов
3. Безопасен для детей и животных, т.к. нагревается мало

Недостатки:

1. Высокий расход электроэнергии
2. Высушивает воздух
3. Требует проведения отдельной проводки до места установки

Тепловентиляторы

Тепловентилятор прогревает дачу быстро

Преимущества:

1. Высокая мобильность (можно направить поток прямо на кровать или под стол)
2. Мгновенно прогревает воздух на выбранном участке/направлении
3. Легкий и маленький, поместится в хозяйственную сумку
4. Цена. Пожалуй самый дешевый вариант

Недостатки:

1. Нереально большой расход электроэнергии
2. Высушивает воздух так же мгновенно, как и прогревает
3. Шумит во время работы
4. Поднимает всю пыль, которая есть в зоне досягаемости вентилятора
5. Если в прибор попадет муха – будете наслаждаться запахом жареной мухи

Кварцевый обогреватель:

Кварцевый обогреватель даст медленное тепло

Преимущества:

1. Низкий расход электроэнергии
2. Отлично справляется с большими помещениями
3. Не боится сырости
4. Большой срок эксплуатации
5. Не поднимает пыль, не шумит
6. Не высушивает воздух

Недостатки:

1. Не мобильный – нельзя быстро снять и увезти с дачи
2. Медленно прогревает помещение – может понадобиться несколько часов для получения эффекта
3. Цена. Стоит приблизительно как инфракрасный обогреватель
4. При монтаже требует проведения отдельной проводки

Электрокотел и электропечь

Самым дешевым вариантом организации отопления на даче электричеством является использование электро отопительной печи. Это такой агрегат со спиралью, закрытый в кожух с отверстиями для конвекции. Эдакий пожиратель электричества, который нагревается до неконтролируемой температуры, сломается от попадания двух капель воды вовнутрь, поднимает кучу пыли, высушивает воздух и опасен для животных, детей, да и просто при использовании его в темноте.

Отопительная электропечь – пожиратель электричества

Мы настоятельно не рекомендуем использовать электропечь для отопления дачи. Выйдет в конце-концов дороже.

Другое дело, если речь идет об использовании электрокотла – высокотехнологичного устройства. Однако монтаж системы отопления требует и знаний, и особых навыков, и капитальных вложений. Кроме очевидных затрат на трубы, фурнитуру, сам котел, радиаторы, насос, следует учесть один нюанс – в систему отопления для дачи нельзя заливать воду – от больших перерывов в использовании она попросту замерзнет. Можно использовать антифризы, смеси антифризов и иные специальные жидкости. Все это делает организацию отопления для дачи электричеством

Как сделать автоматическое отопление дома на даче недорого своими руками

Представьте — выбрались вы зимой на пару дней, на дачу. Отдохнуть, посмотреть как там дела. Приехали, в доме холодина, воды нет, в туалет не сходить. Отопление включили, да только пока воздух в комнате и сам дом прогреется, пол дня пройдет!

А если так — приехали, разделись, горячей водой руки помыли. Ясно, что куда удобнее. Давайте попробуем своими руками сделать «умное» отопление дачного дома, причем с минимальными затратами, то есть недорого.

Содержание:
1. Что нужно от «умного» отопления.
2. Какая система автоматического отопления подойдёт для дачи.
3. Включение отопления к определённому времени.
4. Подача сигнала на включение отопления через мобильный телефон.
5. Автоматическое поддержание плюсовой температуры.
6. Автоматическое отопление дома как часть общей схемы.

Что нужно от «умного» отопления

Прежде всего, определим, что именно хотим получить. Итак, когда мы приехали на зимнюю дачу, у нас должна быть возможность:

а) снять верхнюю одежду и отдохнуть в теплом помещении,

б) воспользоваться горячей водой, не говоря уже о холодной,

в)  комфортно пользоваться туалетом.

Разумеется, при всем этом наше «умное отопление» дачного дома должно функционировать в режиме разумной экономии.

Какая система автоматического отопления подойдёт для дачи

Автоматизацию отопления на даче удобнее всего делать с электрическими радиаторами

В большинстве дачных домов России выбор типов отопления невелик. Как правило, это обычная → печь на угле или дровах (по ссылке рассказано о строительстве печи на даче своими руками), в лучшем случае твердотопливный или другой котёл, электрические обогреватели.

Но даже у систем на → дизельном топливе (по ссылке рассказано об устройстве отопления от дизельного котла), или газе, автоматическое включение предусмотрено далеко не всегда.

Единственным реальным типом автоматического отопления для дачи будет использование электричества. Но поскольку эксплуатация таких систем обходится недешево, электрический обогрев предусмотрим как вспомогательный.

То есть, электричество нагреет до комфортной температуры одну, две комнаты к нашему приезду, обеспечит функционирование водопровода и канализации. А по приезду мы в комфортной обстановке запустим основную систему обогрева в ручном режиме.

Но каким бы умным не был дом, предвидеть визит гостей он не сможет.

Включение отопления к определённому времени

Можно установить время приезда заранее. Такой вариант подкупает своей простотой и дешевизной.

Всё что нам потребуется из автоматики это реле времени. Достаточно установить таймер в цепь с электрическим обогревателем и задать необходимое время включения.

Скажем, планируя приехать на дачу к восьми утра, установим реле на пять. За три часа воздух в доме гарантированно прогреется.

В целях экономии, отопление можно включить не во всех комнатах (если конечно у вашей фазенды число помещений не равно единице). Довести температуру в гостиной и в санузле до +10 будет достаточным.

Даже с небольшого мороза такая температура будет ощущаться комфортно.

Современные модели реле времени можно установить даже на годичный цикл

А чтобы зря не расходовать электроэнергию, если поездка сорвется, запрограммируем устройство отключить отопление, к примеру, в обед.

Недостаток такого варианта очевиден — жесткая привязка по времени. Да и стоит хорошее реле времени с программируемым циклом на месяц и больше не так чтобы дешево.

Подача сигнала на включение отопления через мобильный телефон

Второй вариант — заранее сообщить о прибытии. Он удобнее, но дороже.

Чтобы послать команду, которая оповестит дом, что пора готовиться к нашему приезду и включать отопление, нужно приобрести так называемый GSM модуль.

По сути, это обычный выключатель, который выполняет соединение при звонке с мобильного телефона. В память такого устройства можно ввести несколько номеров телефонов, звонки с которых он будет воспринимать как команды.

Выключатель устанавливаем в общем щите и подключаем через него электрические конвекторы. Теперь чтобы по приезду нас ждала теплая комната, достаточно позвонить по мобильному, либо послать СМС.

GSM модуль малогабаритен. Работает он с СИМ картой любого оператора

Если мы задерживаемся, или поездка внезапно отменилась, ещё один звонок отопление выключит.

Устройство работает с SIM-картой любого мобильного оператора. Выбираем такого, который обеспечивает наиболее качественную связь в ваших краях.

Автоматическое поддержание плюсовой температуры

Напрямую с отоплением связано и снабжение водой. Если поездка на дачу зимой — это что-то из ряда вон выходящее, особо мудрить с водопроводом не стоит. На день, два воды можно и с собой привезти, либо запасти в пластиковых емкостях с лета, а при нужде растопить.

Другое дело, если такие поездки происходят часто, а вода кроме как для питья используется и для душа, и для канализации. То есть дача существует в режиме загородного дома. Тут уже требуются системы более умные, чем простой дистанционный выключатель.

Постоянное замораживание-размораживание в подобной ситуации повлечет порчу отделки дома и в конечном итоге обойдется хозяевам дороже, чем поддерживание постоянной плюсовой температуры. То есть 1-2 градуса тепла. Прогревать помещение до комфортной температуры требуется лишь периодически.

Подобные функции имеют дорогие модели котлов на жидком и газообразном топливе, снабженные термостатом. Но поскольку мы решили, что это не наш случай, будем использовать электрический обогрев.

Как выполнить обогрев для канализации можно прочесть в статье о → канализации с малым заглублением. Обогрев водопровода делается аналогично. Для этого труба по спирали обматывается шнуром греющего кабеля, а сверху закрывается теплым рукавом из вспененного полиэтилена.

Для обогрева водопровода используем греющий кабель, и утеплительный рукав

Дополним нашу систему управления с GSM модулем  ещё одной схемой.

Для этого используем реле с датчиками температуры, настроенные на 1÷3°С. Датчики размещаем на полу, в углах образованных наружными стенами. В этих местах температура падает быстрее всего.

Водопровод должен постоянно иметь плюсовую температуру, иначе вода замёрзнет и разорвёт трубы. Чтобы не держать греющий кабель постоянно включенным, на трубу так же крепим датчик температуры и подключаем его к термостату настроенному на +3.

Теперь посмотрим, как это всё будет работать.

Пока температура на улице и, соответственно, в доме выше нуля, ничего не происходит. Начинаются холода. Температура опускается ниже +1, датчики на трубах и (или) в помещении дают команду, реле замыкает контакты и подаёт напряжение на калориферы.

Калориферы поднимают температуру до +3, снова срабатывает реле термостата, отключая ток. В таком режиме дом поддерживает себя, до вашего звонка.

Получив телефонную команду GSM модуль, как и раньше, замыкает электрическую цепь калориферов. Но поскольку теперь замерзание водопровода нам не грозит, мы добавим к нагревателям воздуха ещё и бойлер для подогрева воды (см. схему на рис. 1).

Схема подключения электрического отопления умного дома

Для приведения в исходное состояние достаточно одного звонка телефона. После него, цепь снова включается через термостат и впадает в дрёму до нашего следующего визита.

Автоматическое отопление дома как часть общей схемы

Система «умного» отопления, устроенная по принципам, описанным в статье способна работать как сама по себе, так и как составная часть общей «интеллектуальной» сети дома, совместно с другими системами.

Подобная схема организации систем умного дома не имеет центрального управляющего контроллера. Подробнее о различных видах организации управляющих систем написано в статье → «Умный дом на даче своими руками».

Вместе с тем часть устройств возможности, которых использованы не на все сто процентов, могут быть использованы и в других схемах умного дома. Тот же GSM модуль, способен не только принимать звонки телефона, но и посылать отчеты о ситуации в доме, например, сигнализировать о затоплении или начинающемся пожаре. Но об этом мы поговорим в других статьях.

Энергоаудит дома своими руками | Министерство энергетики

Потери тепла через потолок и стены в вашем доме могут быть очень большими, если уровни изоляции ниже рекомендованного минимума. Когда ваш дом был построен, строитель, скорее всего, установил теплоизоляцию, рекомендованную в то время. Учитывая сегодняшние цены на энергию (и будущие цены, которые, вероятно, будут выше), уровень изоляции может быть недостаточным, особенно если у вас более старый дом.

Если люк на чердаке расположен над кондиционированным помещением, проверьте, имеет ли он по крайней мере такую ​​же теплоизоляцию, как чердак, имеет ли он атмосферостойкость и плотно ли закрывается.На чердаке определите, закрыты ли отверстия для таких предметов, как трубы, воздуховоды и дымоходы. Закройте все щели расширяющейся пеной или другим прочным герметиком. При заделке зазоров вокруг дымоходов или других тепловыделяющих устройств обязательно используйте негорючий герметик.

Осматривая чердак, проверьте, есть ли пароизоляция под изоляцией чердака. Пароизоляция может представлять собой толь, крафт-бумагу, прикрепленную к стекловолоконным войлокам, или пластиковый лист.Если кажется, что пароизоляции нет, вы можете рассмотреть возможность окраски внутренних потолков пароизоляционной краской. Это уменьшает количество водяного пара, который может пройти через потолок. Большое количество влаги может снизить эффективность изоляции и вызвать повреждение конструкции.

Убедитесь, что вентиляционные отверстия чердака не закрыты изоляцией. Вы также должны закрыть все электрические коробки в потолке гибким герметиком (со стороны гостиной или чердака) и покрыть весь чердачный этаж по крайней мере рекомендуемым в настоящее время количеством изоляции.

Проверить уровень теплоизоляции стены сложнее. Выберите внешнюю стену и выключите автоматический выключатель или открутите предохранители для розеток в стене. Обязательно проверьте розетки, чтобы убедиться, что они не «горячие». Проверьте розетку, подключив исправную лампу или переносное радио. Убедившись, что в ваши розетки не подается электричество, снимите заглушку с одной из розеток и осторожно проникните в стену тонкой длинной палкой или отверткой. Пластиковый крючок для вязания особенно подходит, так как он извлекает небольшие кусочки любого изоляционного материала для легкой идентификации.Если вы столкнетесь с небольшим сопротивлением, значит, у вас есть изоляция. Вы также можете проделать маленькую дырочку в шкафу, за диваном или в другом незаметном месте, чтобы посмотреть, чем заполнена полость стены. В идеале полость стены должна быть полностью заполнена каким-либо изоляционным материалом. К сожалению, этот метод не может сказать вам, утеплена ли вся стена или осела ли изоляция. Это под силу только термографическому обследованию.

Если ваш подвал или подполье не кондиционированы и открыты наружу, определите, есть ли изоляция под полом жилой зоны.В большинстве районов страны рекомендуемым минимальным уровнем изоляции является значение R 25. Если подпространство замкнуто и содержит нагревательные или охлаждающие приборы, воздуховоды или водопровод, вам, вероятно, следует изолировать периметр подпространства, а не пол жилого помещения. Изоляция в верхней части фундаментной стены и по периметру первого этажа должна иметь коэффициент сопротивления 19 или выше. Если подвал намеренно кондиционируется, стены фундамента также должны быть утеплены не ниже R-19.Ваш водонагреватель, трубы с горячей водой и дымоходы должны быть изолированы. Для получения дополнительной информации см. Наш раздел изоляции.

Я полностью переоборудовал дом на электричество. Вот как это работало – и сколько это стоило

Барри Корица – генеральный директор калифорнийской компании Cinnamon Energy Systems.

***

Я пишу это в Сан-Хосе, под марсианским красным небом, иногда падающим легким пеплом и слабым запахом дыма в воздухе. Выработка солнечной энергии снизилась на 60 процентов, несмотря на то, что горящие пожары находятся по крайней мере в 50 милях отсюда.

Некоторые говорят, что это новая норма. По всей вероятности, ситуация будет ухудшаться, поскольку мы будем испытывать больше экстремальных погодных явлений и повышения уровня моря из-за таяния ледяных щитов. Многие люди в Калифорнии буквально бессильны, поскольку наша коммунальная инфраструктура не успевает за последствиями изменения климата, усугубляемыми растущими потребностями нашего общества в электроэнергии.

К счастью, с доступными в настоящее время солнечными батареями, технологиями с тепловым насосом каждое двухэтажное здание с солнечной крышей может быть чистым генератором энергии – по сути, с отрицательным выбросом углерода.Более того, с подключенными к сети батареями здания могут легко обеспечить отказоустойчивость, в которой нуждается наша сеть во время перебоев в подаче электроэнергии и отключений электроэнергии.

Помимо альтруизма, генерация дешевле, чем консервация существующих зданий. Более рентабельно добавить солнечную батарею и аккумуляторы, чем повышать эффективность оболочки здания или заменять существующее оборудование HVAC до его окончания на новое высокоэффективное оборудование.

Пора сжечь мост к природному газу

Бывший U.Министр энергетики Эрнест Мониш позиционировал природный газ как мост к возобновляемым источникам энергии. Мы перешли этот мост; местные возобновляемые источники энергии теперь дешевле природного газа для всех применений, кроме промышленного тепла и дальних перевозок.

Человечество столкнулось с чрезвычайной ситуацией, связанной с изменением климата, «готовой всеми руками». Поскольку солнечные батареи и накопители на крыше могут быть установлены быстро и недорого, мы не должны останавливаться на нулевом выбросе углерода – мы должны стремиться сделать все здания углеродно-отрицательными как можно быстрее.

Экономика клиентов для использования возобновляемых источников энергии на месте является убедительной. Рассмотрим дом, в котором для отопления помещений используется 1 000 термов природного газа в год; по 2 доллара за терм, что дает 2 000 долларов в год. Существующие тепловые насосы потребляют 8 300 киловатт-часов в год для обеспечения того же количества тепла; по цене 0,30 доллара за киловатт-час, что составляет около 2500 долларов за электричество.

Однако при использовании солнечной энергии на крыше в уравнении со средней ставкой 0,10 долл. США / кВтч годовые эксплуатационные расходы на тепловой насос составят 830 долл. США.Аналогичная энергетическая математика также показывает, что водонагреватель с тепловым насосом превосходит водонагреватель, работающий на природном газе.

Преодоление нашей зависимости от ископаемого топлива является сложной задачей, поскольку на здания приходится 28 процентов от общего потребления энергии в Калифорнии. К сожалению, существует ограниченная литература о реальных примерах электрификации существующих зданий. Является ли модернизация электрификации практичной, рентабельной и удобной? Могут ли здания ежегодно вырабатывать всю необходимую энергию?

Чтобы выяснить это, я приступил к проекту по полностью переоборудованию 50-летнего дома в Сан-Хосе на электричество.Больше никаких ископаемых видов топлива.

По пути я столкнулся с несколькими камнями преткновения, но также получил несколько очень положительных сюрпризов. Следующее обсуждение разбивает опыт электрификации зданий на три основных этапа: подготовка, создание и преобразование.

Подробности показаны в следующей таблице и в обсуждении ниже.

Приготовление: Низко висящие фрукты

Принято считать, что начать с энергоаудита. Я использую программы энергоаудита более 40 лет, в том числе программу советника по энергетике в домашних условиях Министерства энергетики США.К сожалению, в этих программах редко учитываются местные тарифы на коммунальные услуги, стимулы для использования солнечной энергии и накопления, а также снижение затрат на солнечную энергию и накопление, а также новые технологии тепловых насосов и бытовой техники.

Мой противоположный совет – провести энергоаудит и вместо этого сосредоточиться на низко висящих фруктах – как правило, на светодиодном освещении; герметизация протекающих окон, дверей и воздуховодов; и эффективное управление электроприборами при самых низких тарифах на электроэнергию.

Тем не менее, есть некоторые продукты и услуги, которые предоставляют отчеты о потреблении электроэнергии в режиме реального времени; Эти услуги весьма полезны для выявления и последующего сокращения потребления электроэнергии в зданиях.

Для этого проекта не имело экономического смысла повторно утеплять стены или модернизировать оставшиеся стеклопакеты. Тем не менее, древняя изоляция чердака была вакуумирована и добавлено 18 дюймов выдувной целлюлозы, что повысило значение R с менее 7 до 60.

Заменить все лампы накаливания и КЛЛ светодиодами было несложно. . Старый односкоростной насос для бассейна был заменен новым насосом с регулируемой скоростью, который настолько тих, что его можно использовать ночью, когда тарифы на электроэнергию были низкими.Устранение энергетических нагрузок вампиров, использование понижающего термостата и работы приборов в непиковое время дало дополнительную экономию.

Производство: солнечная энергия и накопители

После того, как простые и дешевые меры по повышению энергоэффективности будут реализованы, почти в каждом случае следующим шагом будет производство электроэнергии с помощью солнечной энергосистемы на крыше. Окупаемость этих систем происходит быстрее, чем при обновлении функциональной техники, добавлении дополнительной изоляции стен или замене дверей и окон.

Поскольку данных о предыдущем потреблении энергии в доме не было, было подсчитано, что около 10 кВт фотоэлектрических панелей на крыше приведет к нулевым счетам за электроэнергию, включая системы отопления, вентиляции и кондиционирования, подогрев воды, приготовление пищи, насосы для бассейнов и один электромобиль. Я также установил 20 кВтч накопителя энергии и два инвертора (один с возможностью зарядки электромобилей).

Текущие тарифы на электроэнергию составляют $ 0,48 / кВтч с 16 до 21:00. и 0,17 доллара США / кВтч в остальное время. Сохраняя солнечную энергию в батарее в течение дня (вместо того, чтобы продавать ее обратно в сеть по более низким полуденным тарифам), а затем используя эту энергию в ночное время, потребители батарей могут эффективно избежать высоких пиковых тарифов на электроэнергию.Кроме того, есть очевидное преимущество наличия резервного питания для основных нагрузок в доме во время отключений электроэнергии, вызванных отказами коммунального оборудования, пожарами и отключениями электроэнергии в целях общественной безопасности.

Переоборудование: замена всех газовых приборов.

Покупка новых высокоэффективных приборов для замены существующих функциональных приборов редко бывает рентабельной. Лучше подождать, пока старые приборы не умрут, кроме случаев, когда эффективность существующего прибора крайне низка или есть другие причины (например, комфорт, шум или непреодолимая экологическая вина).

В рамках подготовки к этому проекту полной электрификации, первоначальная основная сервисная панель на 200 А была модернизирована до новой «солнечной» сервисной панели. Поскольку эта работа проводилась одновременно с установкой солнечных батарей и солнечных батарей, на эту модернизацию распространялась федеральная налоговая льгота.

Хотя существующая газовая печь была в рабочем состоянии, компрессор кондиционера работал ненадежно, а воздуховоды в доме были в плохом состоянии. Для обеспечения как отопления, так и кондиционирования воздуха была установлена ​​двухзонная система теплового насоса, а также два блока вентиляторов, новые воздуховоды и два термостата с подключением к Интернету.

Обратите внимание, что это была не «раздельная» бесканальная система, а скорее традиционная канальная система, в которой использовались существующие схемы вентиляции в каждой комнате. При работе эту высокоэффективную инверторную систему отопления, вентиляции и кондиционирования практически невозможно услышать. Кроме того, внешний компрессорный блок занимал меньше места, чем существующий цилиндрический компрессор кондиционера, а удаление старой газовой печи и системы вентиляции освободило дополнительное место в гараже.

В Сан-Хосе действует программа скидок, поощряющая установку водонагревателей с тепловым насосом.Существующий газовый водонагреватель на 65 галлонов был заменен на водонагреватель с тепловым насосом на 65 галлонов. Поскольку время использования обеспечивает дополнительные преимущества для стирки в непиковое время, газовая сушилка была заменена электрической сушилкой.

После того, как эти изменения были внесены в прибор, старинная газовая плита была единственным газовым прибором, оставшимся в доме. На замену этой газовой плите была установлена ​​индукционная плита, что завершило электрификацию дома. Однако остались два редко используемых уличных газовых прибора: газовый обогреватель для бассейна / спа и газовый гриль.Поскольку эти газовые приборы, загрязняющие окружающую среду, используются редко и не имеют убедительных электрических опций, их оставили на месте.

Извлеченные уроки

• Дома, которые полностью электрифицированы – с тепловым насосом HVAC, водонагреватель с тепловым насосом, электрическая плита / духовка, электрическая сушилка, солнечная энергия, хранилище, EV – не могут обойтись меньшими электрическими услугами на 100 или 125 ампер. Затраты для отдельных потребителей могут варьироваться от 5000 долларов США за простое обновление электроснабжения до более чем 20 000 долларов США, если необходимо обновить подземную проводку или трансформаторы.Как правило, авансовые платежи за инженерные коммуникации и задержки составляют шесть месяцев и более. Города и штаты, планирующие электрифицировать существующие здания, должны найти способы упреждающей оптимизации и снижения затрат на модернизацию электроснабжения. Ни один домовладелец в здравом уме не будет ждать от трех до шести месяцев без отопления или горячей воды для обновления электричества. Они просто заменят вышедшие из строя газовые приборы на новые.

• Технология тепловых насосов быстро развивается. Однако подрядчики HVAC могут не понимать проблем интеграции с солнечной энергией, накоплением и резервным питанием.Некоторые цитаты, которые я получил, рекомендуют природный газ или резервное электрическое отопление, а также более старую и менее эффективную технологию теплового насоса, которая не будет работать во время отключения электроэнергии. Установленный мультизональный инверторный тепловой насос компактен и эффективен, а также имеет низкое потребление рабочего и пускового тока.

• Сантехники иногда путают водонагреватели с тепловым насосом с водонагревателями мгновенного действия или обычными водонагревателями с электрическим баком (что фактически запрещено в некоторых регионах).Для установки водонагревателя с тепловым насосом может потребоваться дополнительная электрическая цепь на 30 А, что является электрической задачей, выходящей за рамки работы обычных сантехников.

• Определить размер солнечной системы довольно просто, если использовать исторические данные об энергии. Более сложные инженерные расчеты необходимы для определения дополнительной солнечной мощности, необходимой при рассмотрении водонагревателя с тепловым насосом, системы HVAC или электромобиля. При проектировании аккумуляторной системы необходимо учитывать как мощность, доступную от аккумулятора, так и энергоемкость аккумулятора, и эти требования к мощности / энергии зависят от размера солнечной системы, а также от устройств, которые, как ожидается, будут работать во время отключения электроэнергии.

• Хотя оборудование для полностью электрических домов является надежным, большинство программного обеспечения и протоколов связи все еще находятся на начальной стадии. Эти системы (и соответствующие приложения для мобильных телефонов) редко общаются друг с другом. Самые большие проблемы в этом проекте связаны с настройкой этих приложений и обеспечением их надежного взаимодействия.

• В этом проекте участвовали семь различных типов подрядчиков: изоляция, бассейн, электричество, солнечная энергия / хранение, HVAC, сантехника и столярные изделия.Домовладельцы, которые не знакомы с инженерными компромиссами, должны рассмотреть вопрос о найме консультанта, который разбирается в доступных вариантах оборудования, а также в местных нормах, тарифах на электроэнергию и льготах.

• В этом проекте были значительно улучшены комфорт и безопасность. Электрическая система безопаснее; HVAC, водонагревание и приготовление пищи не создают выбросов или пожарной опасности; обогрев и охлаждение более тихие и комфортные; и резервное питание автоматическое, бесшумное и безопасное.

• После года эксплуатации становится ясно, что солнечная система на крыше мощностью 10 кВт была бы подходящим размером.Однако во время установки были установлены дополнительные панели, в результате чего мощность системы увеличилась до 12,8 кВт. По истечении первого года система произвела 17 404 кВтч, что превышает сумму в 7 788 кВтч согласно счету за коммунальные услуги. Если бы дома заряжались два электромобиля, а не один, то избытка энергии было бы намного меньше. 20 кВтч накопленной энергии обеспечили достаточную мощность, чтобы избежать пикового энергопотребления в 335 дней в году из 365. Только в очень жаркие, дымные или пасмурные дни было необходимо потреблять электроэнергию в часы пик.

Политические рекомендации

Ощутимые последствия изменения климата вынуждают Калифорнию электрифицировать здания и транспорт в более короткие сроки. Все газовые приборы нуждаются в замене, а также необходима недорогая и надежная электроэнергия. Модернизация существующих зданий с использованием солнечных батарей и хранилищ – самый быстрый и наименее затратный способ достижения этой цели. Поскольку дополнительные затраты на добавление большего количества солнечной энергии и накопителей относительно невысоки, поощрение снижения выбросов углерода в зданиях выгодно для окружающей среды, энергосистемы и плательщиков налогов.

Эффективные переходы такого масштаба ускоряются за счет благоприятной экономики потребителей. С финансовой точки зрения существует частный капитал как от собственников зданий, так и от банковского сектора. Однако этот переход откладывается и сдерживается действующими коммунальными предприятиями. Стремление коммунальных предприятий, принадлежащих инвесторам, генерировать увеличивающуюся прибыль, в корне противоречит потребности Калифорнии в быстром переходе на безопасную и доступную электроэнергию; единственное решение – пересмотреть бизнес-модель коммунальных предприятий – задача не из легких.

Реальные результаты этого проекта предполагают три ключевых политики для улучшения экономики и ускорения электрификации зданий:

1. Справедливая компенсация хост-клиентам

Потребители и инвесторы должны продолжать получать справедливую компенсацию как за энергию (кВтч), так и за мощность (кВт), которую они поставляют в сеть. Они должны получить компенсацию за инвестиции, которые они делают в солнечную энергию и накопители, тем более, что эти миллионы солнечных и аккумуляторных систем обеспечивают энергию и электроэнергию во время перебоев в подаче электроэнергии и отключений электроэнергии.Инвесторы в коммунальные услуги не должны использовать упущенную прибыль для увеличения затрат потребителей, особенно когда существуют более быстрые и менее дорогие альтернативы налогоплательщикам.

2. Избавьтесь от бумажной работы, упростите стимулы, автоматизируйте межсетевые соединения

Эти ненужные бюрократические расходы добавляют 30 процентов или более к проектам электрификации, особенно связанным с улучшениями, которые связаны с электрической сетью. Управление стимулами и взаимосвязями должно быть вырвано из рук существующих отраслей, которые явно выступают против этих мер самогенерирования и сохранения.Это смехотворно, что коммунальные предприятия, принадлежащие инвесторам, настолько сознательно и эффективно неправильно управляют программами стимулирования, что затраты на обработку этих документов часто превышают ценность самого стимула. Задержки подключения от четырех до шести месяцев типичны для аккумуляторных проектов, соразмерно уменьшая финансовые выгоды для клиентов (пятимесячная задержка со счетом за электричество в 300 долларов означает, что дополнительные 1500 долларов идут коммунальному предприятию, а не экономятся клиентом).

3. Модернизация жилой электрической инфраструктуры

Процесс модернизации электроснабжения дома нарушен, и его необходимо отремонтировать.Когда у домовладельца умирает водонагреватель или печь, или он покупает электромобиль, или он хочет установить солнечную батарею на крыше, чтобы удовлетворить все (или более) свои электрические потребности, или он хочет установить аккумулятор для резервного питания и услуг по поддержке сети , они не могут ждать шесть месяцев и потратить до 20 000 долларов на свое коммунальное предприятие, чтобы дойти до обновления услуги. Эти дополнительные расходы и задержки часто полностью сводят на нет усилия домовладельцев по электрификации. Лучшим курсом действий для правительства была бы координация модернизации электроснабжения для групп близлежащих домов.Домовладельцам не нужно было бы ориентироваться в непрозрачном наборе коммунальных и городских правил для модернизации, можно было бы выбрать одного подрядчика для выполнения дорогостоящих подземных и воздушных электромонтажных работ в районе, а затем домовладельцы могли бы электрифицировать свои дома, когда это будет удобно.

Ускоряя переход Калифорнии к электрификации, мы можем избежать наихудших последствий глобального потепления, одновременно улучшая окружающую среду и экономику. Хорошая новость заключается в том, что для поддержки этих усилий по электрификации существуют как технологии, так и экономика.

Отопление вашего дома: основы

Из всей энергии, расходуемой в вашем доме и вокруг него, на центральное отопление приходится более одной трети. Это означает, что вы будете тратить много времени и денег на обогрев своего дома.

Но прежде чем вы сможете решить, какая система лучше всего подходит для вашего дома, вам необходимо знать основы.

Как правило, существует два распространенных способа обогрева дома с помощью принудительной подачи воздуха из централизованного места:

Печь обогревает ваш дом, используя газ или электричество для выработки тепла, которое затем циркулирует по всему дому через ряд каналов и вентиляционных отверстий.

Тепловой насос отличается от печи тем, что не выделяет тепло. Вместо этого он перемещает теплый воздух из одного места в другое, обычно с внешней стороны вашего дома внутрь.

«Некоторые из факторов, влияющих на выбор метода отопления в системе с принудительной подачей воздуха, – сказал Билл Риттлманн, менеджер проекта IBACOS, – это рассмотрение вашего доступа к инженерным сетям. Дом? Недорого принести его в дом? А затем посмотрите на стоимость самой энергии.«

Выбираете ли вы печь или тепловой насос для своей системы отопления, решать вам и вашему застройщику, но у обоих есть преимущества.

Существует две распространенных разновидности теплового насоса, которые вы можете приобрести:

Воздушный тепловой насос – согревает ваш дом, перемещая воздух из одного места в другое.

Земляной источник (геотермальный) Тепловой насос – извлекает тепло из другого источника – земли.Петли в земле отводят в дом скрытое тепло зимой. Геотермальный тепловой насос имеет более высокий коэффициент полезного действия, чем большинство печей или тепловых насосов с воздушным источником, но его установка будет стоить немного дороже из-за необходимости просверливать землю.

Теперь вы знаете два наиболее распространенных способа централизованного отопления вашего дома, но какой из них лучше всего подходит для вашего дома? Ответ может зависеть от того, где вы живете.

Хотя обе системы отопления могут использоваться по всей стране, тем, кто работает в более холодном климате, может потребоваться печь или геотермальный тепловой насос.Оба хорошо работают при температурах ниже нуля, потому что они получают тепло от относительно постоянных температур в земле. Геотермальные тепловые насосы особенно рекомендуются для работы в условиях сурового холодного климата.

Большинство американских домов по-прежнему отапливаются ископаемым топливом. Пора электрифицировать.

Около пяти лет назад мы с женой решили сразу заняться кучей более скучных работ по обслуживанию дома, просто чтобы убрать их с дороги. Мы оснастили наш домик новой сантехникой, улучшенной изоляцией, новой электрической коробкой, новым водонагревателем и новой печью.(Да, мы все еще оплачиваем.)

Печь, которую мы заменили, представляла собой оригинальную масляную печь, установленную при строительстве дома в 1954 году, питающуюся от масляного бака, заложенного во дворе. Он был гигантским, больше, чем я мог бы обнять, и намного выше меня, и имел тот неудачный цвет лосося, который был популярен в то время. Когда он включился, это звучало так, как будто из туалета взлетела струя. Дом задрожал.

Итак, мы хотели отказаться от нефти. И я живу в Сиэтле, где электричество и чистое (в основном гидро), и дешевое, поэтому я хотел перейти на электричество. Конечно, последнее, что я хотел сделать, это принести в дом новых ископаемых видов топлива .

Но вот в чем дело. Здесь есть скидки за переход с нефти на природный газ, благодаря нашей газовой компании Puget Sound Energy. Но несмотря на то, что на модные электрические тепловые насосы «без воздуховодов, мини-сплит», не подходящие как для моего дома, так и для моего бюджета, были скидки, – на обычный электрический тепловой насос, который я хотел, не было ничего.(Насколько я могу судить, скидка на переход с нефти на электричество до сих пор отсутствует, вероятно, потому, что задействованы две разные компании.)

[ Correction, 20 июня: Я заговорил слишком рано. Пара проницательных читателей Сиэтла написала, чтобы сообщить мне, что город Сиэтл (не, что интересно, ни одно коммунальное предприятие) предлагает скидку в размере 2000 долларов в партнерстве с Mitsubishi специально для людей, переходящих с масла на тепловой насос. Хотелось бы, чтобы это было лет пять назад!]

Я избавлю вас от месяцев размышлений и мучений, но, в конце концов, даже в нашем умеренном климате, даже с нашей дешевой электроэнергией, продление газопровода до нашего дома и покупка газовой печи обошлось примерно на 7000 долларов дешевле, чем приобретение электрического теплового насоса.

Тепловому насосу потребовалось бы 20 с лишним лет, чтобы окупить разницу, а ставка дисконтирования моей жены, даже с учетом корректировок во имя гармонии в браке, несколько выше.

Итак, теперь моя семья согревается холодной зимой Сиэтла с помощью ископаемого топлива. Мы остаемся частью проблемы. Меня это раздражает по сей день.

Я обнаружил, что в моем стремлении отказаться от нефти в обмен на электричество практически не было поддержки, помощи или указаний со стороны какого-либо агентства или организации.И это похоже на то, что многие семьи пытаются электрифицировать. В апреле Джастин Гердес написал фантастический материал для Greentech Media о попытках защитника окружающей среды из Калифорнии и его семьи полностью перейти на электричество. Они столкнулись с некоторыми из тех же извращенных стимулов, того же лабиринта бюрократических хлопот и сбитых с толку подрядчиков (даже в левом Калифорнии!), Но они были менее ленивы, чем я, и в конце концов победили. Тем не менее, это была сага.

Их и мой опыт иллюстрируют одну из наиболее сложных проблем декарбонизации экономики: сейчас большинство домов отапливаются и охлаждаются за счет ископаемого топлива, и изменить это будет сложно и кропотливо.В новом отчете цифры разбиваются (подробнее об этом чуть позже), но сначала давайте быстро разберемся, почему это вообще должно происходить.

Обезуглероживание означает электризацию – да, включая вашу печь

Мы знаем, что со временем нам нужно все электрифицировать! Иными словами, важнейшей частью сокращения выбросов углерода является переключение видов использования энергии, которые в настоящее время работают на сжигаемом ископаемом топливе, в частности, транспорт, отопление и охлаждение, а также тяжелая промышленность, на электричество, насколько это возможно, чтобы они могли работать. на безуглеродной энергии.

На отопление и охлаждение зданий приходится около 10 процентов выбросов в США. Хотя это не такая большая проблема выбросов углекислого газа, как, скажем, транспорт (28 процентов), во многих отношениях электрификация жилого сектора сложнее.

В настоящее время около 37 процентов домов в США электрифицированы, в основном на юге, в основном с использованием неэффективного отопления плинтусов, а не эффективных тепловых насосов. (Только около 1 процента американских домов в настоящее время имеют тепловые насосы.) Около 48 процентов домов используют природный газ, который преобладает во всех регионах, кроме Юга.А 14 процентов используют «прочее», то есть мазут или керосин, почти полностью на Северо-Востоке. (У Climate Central в США большой дефицит топлива для отопления, как и у Министерства энергетики.)

В сумме миллионы и миллионы печей, работающих на ископаемом топливе, нуждаются в замене. А новые газовые печи по-прежнему появляются каждый день. До недавнего времени считалось, что высокоэффективные печи на природном газе были более предпочтительным вариантом с экологической точки зрения, учитывая, что электрические приборы часто потребляют энергию из энергосистемы с большим содержанием угля (а мазут просто грязный).Отопление на природном газе по-прежнему считается более дешевым вариантом (хотя, как мы увидим ниже, это не всегда так).

Короче говоря, за расширением сети природного газа по-прежнему стоит большой импульс. Общепринятая мудрость в отрасли и среди политиков отстает от последних достижений в области декарбонизации.

Итак, как мы можем запустить электрификацию в американских домах? Забавно, что вы спросите.

Экономика электрификации домов сильна и крепнет

Ранее в этом месяце Институт Скалистых гор выпустил отчет «Экономика электрификации зданий». Это пристальный взгляд на текущую экономику перехода с ископаемого топлива на электрические тепловые насосы в жилищном секторе, а также ряд рекомендаций по ускорению этого процесса.

Для начала, RMI рассчитывает затраты на электрификацию при различных тарифах на коммунальные услуги, как для нового строительства, так и для модернизации, на четырех рынках: Окленд, Калифорния; Хьюстон, Техас; Провиденс, Род-Айленд; и Чикаго, штат Иллинойс.

Есть три важных фактора, которые определяют разницу в стоимости электрификации для индивидуальных домовладельцев. Первый – это новое строительство дома (с новой техникой) или модернизация, т. Е. Замена существующей техники. Второй – хочет ли домовладелец купить / заменить только печь или печь и кондиционер одновременно (тепловые насосы служат обеим целям, поэтому они могут заменить оба прибора).

Третье связано с тарифами на электроэнергию и их структурой – являются ли они фиксированными или меняются в зависимости от времени суток.Различные ставки, как правило, повышают экономичность электроприборов.

Вот краткое изложение общих результатов:

Во многих сценариях, особенно при строительстве большинства новых домов, мы обнаруживаем, что электрификация снижает затраты в течение всего срока службы приборов по сравнению с ископаемым топливом. Однако для многих существующих домов, которые в настоящее время отапливаются природным газом, электрификация приведет к увеличению затрат по нынешним ценам по сравнению с заменой газовых печей и водонагревателей новыми газовыми приборами.

Другими словами, тепловые насосы превосходят природный газ во всех крайних случаях. Вот краткая информация о том, кто может получить финансовую выгоду от электрификации :

Мы считаем, что электрификация является рентабельной для клиентов, переходящих с пропана или топочного мазута, для тех потребителей газа, которым в противном случае пришлось бы заменять и печь, и кондиционер одновременно, для клиентов, которые объединяют солнечную батарею на крыше с электрификацией, а также для большинства новых жилищное строительство, особенно с учетом избежания затрат на газопровод, услуги и счетчики, которые не нужны в полностью электрических кварталах.

То, что тепловые насосы во всех этих случаях превосходят природный газ, – хорошая новость, , и они должны быть более широко известны, но на самом деле это далеко не все из тех миллионов газовых печей, которые уже установлены и работают.

Нам тоже нужно заменить их, но прямо сейчас у нас есть классическая проблема коллективных действий. Выбросы от этих приборов не учитываются в их ценах, поэтому они кажутся обманчиво дешевыми. И есть даже некоторые оставшиеся случаи в местах с большим количеством угля в сети, где природный газ содержит меньше углерода, чем электрическое тепло, по крайней мере, на данный момент (например, Чикаго).Строители и подрядчики все еще придерживаются мышления , что природный газ – лучший выбор; многие не знакомы с тепловыми насосами и не знают о них.

Неоднозначная текущая экономика и незнание делают задачу замены ископаемого топлива в домашних условиях особенно сложной.

Электрификация системы отопления и охлаждения способствует гибкости энергосистемы

Но в долгосрочной перспективе нам нужно, чтобы наши дома были электрифицированы. Дело не только в том, что угольные электростанции повсеместно закрываются, а электросеть становится чище, что повышает экологические преимущества тепловых насосов.И дело не только в том, что в какой-то момент, вероятно, будет цена на углерод, которая сделает всю эту газовую инфраструктуру и эти газовые приборы более дорогими.

Кроме того, подключение большего количества приборов к электрической сети может предложить менеджерам энергосистем гибкость, позволяющую интегрировать больше возобновляемых источников энергии. По мере роста возобновляемых источников энергии такая гибкость будет цениться все больше и больше.

Поскольку ветровую и солнечную энергию нельзя напрямую контролировать – они приходят и уходят по своему собственному графику – объединяющая их сеть требует других источников гибкости, и одним из них является гибкий спрос, т.е.е., спрос на электроэнергию, который можно менять во времени, чтобы лучше соответствовать графикам возобновляемой генерации.

Электрические устройства могут служить этой цели, пишет RMI, «применяя автоматическое управление для непрерывного изменения профиля спроса клиента способами, которые либо невидимы для клиента, либо минимально влияют на него, а также за счет использования более детализированных структур тарифов, которые монетизируют гибкость спроса для снизить затраты как для потребителей, так и для сети ». Проще говоря: они могут изменить свое потребление.

Водонагреватели, в частности, можно запланировать для нагрева воды ночью, когда электричество дешево, или в полдень, когда в сети больше солнечной энергии. Они также могут предоставлять энергосистеме «вспомогательные услуги», такие как регулирование частоты.

Вот график изменения спроса на водонагреватели на Гавайях:

Но в настоящее время только 1 процент водонагревателей в США участвует в программах реагирования на спрос.

Кстати, как можно ускорить электрификацию систем отопления и охлаждения жилых помещений?

Рекомендации по усилению электрификации

В настоящее время электрифицировать жилой сектор путем замены топок на ископаемом топливе тепловыми насосами практически … нигде. Это даже не началось. Уровень понимания электрификации как среди строителей, так и среди населения в целом остается крайне низким. А природный газ по-прежнему набирает обороты и занимает свою долю на рынке.Политики – штаты, города, коммунальные предприятия, федеральные органы – должны вмешаться.

Удивительно поразмыслив над этим вопросом (вам действительно стоит ознакомиться с отчетом), RMI предлагает пять конкретных рекомендаций о том, как может развиться шар в области электрификации жилых домов.

1) Сделать приоритетом быструю электрификацию зданий, которые в настоящее время используют пропан и мазут в помещениях и водяное отопление.

Пропан и топочный мазут – опять же, в основном сосредоточенные на северо-востоке – обеспечивают только 10 процентов отопления жилых домов в стране, но они производят 20 процентов его выбросов.А электрификация их всех к черту по экономике. Таким образом, они – низко висящие плоды для политиков, которые могут нацелить их на них с помощью программ стимулирования, образовательных программ через коммунальные службы или с помощью специальных положений в мандатах на возобновляемые источники энергии.

2) Прекратить поддержку расширения системы распределения природного газа, в том числе для новых домов.

Коммунальные предприятия и комиссии коммунальных предприятий часто поддерживают расширение сети природного газа. То же самое и в штатах, которые по-прежнему часто продвигают переход на натуральное сырье как экологически чистый вариант.Но, как показывает отчет RMI, для домов нового строительства электрификация является более низкоуглеродной и более дешевой. Строительство новой газовой инфраструктуры – особенно в штатах с амбициозными целями по выбросам углерода – рискует потерять активы, вероятно, за счет налогоплательщиков. По крайней мере, штаты должны оценить вариантов электрификации, когда они рассматривают возможность расширения природного газа. Еще лучше, они должны просто прекратить строительство новой газовой инфраструктуры, точка.

3) Объедините программы гибкости спроса, новые тарифные планы и энергоэффективность с инициативами по электрификации.

Электрификация будет означать больший спрос на электроэнергию и большее внимание к гибкости сети. Необходимо хорошо управлять новым спросом на электроэнергию; например, в некоторых климатических условиях, особенно в более холодных, более электрифицированное отопление будет означать более высокие всплески спроса в более холодные недели и месяцы. Новые и более изменчивые модели спроса потребуют дополнительных усилий со стороны коммунальных предприятий и государственных регулирующих органов, чтобы повысить гибкость и стимулировать сокращение спроса, чтобы сгладить всплески.

4) Расширьте возможности гибкости спроса для существующих электрических помещений и нагрева воды.

Сырье для программ реагирования на спрос уже имеется, иными словами, в стране уже есть много приборов для обогрева помещений и воды. Давайте подключим их к сети! (Вот забавный отчет Brattle Group о водонагревателях для гибкого спроса, если вы так же одержимы этой темой, как я.)

5) Обновление стандартов энергоэффективности ресурсов и связанных с ними целей.

Это немного неясное, но важное.Часто политика, поощряющая энергоэффективность , наказывает электрификацию по той простой причине, что электрификация – перенос энергопотребления в сеть – иногда приводит к увеличению энергопотребления, по крайней мере, в краткосрочной перспективе. Надлежащее вознаграждение за энергоэффективность электрификации и требует координации между органами, определяющими политику (штаты, округа, города, коммунальные предприятия), которые не всегда хорошо взаимодействуют.

Больше информации о электрификации принесет назидание

Итак, вот где обстоят дела с электрификацией американских домов: во многих случаях экономика уже благоприятна, но при небольшой политической координации, о которой можно говорить, и очень слабой осведомленности общественности, это остается чем-то вроде неприятного приключения для индивидуальных домовладельцев.Для этого пока нет социальной или политической поддержки.

Это нужно изменить. Хотя я обычно скептически отношусь к кампаниям по «повышению осведомленности» (непроизвольное закатывание глаз), это действительно похоже на тот случай, когда небольшое общественное просвещение и хороший брендинг могут помочь.

Поскольку нет мощной индустрии, которая могла бы лоббировать такую ​​образовательную кампанию (Big Heat Pump не совсем приносит прибыль), это дело штатов и коммунальных предприятий, которые понимают необходимость, некоммерческих групп по климату и декарбонизации и вас, читатели, путем обсуждения с друзьями-домовладельцами.

Пора снова охладить тепловые насосы. Или … круто в первый раз.

А пока, если у вас были свои собственные приключения в области электрификации дома, хорошие или плохие, я хотел бы о них услышать. Напишите мне письмо: david@vox.com.

Газовое отопление или электрическое, что лучше для окружающей среды?

По мере того, как человеческие технологии продолжают развиваться, наша жажда энергии растет. К сожалению, невозобновляемые источники энергии, которые мы используем для развития наших технологий, продолжают наносить ущерб нашей планете.Чтобы бороться с этим, ученые активно ищут менее вредные для окружающей среды источники энергии с конечной целью 100% возобновляемых источников энергии. А пока мы все должны делать все возможное, чтобы уменьшить углеродный след.

Все мы живем в домах, требующих отопления. Поскольку у нас пока нет эффективных средств для выработки всей нашей энергии из возобновляемых источников, отопление наших домов оказывает негативное воздействие на окружающую среду. Один из способов уменьшить наш углеродный след – уменьшить ущерб, который отопление наших домов наносит окружающей среде.Какое отопительное топливо и какое оборудование мы должны использовать в своих домах?

Двумя наиболее часто используемыми источниками топлива для отопления домов являются природный газ и электричество. Мы подробно рассмотрим оба варианта и постараемся сделать некоторые выводы.

Шкаф для электрического отопления

Когда дело доходит до процесса преобразования источника топлива в тепловую энергию, нет ничего чище, чем электричество. Фактический процесс конверсии обычно не выделяет вредных парниковых газов или экологически опасных побочных продуктов.Большинство других источников топлива так или иначе вредны для окружающей среды при преобразовании в тепловую энергию.

По мере того, как мир переходит на более «возобновляемую» выработку электроэнергии, дома с электрическим отоплением смогут воспользоваться этим. Если / когда мы сможем вырабатывать электроэнергию только из возобновляемых источников, полностью электрические дома будут иметь очень небольшой относительный углеродный след. В качестве дополнительного преимущества для электричества практически в каждом доме уже есть электроснабжение, а это означает, что как только появится «возобновляемая» электроэнергия, затраты на перевод домов на электрическое отопление будут снижены, поскольку источник топлива уже будет присутствовать в доме.

Еще один приятный факт об электричестве заключается в том, что его можно использовать в качестве источника топлива как для отопления, так и для кондиционирования воздуха. Тепловые насосы, работающие на электричестве, обеспечивают как отопление, так и охлаждение в одном и том же оборудовании! Никакой другой источник топлива не может этого обеспечить, поскольку все кондиционеры работают на электричестве.

Многие считают электрическое отопление дорогим и неэффективным, однако в настоящее время есть несколько высокоэффективных вариантов. Современные высокоэффективные модели тепловых насосов являются одними из наиболее эффективных и рентабельных способов обогрева дома, что является очень веским аргументом в пользу использования электроэнергии для отопления дома.

Дело против электрического нагрева

По данным Управления энергетической информации США, в 2015 году около 67% электроэнергии в США приходилось на предприятия, перерабатывающие ископаемое топливо в электричество. Это включает уголь, природный газ и нефть. 33% приходятся только на уголь. Согласно Green Peace, уголь является самым загрязняющим из всех ископаемых видов топлива с учетом как добычи, так и процесса сжигания.

Перед тем, как приступить к изучению этой статьи, я ожидал, что электричество здесь, на северо-западе, будет поступать в основном от ядерной и гидроэлектростанции.Однако это не так. 35% электроэнергии Puget Sound Energy было произведено за счет сжигания угля в 2015 году, а еще 24% приходилось на природный газ, то есть по меньшей мере 59% электроэнергии PSE было произведено на ископаемом топливе. Для жителей Сиэтла топливная смесь выглядит намного лучше с точки зрения ископаемого топлива. В 2014 году менее 2% электроэнергии Seattle City Light производилось за счет ископаемого топлива. Подавляющее большинство приходилось на гидроэнергетику. Hydro не требует сжигания ископаемого топлива, поэтому с точки зрения выбросов это намного лучше для окружающей среды.Однако гидроэнергетика не считается возобновляемым источником энергии, поскольку она сопряжена с собственными экологическими издержками. Плотины могут нанести физический вред рыбам и препятствовать их миграции и размножению. Плотины также вызывают крупномасштабные изменения в среде обитания, окружающей реку, перекрытую дамбой.

Стоимость коммунальных услуг также вызывает беспокойство для некоторых типов электрических нагревательных приборов. Во многих домах в Вашингтоне, где для отопления используется электричество, есть нагревательное оборудование с электрическим сопротивлением. Сюда входят электрические печи, настенные электрические обогреватели, электрические обогреватели помещений и электрическое отопление плинтуса (дополнительную информацию об электронагревательном обогревателе см. На https: // en.По данным Seattle City Light, в 2015 году электрическое сопротивление было самым дорогим источником топлива для обогрева, превосходя даже центральные масляные печи по расходам на коммунальные услуги. Оборудование с электрическим сопротивлением потребляет в два или более раза больше электроэнергии, чем тепловые насосы с высоким КПД, для выработки того же количества тепла. В связи с тем, что во многих домах используется крайне неэффективное электрическое резистивное отопление и используется ископаемое топливо для выработки этого электричества, экологические затраты на электроэнергию вырастают очень большими! К счастью, многие домовладельцы переходят на более эффективное отопительное оборудование, включая тепловые насосы, что значительно снижает их воздействие на окружающую среду.

К сожалению, тепловые насосы также имеют небольшие экологические издержки. Как и любой другой продукт, процесс производства теплового насоса создает некоторые вредные выбросы. В тепловых насосах также используется хладагент, утечка которого опасна для окружающей среды. Однако, несмотря на эти проблемы, переключение на тепловой насос в настоящее время является одним из лучших способов сократить выбросы углекислого газа, не отказываясь от тепла в доме в целом! В качестве дополнительного преимущества все тепловые насосы обеспечивают как кондиционирование, так и обогрев.

Корпус для природного газа

Одним из основных недостатков перехода с одного топлива для отопления на другое в доме является стоимость преобразования. Чтобы переключить дом с другого источника топлива на газ, газовая компания (Puget Sound Energy здесь, в районе Сиэтла) должна сначала обеспечить подачу газа в дом. У этого есть широкий диапазон затрат, от бесплатных до тысяч долларов. После того, как газовая система будет на месте, газ должен быть подан от газового счетчика к месту расположения печи внутри дома, что увеличивает дополнительные расходы.К счастью, во многих домах в штате Вашингтон уже есть газ. В 2012 году NEEA подсчитала, что в 48% домов в Вашингтоне есть газ. Для тех домов, в которых он уже есть, газ – отличный вариант.

Природный газ – одно из наиболее экологически чистых доступных ископаемых видов топлива, что делает его относительно хорошим вариантом в качестве источника топлива по сравнению с другими ископаемыми видами топлива, такими как топочный мазут. Если ископаемое топливо – единственный вариант для вашего дома, то для отопления, вероятно, лучше всего использовать природный газ.

По сравнению с оборудованием, работающим на электрическом сопротивлении, печи на природном газе являются явным победителем.Финансовые затраты на отопление дома газовой печью намного ниже, чем электрической печью сопротивления. Даже самая низкая эффективность газовой печи, которую вы можете купить (80% FUE), стоит намного меньше в эксплуатации, чем самая эффективная электрическая печь, которую вы можете купить. Учитывая, что значительная часть нашей электроэнергии вырабатывается из «грязных» источников, природный газ в настоящее время также лучше для окружающей среды, чем электрическое нагревание сопротивлением.

Еще один приятный аспект природного газа – это то, что у нас осталось много запасов.По этой причине природный газ может стать хорошим выбором как ступенька между тем, где мы сейчас находимся, и конечной целью производства 100% возобновляемой электроэнергии. У нас достаточно природного газа, чтобы прослужить нам как обществу десятилетия, что дает нам время для разработки все более совершенных источников возобновляемой энергии.

Дело против природного газа

Природный газ состоит в основном из метана и других углеводородов. Он образуется естественным образом под землей, когда остатки растений и животных подвергаются сильному давлению под поверхностью Земли.Поскольку он естественным образом встречается под поверхностью Земли, его необходимо извлекать. В процессе экстракции большая часть газа уходит в атмосферу. Метан – это парниковый газ, а это означает, что он оказывает негативное влияние на окружающую среду из-за глобального потепления. Фактически, в отчете Фонда защиты окружающей среды за 2015 год высказывается предположение, что природный газ, высвобождаемый в процессе добычи, может свести на нет большую часть его преимуществ чистого сжигания по сравнению с другими ископаемыми видами топлива. См. Эту статью Guardian для получения дополнительной информации.

Один из новейших методов добычи природного газа, гидроразрыв, оказывает негативное воздействие на окружающую среду несколькими способами.Фрекинг, также известный как гидроразрыв, представляет собой процесс нагнетания жидкости под высоким давлением в породы и отверстия под землей, чтобы открыть существующие трещины в породе и извлечь содержащийся в них природный газ. Как и при других методах добычи, часть метана выбрасывается, что способствует глобальному потеплению и наносит вред атмосфере. Одна из возможных серьезных проблем с гидроразрывом – это загрязнение грунтовых вод. Было проведено много исследований этой возможности с разными результатами. Фактически, New York Times сообщила о радиации, присутствующей в сточных водах гидроразрыва, сбрасываемых в реки в Пенсильвании.

Транспортировка природного газа также оказывает влияние на окружающую среду. Большая часть природного газа, добываемого в США и других странах, транспортируется по трубопроводам, пересекающим страну. Эти трубопроводы несут собственное негативное воздействие на окружающую среду. Как было сказано выше, утечка природного газа вредна для окружающей среды. Стив Гамбург, главный научный сотрудник Фонда защиты окружающей среды, считает, что от 2 до 2,5% газа в американских трубопроводах утекает в окружающую среду.Трубопроводы также вызывают естественную потерю и фрагментацию среды обитания, что влияет на перемещение и миграцию видов, а для некоторых видов может ограничивать размножение более мелкими изолированными группами. Природный газ также транспортируется автомобильным и железнодорожным транспортом, которые, конечно же, работают на ископаемом топливе.

Помимо воздействия на окружающую среду, существуют также проблемы с безопасностью использования газовых приборов в доме. При сжигании природного газа образуется монооксид углерода, чистый и без запаха, который смертельно опасен при вдыхании в достаточно больших количествах.Если газовые печи работают должным образом, их можно совершенно безопасно использовать в доме. Однако, если газовая печь неправильно обслуживается и периодически не проверяется профессиональным техником (мы рекомендуем не реже одного раза в год), она может выйти из строя и выбросить окись углерода в дом с потенциально смертельными последствиями. Муниципалитеты по всей стране приняли строгие правила безопасности, чтобы этого не происходило, в том числе требование установки работающих сигнализаторов угарного газа в домах с газовыми приборами.Чрезвычайно важно соблюдать эти правила техники безопасности и рекомендации, если у вас газовая печь. Количество случаев смерти из-за неисправности печи в США довольно низкое. В период с 1999 по 2010 год в США произошло в общей сложности 5 149 смертей от непреднамеренного отравления угарным газом, или в среднем 430 смертей в год, что является низким показателем по сравнению с 300 с лишним миллионов населения США.

Природный газ часто считается хорошей ступенькой между более вредными ископаемыми видами топлива, такими как нефть и нефть, и возможным переходом на устойчивые возобновляемые источники.Согласно одной из школ, описанной Кристиной Нуньес в National Geographic, большие оставшиеся запасы и более новые методы добычи на самом деле могут стать большой проблемой. Фактически, согласно этой точке зрения, большие запасы природного газа могут отсрочить переход на возобновляемые источники топлива на десятилетия, что в конечном итоге нанесет ущерб окружающей среде. Нуньес предполагает, что мы могли бы быть вынуждены развивать возобновляемые источники энергии намного раньше, если бы природный газ не был вариантом, несмотря на то, что природный газ намного чище, чем другие ископаемые виды топлива, используемые в настоящее время.

Выводы

Из-за интенсивного использования грязного ископаемого топлива при производстве электроэнергии нет большой разницы между использованием природного газа и электричества для отопления домов с точки зрения воздействия на окружающую среду. Важно не только для окружающей среды, но и для вашего собственного банковского счета, как можно больше повысить эффективность отопления вашего дома. Независимо от того, используете ли вы природный газ или электрическое отопление, есть много способов повысить эффективность.Это включает в себя обновление до высокоэффективного оборудования, а также обеспечение максимальной изоляции вашего дома и приобретение хороших окон и дверей. Пока наше общество не перейдет на более возобновляемые источники энергии, лучший способ, которым вы можете помочь как личность, – это использовать как можно меньше энергии!

Причина №1 для создания полностью электрического дома

Возможно, вы слышали шум, исходящий от специалистов, занимающихся экологией и строительством. Возможно, нет. Но в последнее время становится все громче.Грохот, о котором я говорю, – это переход с природного газа на электричество в качестве предпочтительного энергоносителя для зданий.

Для этого есть много причин. Безопасность горения очень важна. Ваш водонагреватель никогда не убьет вас отравлением угарным газом во сне, если он работает от электричества. Кроме того, тепловые насосы могут нести нагрузку даже в холодном климате. (Скоро я напишу о друге из Миннеаполиса, который обогревает весь свой дом с помощью мини-сплит-теплового насоса мощностью 18 кБТЕ / час.) И в зависимости от того, где вы живете, отказ от газа может фактически сэкономить вам деньги на счетах за электроэнергию.

Общая картина

Но самая большая причина, на мой взгляд, связана с общей картиной. Чтобы убедиться в этом, давайте взглянем на самую последнюю диаграмму потоков энергии из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL). Вот.

Это сложная диаграмма, показывающая входы слева, а размер линии пропорционален количеству энергии.(Этот конкретный тип представления данных называется диаграммой Санки, самая известная из которых показывает истощение армии Наполеона, когда они вторглись в Россию в 1812 году.) Но давайте проигнорируем большую часть показанных здесь данных и сосредоточимся только на производстве электроэнергии.

В 2018 году США использовали 38,2 квадриллиона БТЕ (квадриллионов) энергии для производства электроэнергии. Тремя крупнейшими потребителями были уголь (12,1 квадроцикла), природный газ (11,0 квадроцикла) и атомная энергия (8,44 квадроцикла). Уголь, самое грязное топливо, которое мы используем, составляет 32% топлива, используемого для производства электроэнергии.Солнечная энергия (0,61 квадрата) и ветер (2,53 квадрата) вместе составляют 8%.

Хорошо, вы думаете, это интересные цифры, но что вы к чему, Эллисон? Дайте мне какой-нибудь контекст!

Вот и все. Давайте немного заглянем в прошлое. Ниже представлена ​​диаграмма потоков энергии LLNL за 2008 год.

Общий объем исходной энергии, использованной для производства электроэнергии десятью годами ранее, составлял 39,97 квадратов, что примерно на 5% выше, чем в 2018 году. Однако это не самое интересное.Доля электроэнергии, произведенной из угля, в 2008 году составила 51%.

Вау! Уголь снизился с 51% до 32% в качестве источника энергии для электричества в США. Мы сократили использование угля более чем на 8 квадроциклов за десять лет. Да, количество потребляемого нами природного газа за эти десять лет выросло, но всего примерно на 4 квадроцикла. Ядерная энергия была плоской, гидроэнергетика получила небольшую прибыль, но наибольший выигрыш принесли солнечная и ветровая энергия, которая увеличилась с 0,52 квадроцикла до 3,14 квадроцикла. Таким образом, около половины сокращения использования угля произошло за счет солнечной энергии и ветра.

Еще одно большое изменение произошло еще раньше

А теперь вернемся немного дальше во времени. Вот диаграмма потоков энергии в США за 1978 год.

Помимо улучшения качества диаграмм, здесь мы видим еще одно значительное улучшение. На уголь приходилось около половины энергии, которая ушла на производство электроэнергии (10,4 из 20,4 квадроциклов). Но самым большим изменением, произошедшим с 1970-х годов, стало почти полное исключение нефти и сжиженного природного газа (ШФЛУ) из производства электроэнергии.За 40 лет он вырос с 18,9% до 0,6%.

Причина номер один – это…

Главный вывод из этих данных очевиден: Электричество становится чище. Мы почти полностью вытащили нефть. Сейчас мы видим, что уголь быстро исчезает. Солнце и ветер начинают набирать обороты.

Когда вам нужно сделать выбор в пользу электричества или природного газа, очевидно, что электричество является лучшим выбором для окружающей среды. С другой стороны, газ не становится чище.И, несмотря на все проблемы, связанные с гидроразрывом, газ, вероятно, стал еще хуже.

Помимо того, что электричество лучше для окружающей среды, оно может быть лучше и для вашего кошелька. В новом техническом документе Pecan Street, исследовательской и политической организации, говорится, что переход от отопления помещений природным газом к тепловому насосу может сэкономить домовладельцам Техаса от 57 до 452 долларов в год.

Наконец, конечно, наличие полностью электрического дома позволяет легче компенсировать потребление энергии за счет солнечной энергии, вырабатываемой на месте, если вы устанавливаете фотоэлектрические модули.Я собираюсь использовать нулевое потребление энергии в доме, который я только что купил, и я уже заменил старый газовый водонагреватель на новый красивый водонагреватель с тепловым насосом.

Итак, в следующий раз, когда кто-то скажет вам, что электромобили, тепловые насосы или водонагреватели не помогают, потому что они используют грязный уголь, вы можете ответить, сказав, что да, уголь все еще входит в состав смеси, но его количество быстро уменьшается. Электричество все время становится чище.

Статьи по теме

Эффект умножения электроэнергии для повышения энергоэффективности дома

Потоки энергии в США – входы и выходы с 1995 по 2010 гг.

Общее потребление энергии в США снизилось, ветряная и солнечная энергия выросли

ПРИМЕЧАНИЕ: Комментарии модерируются.Ваш комментарий не появится ниже, пока не будет одобрен.

Должен ли я перейти с электрического на газовое отопление? Техник из Нью-Джерси объясняет

24 августа 2017 г.

Вот что мы им говорим: Как правило, мы рекомендуем газовое отопление для домов в Нью-Джерси для экономии энергии и эффективного отопления.

Но прежде чем перейти на газ, вам нужно рассмотреть плюсы и минусы каждого метода отопления и задать себе эти 4 вопроса:

1. Есть ли в вашем доме газопровод?
2. Есть ли в вашем доме система принудительной вентиляции?
3. Какие энергосберегающие скидки доступны в вашем регионе?
4. Думали ли вы о двухтопливной системе?

Хотите, чтобы профессиональный ответил на этот вопрос? Мы получим это! Наша команда специалистов имеет опыт установки как электрических, так и газовых печей и может ответить на любые ваши вопросы.

Свяжитесь с нами сегодня по телефону или запишитесь онлайн! Мы пришлём сюда техника-обогревателя.
Расписание обслуживания

Плюсы и минусы газового и электрического отопления

Итог

Однако, если у вас уже есть электрическое отопление и вы хотите перейти на газ, вам следует учесть определенные факторы затрат, прежде чем принимать решение …

Если у вас нет газовой магистрали, вам придется учесть стоимость ее прокладки к дому как часть общей стоимости перехода на газ.Чтобы узнать, сколько вы можете рассчитывать заплатить, выполните следующие действия:

• Узнайте в местной газовой компании, сколько они взимают за прокладку магистрального газопровода к вашему дому. Они проложат газовую линию бесплатно или за относительно небольшую плату (около 500 долларов).
• Сантехник обычно берет от 1500 до 3000 долларов за газопровод к вашему дому.
• Если вам нужно продлить газовую линию, чтобы добраться до других устройств, таких как плита или сушилка для одежды, выделите на эту стоимость около 500–1000 долларов.

Если в вашем доме еще не установлена ​​система принудительной вентиляции, вам придется учитывать дополнительные затраты на установку воздуховодов как часть вашего перехода с электрического отопления на газовое.

Установка воздуховодов в ваш дом в первый раз стоит дополнительно 3 000–5 000 долларов США, в зависимости от размера вашего дома.Установка воздуховодов и вентиляционных отверстий в большом доме может легко стоить более 10 000 долларов.

Вы можете вычесть эти скидки из стоимости установки новой газовой печи, что снизит ваши общие наличные расходы.

Вот как это работает. Когда низкие температуры относительно умеренные (обычно около 30 ° F), ваш тепловой насос будет обогревать ваш дом за счет конденсации тепла из наружного воздуха.Но когда температура упадет ниже 30 ° F, ваша газовая печь сработает и обогреет ваш дом.

Работая таким образом, двухтопливная система обеспечивает комфорт и экономию энергии зимой, а тепловой насос обеспечивает охлаждение летом, поэтому вам не понадобится кондиционер.