Тепловые насосы эффективнее мазутного и газового отопления при минусовых температурах — исследование Оксфорда

Новое исследование Оксфордского университета показало, что воздушные тепловые насосы более эффективны, чем мазутное и газовое отопление, при холодных и отрицательных температурах.

Тепловые насосы — это экономичный, эффективный и низкоэмиссионный способ охлаждения и обогрева жилых домов. Общие продажи тепловых насосов выросли на 11% в 2022 году, а продажи в США впервые обогнали продажи газовых котлов в том же году. Однако сохраняются неверные сведения и недопонимание относительно способности воздушных тепловых насосов работать при температурах ниже нуля.

Новое исследование, проведенное учеными из Оксфордского университета и Regulatory Assistance Project (RAP), показало, что тепловые насосы не только превосходят по эффективности мазутные и газовые системы, но и надежно работают при температурах значительно ниже 0°C (32°F).

Результаты для умеренного холодного климата

Исследователи пишут в журнале Joule о коэффициенте производительности (COP) тепловых насосов — соотношении полезной тепловой мощности к потребляемой энергии:

Типичные значения COP для тепловых насосов находятся в диапазоне от 3 до 6, что означает, что на каждую единицу потребляемой электроэнергии создается от 3 до 6 единиц тепла. Средний годовой COP 3-4 является обычным для бытового применения.

Исследователи анализировали работу воздушных тепловых насосов в условиях умеренного холодного климата в Канаде, Китае, Германии, Швейцарии, США и Великобритании. Они построили график средних измерений COP в зависимости от внешней температуры, полученный из семи полевых испытаний в пяти странах. Линия тренда, рассчитанная с использованием сглаживания локально взвешенными диаграммами рассеяния, показана на приведенной ниже диаграмме:

Они пришли к выводу:

При наружной температуре от 5°C до −10°C средний COP по всем системам составил 2,74, а медианный — 2,62, что достаточно для удовлетворения потребностей в отоплении с гораздо более высокой эффективностью, чем у альтернатив с использованием ископаемого топлива и электрического резистивного нагрева.

В климатических условиях, где температура остается выше -10°C (14°F), воздушный тепловой насос способен справиться с задачей самостоятельно — более дешевым и гораздо более экологичным способом, чем отопление на ископаемом топливе. По утверждению ученых, резервный мазутный или газовый источник отопления не требуется.

Результаты для экстремально холодного климата

Команда также протестировала специально разработанные «тепловые насосы для холодного климата» в условиях экстремального холода в Миннесоте, Аляске и Финляндии. Они обнаружили, что эти агрегаты «могут работать с COP от 1,5 до 2. Однако, учитывая соответствующее увеличение потребности в отоплении и снижение эффективности устройств, может потребоваться некоторая форма резервного отопления».

Исследователи пришли к выводу, что «резервное отопление обычно включалось только тогда, когда наружная температура падала ниже −10°C (14°F) или ниже. При температуре выше −10°C (14°F) тепловые насосы могли обеспечивать необходимое тепло с относительно высокой эффективностью».

Мнение Electrek

Если у вас дома установлена газовая или мазутная система отопления, стоит рассмотреть возможность установки теплового насоса. А если вы живете в очень холодном климате, вы сможете использовать тепловой насос большую часть времени, а старую систему включать в качестве резерва на случай сильных морозов.

Наличие теплового насоса позволит снизить ваши расходы на отопление, а также выбросы от вашего дома. И поскольку температуры в целом продолжают расти, тепловой насос будет охлаждать ваш дом и в более теплые месяцы.

Читайте также: Тепловой насос американской компании работает при температуре ниже -22°F