ปั๊มความร้อนไฟฟ้าใช้พลังงานน้อยกว่าเตาเผามาก และยังทำให้บ้านเย็นลงด้วย – นี่คือวิธีการทำงาน

ภาพ ความร้อนหรือความเย็น? ฉันทำทั้งสองอย่าง FanFan61618/Flickr, CC BY-SA

เพื่อช่วยควบคุมการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ประธานาธิบดีไบเดนได้กำหนดเป้าหมายในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของสหรัฐ 50%-52% ต่ำกว่าระดับ 2005 ภายในปี 2030. การบรรลุเป้าหมายนี้จะต้องมีการแปลงกิจกรรมที่ขับเคลื่อนด้วยเชื้อเพลิงฟอสซิลให้เป็นไฟฟ้าอย่างรวดเร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ จากนั้นจึงผลิตไฟฟ้าจากแหล่งคาร์บอนต่ำและปราศจากคาร์บอน เช่น ลม พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานน้ำ และพลังงานนิวเคลียร์

อาคารที่คน สด และ งาน ในการใช้พลังงานจำนวนมาก ในปี 2019 อาคารพาณิชย์และที่อยู่อาศัยคิดเป็น มากกว่าหนึ่งในเจ็ด ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของสหรัฐ กลยุทธ์การทำความร้อนและความเย็นใหม่เป็นส่วนสำคัญของปริศนา

โชคดีที่มีเทคโนโลยีที่มีอยู่ซึ่งสามารถทำได้: ปั๊มความร้อนไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพมากกว่าเตาเผาสามถึงสี่เท่า อุปกรณ์เหล่านี้ให้ความร้อนแก่บ้านเรือนในฤดูหนาวและทำให้เย็นในฤดูร้อนโดยการย้ายความร้อนเข้าและออกจากอาคาร แทนที่จะเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล

ในฐานะนักวิทยาศาสตร์ที่มุ่งเน้นที่ พลังงานหมุนเวียนและพลังงานสะอาด, ฉันเรียน การใช้พลังงานในที่อยู่อาศัย และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ชะลอตัวหมายถึงอะไร อุตสาหกรรม และ ประเทศกำลังพัฒนา. ฉันมองว่าการสร้างพลังงานให้กับอาคารด้วยไฟฟ้าหมุนเวียนที่สะอาดเป็นกลยุทธ์สำคัญที่จะช่วยประหยัดเงินของผู้บริโภคได้เช่นกัน

ปั๊มความร้อนดึงอากาศจากภายนอกและใช้ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอากาศในร่มและกลางแจ้งกับอาคารที่มีความร้อน หลายแห่งยังให้ความเย็นโดยใช้กลไกที่เกือบจะเหมือนกัน

ปั๊มความร้อนทำงานโดยการเคลื่อนความร้อน ไม่ใช่อากาศ

ระบบทำความร้อนส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกาใช้เตาเผาแบบบังคับอากาศที่ใช้ก๊าซธรรมชาติหรือไฟฟ้า หรือในบางกรณี น้ำมันร้อน. เพื่อให้ความร้อนแก่อาคาร ระบบจะเผาผลาญเชื้อเพลิงหรือใช้ไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนกับอากาศ จากนั้นจึงเป่าลมร้อนผ่านท่อไปยังแต่ละห้อง

ปั๊มความร้อน ทำงานเหมือนตู้เย็นมากขึ้นซึ่งดึงพลังงานจากอากาศภายในตู้เย็นและทิ้งพลังงานนั้นเข้าไปในห้อง ปล่อยให้ภายในเย็นลง เพื่อให้ความร้อนแก่อาคาร ปั๊มความร้อนจะดึงพลังงานจาก อากาศภายนอก or จากพื้นดิน และเปลี่ยนเป็นความร้อนสำหรับบ้าน

วิธีการทำงาน: ของเหลวที่เย็นจัดจะไหลเวียนผ่านขดลวดของท่อในยูนิตภายนอกของปั๊มความร้อน ของเหลวนั้นดูดซับพลังงานในรูปของความร้อนจากอากาศโดยรอบซึ่งอุ่นกว่าของเหลว ของเหลวจะระเหยกลายเป็นไอแล้วหมุนเวียนเข้าสู่คอมเพรสเซอร์ การอัดแก๊สจะทำให้ร้อนขึ้นดังนั้นกระบวนการนี้จึงทำให้เกิดความร้อน จากนั้นไอจะเคลื่อนผ่านขดลวดของท่อในหน่วยในร่มของปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนแก่อาคาร

ในฤดูร้อน ปั๊มความร้อนจะทำงานแบบย้อนกลับและใช้พลังงานจากห้องและเคลื่อนย้ายความร้อนนั้นออกไปนอกบ้าน แม้ว่าภายนอกจะร้อนกว่าก็ตาม โดยพื้นฐานแล้วจะทำหน้าที่เหมือนตู้เย็นเวอร์ชันที่ใหญ่กว่า

มีประสิทธิภาพมากกว่าเตาเผา

ปั๊มความร้อนต้องใช้ไฟฟ้าบางส่วนจึงจะวิ่งได้ แต่มีปริมาณค่อนข้างน้อย ระบบปั๊มความร้อนสมัยใหม่สามารถถ่ายเทพลังงานความร้อนในรูปของความร้อนได้มากกว่าการใช้พลังงานไฟฟ้าในการทำงานนี้สามหรือสี่เท่า และเจ้าของบ้านต้องจ่ายเอง

ในทางตรงกันข้าม การแปลงพลังงานจากรูปแบบหนึ่งเป็นอีกรูปแบบหนึ่ง เช่นเดียวกับระบบทำความร้อนทั่วไป เสียไปบ้างเสมอ. นั่นเป็นความจริงสำหรับการเผาไหม้น้ำมันหรือก๊าซเพื่อให้ความร้อนกับอากาศในเตาเผา หรือใช้เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนแก่อากาศ แม้ว่าในกรณีนี้ ของเสียจะเกิดขึ้นเมื่อมีการสร้างกระแสไฟฟ้า ประมาณสองในสามของพลังงานที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้าคือ หายไปในกระบวนการ.

การติดตั้งเพิ่มเติม ที่อยู่อาศัย และ อาคารพาณิชย์ ด้วยปั๊มความร้อนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำความร้อน เมื่อรวมกับการเปลี่ยนจากเชื้อเพลิงฟอสซิลไปเป็นพลังงานหมุนเวียน จะช่วยลดการใช้พลังงานและการปล่อยคาร์บอนลงได้อีก

กำลังไฟฟ้า

การเจริญเติบโต ข้อจำกัดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล และ นโยบายเชิงรุก เป็น ผลักดันยอดขายปั๊มความร้อน ในสหรัฐอเมริกาและต่างประเทศ ปัจจุบันมีการใช้ปั๊มความร้อนในระบบทำความร้อน 5% ทั่วโลก ซึ่งจะต้องเพิ่มขึ้นเป็น 2030 ใน XNUMX ภายในปี XNUMX และสูงกว่านั้นมากหลังจากเข้าถึง การปล่อยสุทธิเป็นศูนย์โดย 2050.

ในพื้นที่ที่อุ่นกว่าซึ่งมีความต้องการความร้อนค่อนข้างต่ำ ปั๊มความร้อนจะทำงานได้ถูกกว่าเตาเผา เครดิตภาษี ส่วนลดค่าสาธารณูปโภค หรือเงินอุดหนุนอื่นๆ อาจให้สิ่งจูงใจเพื่อช่วยเหลือค่าใช้จ่ายล่วงหน้า รวมถึงสิ่งจูงใจของรัฐบาลกลาง คืนสถานะโดยฝ่ายบริหารของไบเดน.

ในสภาพอากาศที่เย็นจัด ระบบเหล่านี้มีเครื่องทำความร้อนภายในเพิ่มเติมเพื่อช่วย หน่วยนี้ไม่มีประสิทธิภาพและสามารถเรียกค่าไฟฟ้าได้อย่างมาก ผู้ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่เย็นอาจต้องพิจารณา ปั๊มความร้อนใต้พิภพ เป็นทางเลือก

ระบบเหล่านี้ใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าอุณหภูมิพื้นดินอุ่นกว่าอากาศในฤดูหนาว ระบบความร้อนใต้พิภพรวบรวมความร้อนจากโลกและใช้เทคโนโลยีของเหลวและคอมเพรสเซอร์เดียวกันกับปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศเพื่อถ่ายเทความร้อนเข้าสู่อาคาร พวกมันมีราคาสูงขึ้น เนื่องจากการติดตั้งเกี่ยวข้องกับการขุดเพื่อฝังท่อใต้ดิน แต่พวกมันก็เช่นกัน ลดการใช้ไฟฟ้า.

ใหม่ เล็กลง”ระบบปั๊มความร้อนแบบแยกส่วนขนาดเล็ก ทำงานได้ดีในทุกสภาพอากาศยกเว้นสภาพอากาศที่หนาวเย็นที่สุด แทนที่จะต้องใช้ท่อส่งอากาศผ่านอาคาร ระบบเหล่านี้เชื่อมต่อกับหน่วยติดผนังที่ให้ความร้อนหรือเย็นในแต่ละห้อง ติดตั้งง่ายและสามารถเลือกใช้ในอพาร์ทเมนท์แต่ละห้องได้ ซึ่งทำให้การปรับปรุงอาคารขนาดใหญ่ง่ายขึ้น

แม้จะมีระบบทำความร้อนและความเย็นที่ดีที่สุด การติดตั้งฉนวนที่เหมาะสมและการรั่วซึมของอาคาร เป็นกุญแจสำคัญในการลดการใช้พลังงาน คุณยังสามารถทดลองกับตัวควบคุมอุณหภูมิเพื่อดูว่าคุณสามารถให้ความร้อนหรือทำให้บ้านเย็นลงได้มากน้อยเพียงใดในขณะที่ให้ทุกคนอยู่ในนั้นรู้สึกสบาย

หน่วยในร่มปั๊มความร้อนแยกขนาดเล็กติดตั้งเหนือเตาผิง ระบบปั๊มความร้อนแบบแยกส่วนแบบใหม่ โรเบิร์ต เบรชา, CC BY-ND

สำหรับความช่วยเหลือในการพิจารณาว่าปั๊มความร้อนสามารถทำงานให้คุณได้หรือไม่ แหล่งข้อมูลที่ดีแหล่งหนึ่งคือผู้ให้บริการไฟฟ้าของคุณ ระบบสาธารณูปโภคหลายแห่งเสนอการตรวจสอบพลังงานในบ้านที่สามารถระบุวิธีที่ประหยัดต้นทุนในการทำให้บ้านของคุณประหยัดพลังงานมากขึ้น แหล่งที่ดีอื่น ๆ ได้แก่ กระทรวงพลังงานสหรัฐ และ สภาอเมริกันเพื่อเศรษฐกิจประหยัดพลังงาน. ปั๊มความร้อนก็พร้อมที่จะมีบทบาทสำคัญในการขับเคลื่อนสังคมด้วยไฟฟ้า

เกี่ยวกับผู้เขียน

Robert Brecha ศาสตราจารย์ด้านความยั่งยืน University of Dayton

books_home

บทความนี้เดิมปรากฏบน สนทนา

สนทนา

คุณอาจชอบ

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

ติดตาม InnerSelf บน

ไอคอน Facebookไอคอนทวิตเตอร์ไอคอน YouTubeไอคอน instagramไอคอน pintrestไอคอน RSS

 รับล่าสุดทางอีเมล

นิตยสารรายสัปดาห์ แรงบันดาลใจทุกวัน

วิดีโอล่าสุด

การย้ายถิ่นของภูมิอากาศครั้งใหญ่ได้เริ่มขึ้นแล้ว
การย้ายถิ่นของภูมิอากาศครั้งใหญ่ได้เริ่มขึ้นแล้ว
by super User
วิกฤตสภาพภูมิอากาศทำให้คนหลายพันคนทั่วโลกต้องหลบหนี เนื่องจากบ้านของพวกเขากลายเป็นที่อยู่อาศัยไม่ได้มากขึ้นเรื่อยๆ
ยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้ายบอกกับเราว่าทำไมเราต้องดูแลเกี่ยวกับอุณหภูมิ 2 ℃เปลี่ยน
ยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้ายบอกกับเราว่าทำไมเราต้องดูแลเกี่ยวกับอุณหภูมิ 2 ℃เปลี่ยน
by Alan N Williams และคณะ
รายงานล่าสุดจากคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC) ระบุว่าหากไม่มีการลดลงอย่างมาก ...
โลกอยู่อาศัยมานานหลายพันล้านปี - เราโชคดีแค่ไหน?
โลกอยู่อาศัยมานานหลายพันล้านปี - เราโชคดีแค่ไหน?
by Toby Tyrrell
ใช้เวลาวิวัฒนาการ 3 หรือ 4 พันล้านปีในการผลิต Homo sapiens หากสภาพอากาศล้มเหลวอย่างสิ้นเชิงเพียงครั้งเดียวในครั้งนั้น ...
การทำแผนที่สภาพอากาศเมื่อ 12,000 ปีก่อนสามารถช่วยทำนายการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอนาคตได้อย่างไร
การทำแผนที่สภาพอากาศเมื่อ 12,000 ปีก่อนสามารถช่วยทำนายการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอนาคตได้อย่างไร
by ไบรซ์ เรีย Re
การสิ้นสุดของยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้ายเมื่อประมาณ 12,000 ปีที่แล้วมีลักษณะของระยะเย็นขั้นสุดท้ายที่เรียกว่า Younger Dryas ...
ทะเลแคสเปียนถูกกำหนดให้ลดลง 9 เมตรหรือมากกว่านั้นในศตวรรษนี้
ทะเลแคสเปียนถูกกำหนดให้ลดลง 9 เมตรหรือมากกว่านั้นในศตวรรษนี้
by Frank Wesselingh และ Matteo Lattuada
ลองนึกภาพคุณอยู่บนชายฝั่งมองออกไปในทะเล เบื้องหน้าคุณมีหาดทรายแห้งแล้ง 100 เมตรที่ดูเหมือน ...
ดาวศุกร์เคยเป็นเหมือนโลกมากขึ้นอีกครั้ง แต่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้ไม่สามารถอาศัยอยู่ได้
ดาวศุกร์เคยเป็นเหมือนโลกมากขึ้นอีกครั้ง แต่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้ไม่สามารถอาศัยอยู่ได้
by Richard Ernst
เราสามารถเรียนรู้มากมายเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจากดาวศุกร์ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ในเครือของเรา ปัจจุบันดาวศุกร์มีอุณหภูมิพื้นผิว…
ความไม่เชื่อเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศ XNUMX ประการ: หลักสูตรความผิดพลาดในข้อมูลที่ไม่ถูกต้องเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศ
ความไม่เชื่อเรื่องสภาพภูมิอากาศทั้ง XNUMX ประการ: หลักสูตรความผิดพลาดในข้อมูลที่ไม่ถูกต้องด้านสภาพภูมิอากาศ
by จอห์นคุก
วิดีโอนี้เป็นเนื้อหาเกี่ยวกับความผิดพลาดของสภาพภูมิอากาศโดยสรุปประเด็นสำคัญที่ใช้ในการตั้งข้อสงสัยในความเป็นจริง ...
อาร์กติกไม่ได้อบอุ่นขนาดนี้มา 3 ล้านปีแล้วและนั่นหมายถึงการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่สำหรับโลกใบนี้
อาร์กติกไม่ได้อบอุ่นขนาดนี้มา 3 ล้านปีแล้วและนั่นหมายถึงการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่สำหรับโลกใบนี้
by Julie Brigham-Grette และ Steve Petsch
ทุกๆปีน้ำแข็งในทะเลปกคลุมในมหาสมุทรอาร์กติกจะหดตัวลงสู่จุดต่ำสุดในกลางเดือนกันยายน ปีนี้วัดได้แค่ 1.44 …

บทความล่าสุด

แสงจ้าจากใต้ตึกเล็กๆ นาข้าวขั้นบันไดใต้แสงดาว
คืนที่ร้อนระอุทำให้นาฬิกาภายในของข้าวยุ่งเหยิง
by Matt Shipman-NC รัฐ
งานวิจัยใหม่ชี้แจงว่าคืนที่อากาศร้อนจัดควบคุมผลผลิตข้าวอย่างไร
หมีขั้วโลกบนเนินน้ำแข็งและหิมะขนาดใหญ่
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศคุกคามพื้นที่น้ำแข็งสุดท้ายของอาร์กติก
by ฮันนาห์ ฮิกกี้-ยู วอชิงตัน
นักวิจัยรายงาน บางส่วนของภูมิภาคอาร์กติกที่เรียกว่าพื้นที่น้ำแข็งสุดท้าย (Last Ice Area) แสดงให้เห็นว่าน้ำแข็งในทะเลฤดูร้อนลดลงแล้ว
ซังข้าวโพดและใบบนพื้น
หากต้องการแยกคาร์บอนออกจากพืชที่เหลือให้เน่า?
by ไอด้า อีริคเซ่น-ยู โคเปนเฮเกน
การวิจัยพบว่าวัสดุจากพืชที่เน่าเปื่อยในดินทำให้เป็นปุ๋ยหมักที่ดีและมีบทบาทสำคัญในการกักเก็บคาร์บอน
ภาพ
ต้นไม้กำลังจะตายจากความกระหายในฤดูแล้งของตะวันตก – นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นภายในเส้นเลือดของพวกเขา
by Daniel Johnson ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านสรีรวิทยาต้นไม้และนิเวศวิทยาของป่าไม้ University of Georgia
เช่นเดียวกับมนุษย์ ต้นไม้ต้องการน้ำเพื่อความอยู่รอดในวันที่อากาศร้อนและแห้งแล้ง และสามารถอยู่รอดได้ในระยะเวลาอันสั้นภายใต้ความร้อนจัด...
ภาพ
ภูมิอากาศอธิบาย: วิธีการที่ IPCC บรรลุฉันทามติทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
by Rebecca Harris อาจารย์อาวุโสด้าน Climatology ผู้อำนวยการโครงการ Climate Futures มหาวิทยาลัยแทสเมเนีย
เมื่อเราบอกว่ามีฉันทามติทางวิทยาศาสตร์ว่าก๊าซเรือนกระจกที่มนุษย์สร้างขึ้นทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ สิ่งที่...
ความร้อนจากสภาพอากาศกำลังเปลี่ยนวัฏจักรของน้ำของโลก
by ทิม Radford
มนุษย์เริ่มเปลี่ยนแปลงวัฏจักรของน้ำของโลก และไม่ใช่ในทางที่ดี: คาดว่าฝนมรสุมในภายหลังและกระหายน้ำมากขึ้น
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ: ในขณะที่พื้นที่ภูเขามีอากาศอบอุ่น โรงไฟฟ้าพลังน้ำอาจมีความเสี่ยง
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ: ในขณะที่พื้นที่ภูเขามีอากาศอบอุ่น โรงไฟฟ้าพลังน้ำอาจมีความเสี่ยง
by Simon Cook อาจารย์อาวุโสด้านการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม University of Dundee
หินและน้ำแข็งธารน้ำแข็งประมาณ 27 ล้านลูกบาศก์เมตรถล่มจากยอดเขา Ronti ในเทือกเขาหิมาลัยอินเดียตอนเหนือบน...
มรดกทางนิวเคลียร์เป็นสิ่งที่น่าปวดหัวสำหรับอนาคต
by พอลบราวน์
คุณจะเก็บขยะนิวเคลียร์ใช้แล้วอย่างปลอดภัยได้อย่างไร ไม่มีใครรู้ว่า. ลูกหลานของเราคงปวดหัวมาก

ทัศนคติใหม่ - ความเป็นไปได้ใหม่

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | ตลาด InnerSelf
ลิขสิทธิ์© 1985 - 2021 InnerSelf สิ่งพิมพ์ สงวนลิขสิทธิ์.