- Энергетическое образование
- Эффективное теплоснабжение частного дома. Статьи на строительном портале LinkStroy.ru
- Схемы отопления частного дома: преимущества и недостатки
- Теплоснабжение и вентиляция частного дома
- Альтернативные источники теплоснабжения частного дома 8(495)647-29-01
- ГУП «ЖКХ РС(Я)»
- Источники теплоснабжения частного дома
- Тепловые насосы для жилых домов в США: частный экономический потенциал и его выбросы, здоровье и влияние энергосистемы
- 2.1. Моделирование энергопотребления зданий
- 2.2. Моделирование городов
- 2.3. Ущерб для климата и здоровья
- 2.4. Экономика
- 2,5. Расчет пикового спроса
- 3.1. Частные экономические выгоды поддерживают утроение внедрения тепловых насосов в США с 11% до 32% односемейных домов
- 3.2. Полное внедрение теплового насоса снижает CO
- 3.3. Частные и общественные результаты обычно совпадают.
- 3.4. Парето-оптимальная политика может расширить внедрение тепловых насосов с 32% до 37% домов.
- 3.5. Темпы внедрения тепловых насосов зависят от региона электросети, климата, характеристик жилья и базового топлива для отопления.
- 3.6. Ущерб здоровью подрывает климатические преимущества в 28% потенциальных модификаций тепловых насосов
- 3,7. Потребности в укреплении сети невелики, за исключением высоких темпов внедрения тепловых насосов в холодном климате.
- 3.8. Анализ чувствительности
- 3.9. Более высокая социальная стоимость углерода должна сопровождать более чистые электрические сети.
- 3.10. Более низкие затраты на тепловой насос должны сопровождаться более высокой эффективностью теплового насоса.
- Монтаж системы отопления в частном доме • Vides Tehnika
- Городок Блумфилд, штат Нью-Джерси. Требования к отоплению жилищ
- Если ваш дом подключен к тепловой сети
- Войны за аренду жилья разгораются по мере улучшения экономики на жестком рынке жилья
- ГВС многоэтажного жилого дома и схема теплоснабжения. Тяговое отопление и горячее водоснабжение частного дома Проектирование ГВС
- Тепловые насосы |
Энергетическое образование
1. Общие сведения
Для того, чтобы в загородном доме было тепло и комфортно, а также для обеспечения благоприятных условий проживания, необходимо грамотно подойти к вопросу выбора системы отопления. При планировке коттеджей и загородных домов организация теплоснабжения является одним из ключевых моментов. При выборе способа отопления индивидуального дома стоит с максимальным вниманием отнестись к его безопасности и эффективности.
Обычно отопление загородного дома являет собой автономную систему, не имеющую ничего общего с магистральными сетями. Такой вариант обладает массой преимуществ: это и минимальные потери тепла, возможность подстраивать систему в соответствии со своими потребностями и запросами, отсутствие внеплановых или плановых отключений, отсутствие расходов при отключенной системе отопления.
Если говорить об эффективном теплоснабжении частного дома, то оно включает в себя такие этапы, как разработка проекта системы отопления и реализация этого проекта. Неотъемлемой частью этой системы является оборудование с котлом в роли главного элемента. Котел нагревает теплоноситель, который, в свою очередь, распространяется по трубам и транспортирует тепло, которое греет дом посредством отопительных приборов (радиаторов). Чтобы обезопасить собственный дом и обеспечить сохранность оборудования, стоит использовать теплоноситель высокого качества, он поможет нормально функционировать оборудованию, равномерно прогревать дом и продлить срок эксплуатации системы. Затраты на качественный теплоноситель станут более предпочтительным вариантом, нежели проблемы с ремонтом системы и оборудования.
Варианта разводки труб может быть два: однотрубная система и двухтрубная система.
Однотрубная система отопления частного дома предполагает движение теплоносителя поступательно от одного прибора отопления к другому. Это приводит к тому, что последний радиатор может не нагреваться до нужной температуры. Если говорить о плюсах такой системы, то это относительно низкие расценки на монтаж.
Однотрубная система отопления.Двухтрубная система предполагает наличие двух труб, которые подходят к приборам отопления. Благодаря этому на входе каждого из радиаторов обеспечивается одинаковая температура теплоносителя. Помимо этого, такая система может быть двух типов, разводка труб может делиться на параллельное подключение приборов отоплении и лучевое подключение. «Двухтрубка», как один из вариантов системы отопления частного дома, предполагает серьезные затраты на трубопроводы, однако она обеспечивает оптимальный баланс всей системы отопления и дает возможность регулировки каждого радиатора.
Двухтрубная система отопления.Виды систем теплоснабжения открытого и закрытого типов являются самыми распространенными на сегодняшний день, однако второй вариант будет гораздо более предпочтительным.
При выполнении расчета отопительной системы, прежде всего, необходимо как можно точнее определить требуемую мощность котла, так как именно от этого показателя будет зависеть эффективность ее работы, с точки зрения обеспечения необходимого температурного режима в помещениях жилого дома. Если мощность будет меньше необходимой, то в доме будет недостаточно тепло, а при чрезмерной мощности котла, будет необоснованный перерасход топлива, что приведет к лишним финансовым затратам. Для упрощения вычислений можно удельную мощность принять равной единице. Таким образом, получим правило для выбора требуемой мощности котла, по которому на каждые 100 кв. метров площади отапливаемого помещения необходимо 10 кВт.
Расчет отопления для жилого строения во многом определяет водяное отопление какого типа будет выбрано. При выборе надо руководствоваться величиной площади дома. В случае если она более 100 кв. метров, то принудительную циркуляцию теплоносителя, например, воды можно обеспечить только путем установления циркуляционного насоса. Для домов с меньшей площади установка насоса не потребуется, так как в этом случае возможно использование отопительных систем, действующих по принципу естественной циркуляцией.
При проектировании системы отопления индивидуального дома необходимо предусмотреть ряд нюансов, в том числе и архитектурные особенности строения, характеристики объекта с точки зрения теплотехнических свойств, климатические условия для каждой определенной местности, соответствия требованиям нормативных документов. Крайне важно помнить, что реконструкция системы теплоснабжения обойдется гораздо дороже, чем ее правильный расчет и монтаж.
Эффективное теплоснабжение частного дома. Статьи на строительном портале LinkStroy.ru
Для того, чтобы в загородном доме было тепло и комфортно, а также для обеспечения благоприятных условий проживания, необходимо грамотно подойти к вопросу выбора системы отопления. При планировке коттеджей и загородных домов организация теплоснабжения является одним из ключевых моментов. При выборе способа отопления индивидуального дома стоит с максимальным вниманием отнестись к его безопасности и эффективности.
Обычно отопление загородного дома являет собой автономную систему, не имеющую ничего общего с магистральными сетями. Такой вариант обладает массой преимуществ: это и минимальные потери тепла, возможность подстраивать систему в соответствии со своими потребностями и запросами, отсутствие внеплановых или плановых отключений, отсутствие расходов при отключенной системе отопления.
Если говорить об эффективном теплоснабжении частного дома, то оно включает в себя такие этапы, как разработка проекта системы отопления и реализация этого проекта. Неотъемлемой частью этой системы является оборудование с котлом в роли главного элемента. Котел нагревает теплоноситель, который, в свою очередь, распространяется по трубам и транспортирует тепло, которое греет дом посредством отопительных приборов (радиаторов). Чтобы обезопасить собственный дом и обеспечить сохранность оборудования, стоит купить теплоноситель высокого качества, он поможет нормально функционировать оборудованию, равномерно прогревать дом и продлить срок эксплуатации системы. Затраты на качественный теплоноситель станут более предпочтительным вариантом, нежели проблемы с ремонтом системы и оборудования.
Варианта разводки труб может быть два: однотрубная система и двухтрубная система.
Однотрубная система отопления частного дома предполагает движение теплоносителя поступательно от одного прибора отопления к другому. Это приводит к тому, что последний радиатор может не нагреваться до нужной температуры. Если говорить о плюсах такой системы, то это относительно низкие расценки на монтаж.
Двухтрубная система предполагает наличие двух труб, которые подходят к приборам отопления. Благодаря этому на входе каждого из радиаторов обеспечивается одинаковая температура теплоносителя. Помимо этого, такая система может быть двух типов, разводка труб может делиться на параллельное подключение приборов отоплении и лучевое подключение. «Двухтрубка», как один из вариантов системы отопления частного дома, предполагает серьезные затраты на трубопроводы, однако она обеспечивает оптимальный баланс всей системы отопления и дает возможность регулировки каждого радиатора.
При проектировании системы отопления индивидуального дома необходимо предусмотреть ряд нюансов, в том числе и архитектурные особенности строения, характеристики объекта с точки зрения теплотехнических свойств, климатические условия для каждой определенной местности, соответствия требованиям нормативных документов. Выбор наиболее верного решения для эффективного теплоснабжения дома лучше доверить специалистам.
Портал http://www.linkstroy.ru/
Схемы отопления частного дома: преимущества и недостатки
Теплоснабжение является важнейшей составляющей эксплуатации частного дома и имеет непосредственное влияние на обеспечение комфортных условий для жильцов.
Выбор схемы отопления частного дома зависит от множества факторов, среди которых наиболее значимыми являются материальные возможности владельца и доступность использования инженерных сетей или определенных энергоносителей.
Кроме того, выбор оптимальной схемы теплоснабжения возможен лишь при условии учета технических характеристик отапливаемого строения, а также климатических особенности местности.
Газовая схема отопление частного дома
Газовое отопление является предпочтительным для теплоснабжения зданий общей площадью более ста квадратных метров.
Газоснабжение может осуществляться посредством подключения к газовой магистрали или использования сжиженного газа из баллонов. Эффективность использования газового отопления обусловлена невысокой стоимостью энергоносителя и высокими показателями теплоотдачи.
Возведение газовой отопительной системы возможно лишь после получения документального разрешения со стороны газоснабжающей организации, действующей на территории муниципального района или городского округа. Подведение коммуникаций и ввод системы в эксплуатацию возможны только при условии соблюдения действующих нормативов.
Согласно действующим строительным нормам, газовые мини-котельные в частных домах должны обустраиваться исключительно в нежилых помещениях, оборудованных дверью.
Требуемые параметры помещений различаются в зависимости от особенностей конструкции котла: площадь помещения должна составлять от 6 м2 до 8 м2, если объем котла от 15 м 3 до 20 м3 соответственно. Обязательным условием является наличие приточно-вытяжной вентиляции и окна с форточкой.
Однако, в соответствие со СНиП 31-02-2001 и СНиП 31-01-2003, газовые котлы мощностью до 60 кВт разрешается устанавливать на кухне. Монтаж приточно-вытяжного оборудования и дымохода осуществляется в зависимости от особенностей котла.
Электрическое отопление
В отличие от газового отопление, установка электрической системы не требует разрешения и менее затратна в финансовом плане.
В то же время, стоимость электроэнергии, используемой для обогрева дома, значительно превосходит стоимость газа, расходуемого на аналогичные нужны. Вследствие этого, целесообразность использования электрического отопления значительно снижается при обогреве зданий площадью более ста квадратных метров.
Важно: перед установкой электрической отопительной системы важно удостовериться в том, что характеристики электросети населенного пункта соответствует требуемым параметрам функционирования оборудования.
Электрическое теплоснабжение дома может осуществляться посредством использования пленочных или панельных инфракрасных обогревателей, а также монтажа пленочных или кабельных теплых полов.
Подобные системы обеспечивают равномерный обогрев всего помещения, а регулировка происходит в ручном или автоматическом режиме. Монтаж данных систем не сложен и может быть произведен самостоятельно, имея необходимые знания и навыки.
Канальный воздухонагреватель
Принцип работы канального воздухонагревателя заключается в обеспечении циркуляции нагретого воздуха по воздуховодам квадратного сечения, расположенным под полом.
При этом в отапливаемых помещениях происходит непрерывное вентилирование, обеспечивающее приток свежего воздуха взамен отработанного.
Функция климат-контроля осуществляет автоматическое регулирование температурных показателей в помещении в соответствие с заданными параметрами: существуют возможности установки режимов кондиционирования, тонкой очистки и увлажнения воздуха в помещениях, а также регулирования температуры горячего водоснабжения.
Преимуществами использования данного устройства являются отсутствие радиаторов и трубопроводов, равномерный обогрев помещений, а также отсутствие шума. Канальные воздухонагреватели работают на газе, что гарантирует экономный расход денежных средств, затрачиваемых на оплату энергоносителя.
Схема жидкостного отопления
Жидкостные отопительные системы чаще прочих используются для теплоснабжения частного жилья. Основными элементами жидкостной отопительной системы являются нагревательный котел, трубопровод и радиаторы.
В качестве теплоносителя используется специально подготовленная вода или антифриз. Теплоноситель, нагретый в котле до заданной температуры, посредством непрерывной циркуляции обеспечивает передачу тепловой энергии на радиаторы отопления в помещениях.
Способ циркуляции теплоносителя (естественный или принудительный) выбирается в зависимости от технических характеристик отапливаемого здания. Преимущества естественной циркуляции заключаются в равномерной теплопередаче и независимости от электричества, недостаток — в невозможности использования большинства современных радиаторов вследствие увеличенного диаметра трубопровода.
Принудительная циркуляция теплоносителя обеспечивается за счет функционирования электрического циркуляционного насоса. В данном случае диаметр трубопровода может быть стандартным, однако насос должен работать постоянно, что влечет дополнительные затраты.
Важно: для жидкостных отопительных систем наиболее выгодно использование газовых котлов, эксплуатация электрических аналогов более затратна за счет высокой стоимости электроэнергии.
Твердотопливное отопление
Системы отопления, работающие на твердых видах топлива, применяются при невозможности подключения к инженерным сетям или их несоответствии требуемым параметрам. В качестве энергоносителя могут использоваться дрова, уголь, топливные брикеты, пеллеты, торф.
Печи Булерьян
Печи Булерьян (германского производства) и Бренеран (отечественный аналог) отличаются от стандартных твердотопливных печей удобством и экономической эффективностью эксплуатации.
В качестве горючего могут использоваться все виды твердого топлива (кроме каменного угля), а коэффициент полезного действия таких печей достигает восьмидесяти процентов.
Пеллетные котлы
Данная разновидность твердотопливных котлов использует в качестве энергоносителя пеллеты — гранулированное топливо на основе древесных и сельскохозяйственных отходов.
Главные преимущества пеллетных котлов заключаются в высоком КПД (до 90%) при экономном расходе топлива, а также в высокой степени автоматизации, позволяющей производить заправку котла топливом раз в неделю.
Пеллетные котлы весьма дороги, и требуют обустройства котельной и помещения для складирования топлива. Кроме того высокая степень автоматизации пеллетного котла требует постоянного подключения агрегата к электрической сети.
Дизельные котлы
При отсутствии возможности подключения к сетям инженерно-технического обеспечения, теплоснабжение частного дома может быть реализовано посредством использования дизельной системы отопления. Как следует из названия, в качестве энергоносителя применяется дизельное топливо.
Важно: на установку дизельного котла не требуется разрешение, а соблюдение определенных мер позволит избежать характерного запаха.
Выбор схемы отопления частного дома имеет ключевое значение для обеспечения комфорта и безопасности жильцов.
Условием оптимального выбора схемы отопления частного дома является комплексная оценка имеющихся условий, доступных возможностей, а также вариантов их сочетания.
Основными факторами, влияющими на выбор той или иной схемы отопления, являются возможность подключения к газоснабжающей сети, доступность необходимого оборудования и требуемых объемов энергоносителя.
Принципиальную схему подключения современной системы отопления в частном доме посмотрите на видео:
Теплоснабжение и вентиляция частного дома
Проживание в частном доме будет комфортным только в том случае, если в нем правильно выполнены все работы по расчету и монтажу систем отопления и очистки воздуха и осуществлена подводка водопровода. Без них любое строение будет просто непригодным для жизни. Теплоснабжение и вентиляционная система – это основные составляющие каждого строения. Чем необходимо руководствоваться при их обустройстве? Начнем рассмотрение с системы отопления.
Чтобы в доме было тепло
Существует несколько основных видов теплоснабжения частных коттеджей:
- печное
- водяное
- паровое
- электричеством
Начнем с самого первого. Печное отопление издревле использовалось на Руси. Сегодня оно конечно уже уходит в прошлое. Однако и в городах оно не забыто совсем, только представлено каминами. Конечно, он не сможет полностью обогреть весь дом, но при специальном его монтаже вполне способен сделать теплее несколько комнат, при этом камином обеспечивается теплоснабжение и вентиляция через дымовую трубу.
Следующий вид – это водяное отопление. Оно на данном этапе самое популярное и применяется повсеместно. Подогрев воды осуществляет специальное оборудование – отопительные аппараты, которые могут работать практически на любом виде топлива.
Паровое и эклектическое отопление также используется, но не столь часто, как водяное.
Вентиляционная система
Постоянный приток свежего воздуха в дом является одним из основных требований. Без него дышать в современном строении, имеющем практически 100% герметичность, было бы просто невозможно. С этой целью в частных коттеджах еще на стадии проектирования выполняется разработка схем, в которые входит теплоснабжение и вентиляция.
Существует несколько видов системы воздухообмена, но в частных домах наибольшее распространении получила естественная. Хотя при необходимости к ней может быть подключена и механическая.
Если правильно выполнено теплоснабжение и вентиляция естественная, то скорость движения воздуха в таком помещении составляет не более 1 м³ в час, в то время как для приточно-вытяжной системы она составляет от 3 до 5 м³. Только исходя из этих показателей, можно сказать, что естественная имеет неоспоримое преимущество.
Однако для ее нормальной работы необходим вентиляционный канал с большим сечением и если в доме нет возможности его выполнить, то приходится прибегать к использованию механической системы или использовать их в комплексе.
Водоснабжение в доме
Не только теплоснабжение и вентиляция нужны в частном особняке. Не обходится он и без водоснабжения. Время, когда собственники частных владений носили воду из колодца, давно прошло. Сегодня она есть в каждом доме, но способы ее поступления могут быть различными. Оборудование системы водоснабжения может быть выполнено из:
- колодца
- скважины
- центральной системы
Если выбрать последний вариант для получения живительной влаги и подключить свой дом к центральной системе водоснабжения, то необходимо определить, где на ближайшем расстоянии от дома находится колодец, в котором производится врезка трубы и затем осуществляется подводка ее к вашему дому.
Следующий вариант – вода из артезианской скважины. Но ее обустройство стоит довольно дорого и к тому же требует специальной техники, поэтому пока еще далеко не каждый владелец может позволить себе иметь такое водоснабжение.
Самым простым и наиболее дешевым способом является добыча воды из колодца и подача ее посредством насоса в здание.
Рассмотренные системы: вентиляция, водоснабжение, теплоснабжение, являются необходимыми для каждого дома. Без них невозможно создать комфортные условия проживания ни в одном даже самом шикарном коттедже. Поэтому прежде чем выбрать варианты их обустройства необходимо провести все расчеты и на их основании выполнять проектирование и монтаж.
Альтернативные источники теплоснабжения частного дома 8(495)647-29-01
« НазадАльтернативные источники теплоснабжения частного дома служат хорошей возможностью снижения затрат на отопление своего жилища. Наиболее дорогостоящей частью денежных расходов является обогрев помещений, что заставляет россиян все чаще задумываться о менее затратных источниках тепла. Помимо известных многим газа, электричества, дизельного топлива, угля или дров, за границей уже достаточно давно используют другие системы отопления частных домов. Какие же из них сегодня считаются наиболее востребованными?
Твердотопливные пеллетные котлы |
Пеллетные котлы пользуются большой популярностью в скандинавских странах. В качестве топлива здесь используются пеллеты или деревянные гранулы. При этом в котельную, помимо котла, входит горелка и бункер для засыпки гранул. К достоинствам такой системы относится возможность продолжительного автономного горения пеллет. В России пеллетные котлы пока не получили такой высокой популярности.
Геотермальные тепловые насосы |
Это тоже новый относительно альтернативный источник теплоснабжения частного дома. Это система с тепловыми насосами, функционирующая по принципу добычи энергии из недр земли. Любые геотермальные насосы могут быть нескольких разновидностей в зависимости от мощности и технических особенностей. К сожалению, это оборудование отечественные владельцы загородной недвижимости пока используют также не часто.
Солнечные коллекторы |
Системы солнечных коллекторов с целью обогрева домов на Западе применяются уже не первый год с большим успехом. Использование этой технологии особенно оправдано в регионах, где много солнечного света в течение года. Целесообразность установки гелиосистем определяется исходя из конкретного местоположения дома после составления проекта, для чего лучше обращаться за помощью в компанию Геотерм, специализирующуюся не только на поставках альтернативных источников теплообеспечения, но и на их установке и обслуживании. Конечно, первичные затраты при использовании таких систем будут немаленькими, но они достаточно быстро себя окупят.
Гелиосистема для отопления дома 200 кв.м<<<||>>> Оборудование Wolf
ГУП «ЖКХ РС(Я)»
В Республике Саха (Якутия) 83 913 жилых домов с печным отоплением, с общей площадью в 5 135,5 тыс. кв. м., в которых проживает свыше 243 тыс. человек.
ГУП «Жилищно-коммунальное хозяйство Республики Саха (Якутия)» обеспечивает теплоснабжение на территории 28 улусов, обеспечивает теплоснабжением 74 % территории республики, производит более 1/4 тепловой энергии, вырабатываемой в Республике Саха (Якутия). Количество котельных — 787 или 53,3 % от общего количества котельных республики.
За 2010-2015 годы ГУП «Жилищно-коммунальное хозяйство Республики Саха (Якутия)» подключено к инженерным сетям предприятия 6579 жилых домов общей площадью 514622.14 кв.м., в том числе:
за 2010 год – 331 частный жилой дом, общей площадью 24 621,4 кв.м.;
за 2011 год – 515 жилых домов, общей площадью 36 483,8 кв.м.
за 2012 год — 1 084 домов, общей площадью 112 761,94 кв.м.
за 2013 году — 998 домов, общей площадью 76 630 кв.м
за 2014 год — 1562 индивидуальных жилых домов, общей площадью 117 512 кв.м.
за 2015 год – 2089 жилых домов, общей площадью 146 613 кв.м.
Реализация подпрограммы «Подключение частных жилых домов к централизованным источникам теплоснабжения» в рамках инвестиционной программы ГУП ««Жилищно-коммунальное хозяйство Республики Саха (Якутия)» предусмотрена на 2012-2016 годы.
Финансирование затрат на строительство котельных в рамках реализации инвестиционной программы в основном за счет собственных (привлеченных) средств организации, а также за счет средств государственного бюджета Республики Саха (Якутия), определенных в параметрах государственной программы Республики Саха (Якутия) «Обеспечение качественными жилищно-коммунальными услугами и развитие электроэнергетики на 2012-2016 годы», утвержденной Указом Президента Республики Саха (Якутия) от 12 октября 2011 года № 970.
В 2012 году к централизованным источникам теплоснабжения подключено 1 084 домов общей площадью 112 761,94 кв.м., в т.ч. по инвестиционной программе 128 домов.
В 2013 году — 998 домов общей площадью 76 630 кв.м, в т.ч. по инвестиционной программе 144 дома, по подпрограмме подключения частного сектора 158 домов.
В 2014 году по всей республике ГУП «ЖКХ РС(Я)» подключил к источникам центрального теплоснабжения 1562 индивидуальных жилых домов., в т.ч. по инвестиционной программе – 107 домов, по подпрограмме подключения частного сектора — 339, по подключению частного сектора к централизованным источникам теплоснабжения с софинансированием из бюджета МО — 655 домов.
В 2015 ГУП «ЖКХ РС (Я)» подключило рекордное количество жилых домов к источникам центрального теплоснабжения – 2089 домов, в т.ч. по подпрограмме подключения частного сектора – 300, по инвестиционной программе – 55, по подключению частного сектора к централизованным источникам теплоснабжения с софинансированием из бюджета МО – 699.
Справочно: Подпрограмма «ПОДКЛЮЧЕНИЕ ЧАСТНЫХ ДОМОВ К ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫМ ИСТОЧНИКАМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ» утверждена указом Президента Республики Саха (Якутия) от 17 декабря 2013 г. N 2394.
Всего в рамках подпрограммы по подключению частных жилых домов и многоквартирных жилых домов с печным отоплением к централизованным источникам теплоснабжения планируется:
— провести работу по подключению жилых домов к централизованным источникам теплоснабжения 3187 индивидуальных жилых домов с общей площадью присоединяемой нагрузки в 236,4 тыс. кв. м. по базовому варианту и 5294 индивидуальных жилых домов с общей площадью присоединяемой нагрузки в 387,4 тыс. кв. м. по интенсивному варианту реализации подпрограммы.
При этом Правительством Республики Саха (Якутия) предусмотрено субсидирование путем предоставления адресной единовременной материальной помощи малоимущим и отдельным категориям граждан на подключение к тепловым сетям теплоснабжающих организаций.
Всего по ГУП «ЖКХ РС(Я)» в период 2012-2016 годы планируется провести работы по подключению частных жилых домов в 26 районах (4868 домов с общей площадью 371 148,8 кв.м, строительство 170 594 пог. м. тепловых сетей).
Подпрограмма «Подключение частных домов к централизованным источникам теплоснабжения» скачать здесь
Положение об оказании единовременной адресной материальной помощи малоимущим гражданам на подключение жилых домов к централизованному отоплению.
Источники теплоснабжения частного дома
Здравствуйте, читатели и посетители блога “Строим Дом”.
В последней статье я обещал пролить свет на источники теплоснабжения частного дома. Как вы думаете, сколько на сегодняшний день существует наиболее популярных и широко используемых источников теплоснабжения? Я лично насчитал шесть. Рассмотрим вначале обычные, а в заключении и альтернативные источники теплоснабжения. Коснемся также устройства систем в целом (трубопроводы, радиаторы, и др).
Типы систем теплоснабжения
Хорошо продуманная и профессионально выполненная система отопления это гарантированный уют и комфорт в нашем доме.
В систему теплоснабжения входят: теплопотребление нагревательными приборами, трубопроводы и собственно сам источник тепла (генератор тепловой энергии).
Теплоснабжение домов может быть централизованным, и местным (автономным).
Система централизованного теплоснабжения обогревает сразу несколько зданий. Централизованная система рассчитана для здания каких угодно параметров от одного единственного источника, например от отопительного котла, расположенного в котельной, либо в подвальном помещении здания.
К местной системе можно отнести газовые системы отопления и электропечи. Выработка и теплопередача в ней совмещена. Эту систему устраивают в небольших зданиях, частных домах.
В моменты совмещенного проведения теплопроводы протягивают в проходных каналах совместно с другими коммуникациями (газопроводом, электро-кабелями, водопроводом). Такие каналы (высотой 1,8-2 м) необходимо обеспечить вентиляцией. Также, по теплотрассе через каждые 300м устанавливаются люки.
Трубопроводы тепловых сетей обычно производят из стали. Диаметром от 0,025 до 0,4 м. Устраивают их с уклоном в 0,002. Внизу размещают дренажные спуски, вверху – воздушно-спусковые устройства. Запорную арматуру размещают на каждом из разветвлений в местах подключения к магистрали и соседнему зданию.
Внутри дома источник теплоснабжения состоит из радиаторов, трубопроводов и котла.
Традиционные источники теплоснабжения
Какой котел самый доступный и практичный? Давайте разберем все плюсы и минусы котлов, широко используемых на данный момент. И рассмотрим также альтернативные источники тепла.
Газовый отопительный котел
Считается самым дешевым и простым вариантом источника теплоснабжения, если конечно не далеко от здания проходит магистраль природного газа. И все же, это не самый лучший вариант. Если давление газа в газопроводе не достаточно высокое, или если таковая магистраль вообще отсутствует, то придется дорогостоящую газификацию проводить за свой собственный счет. Можно конечно пойти по пути покупки сжиженного углеводородного газа – самого экономичного источника теплоснабжения (себестоимость сжиженного газа процентов на 40 ниже по отношению к дизельному топливу). Придется потратиться на приобретение необходимого оборудования (газгольдера, о чем ниже), что впрочем, впоследствии довольно скоро окупится.
Газовый котел – ТОП источников отопленияУ газового отопительного котла есть много преимуществ:
- долговечность – при правильной эксплуатации и профессиональном монтаже срок службы доходит до 20-30 лет;
- экономичность;
- синхронное обеспечение газом и плиты для подготовки пищи и отопительного котла;
- экология – отсутствие неприятных запахов, окислов серы, сажи и золы;
- независимость от сбоев давления газа в трубопроводе.
Газгольдер
Газгольдер – это накопитель, хранилище сжиженного газа, для того же газового котла о котором говорилось выше. Используется он тогда, когда нет возможности подключиться к магистрали природного газа. Одно из преимуществ газгольдера в его автономности, независимости от централизованного газоснабжения (что полезно во многих случаях).
Газгольдер располагают на расстоянии не меньше 10 м от зданий. Резервуар оставляют на поверхности или зарывают в землю. Обычно пару раз в год (возможно меньше, или больше – зависит от объёма ёмкости и потребления газа) ёмкость заправляют сжиженным газом (пропаном или бутаном) от автоцистерны. К котлу, расположенному в здании, от него протягивается газопровод на глубине примерно 170-180 см. После полной установки газгольдер присыпают песком. Кроме котла также подключают газовую плиту и прочие блага цивилизации, камин например.
Газгольдер для загородного домаНа заметку: на горизонтальных газгольдерах расположена удлиненная горловина. Благодаря такому устройству удается сохранять высокую продуктивность этого источника теплоснабжения даже при слишком низких температурах.
Котлы на жидком топливе
Себестоимость дизельного топлива и электроэнергии приблизительно одинакова. При этом цена котлов на жидком топливе и необходимого вспомогательного оборудования на порядок выше, нежели цена электрического отопительного котла той же мощности. Дизельные котлы очень шумны и требуют дополнительного помещения, оборудованного вентиляцией и дымоходом. Кроме этого, при неожиданном отключении электричества обязателен ручной перезапуск котла.
Котлы на жидком топливе обладают высоким КПД (порядка 95%), большой мощностью, и как правило высоким уровнем автоматизации. Существуют котлы работающие на масло-отработке, их целесообразно устанавливать на СТО и других предприятиях где используются моторные масла автомобилей и агрегатов.
Котел на жидком топливе (масло-отработке)Твердотопливные котлы
Сегодня они представлены очень большим разнообразием. Твердотопливные котлы несколько сложны в эксплуатации, т.к. нуждаются в ручном обслуживании и управлении. Например обычная печь или камин тоже являются по сути твердотопливным котлом, но только современные котлы делают более компактными, безопасными, с элементами автоматики, и возможностью применения самых разнообразных видов твердого топлива (дрова, уголь, кокс, брикеты, и др.). Твердотопливные котлы есть чугунные и стальные (первые тяжелее, боятся термошока, имеют низкий КПД, из плюсов – отсутствие коррозии, долговечность).
Твердотопливный котел Lamborghini WBL7 работает на твердом, жидком и газообразном топливе, его работу совсем не слышно, и он способен прослужить не одно десятилетиеКПД твердотопливных котлов находится в районе 80-85%, а у некоторых достигает 90%.
Они обладают низким уровнем шума.
Многие твердотопливные котлы не зависимы от электричества, что является большим преимуществом перед другими источниками отопления зависимыми от электричества, ведь автономность очень важна, особенно если есть перебои с светом, или электричества нет вовсе.
Существуют также котлы работающие как на жидком и газообразном, так и твердом топливе, что делает их более универсальными и удобными в эксплуатации.
Видео: выбор твердотопливного котла
Электрические отопительные котлы
Электрические котлы практически бесшумны и могут устанавливаться фактически в любом здании. Основа этих котлов – стальной теплообменник с вмонтированными – ТЭНами (термоэлектрические элементы нагревания). Именно они и нагревают теплоноситель.
Сегодня на рынке появилась новинка – разновидность котлов работающих от электроэнергии, т.н. “ИНДУКЦИОННЫЕ КОТЛЫ”. Производители данных котлов утверждают что они в среднем на 30% экономичнее обычных ТЭНовых котлов, но пока сложно сказать об этом наверняка, нужен личный опыт (ищите отзывы в интернете). Пока ясно одно – они очень компактны и занимают мало места.
Для экономии электроэнергии некоторые котлы имеют несколько уровней мощности, что допускает регулировку мощности. Температура в котлах предопределяется блоком электронного управления или интегрированным термостатом. В момент электронного управления мощность нарастает ступенчато и сохраняет установленную температуру воздуха в здании. Во втором случае при достижения температуры выше, чем было задано – ТЭНы автоматически отключаются и вновь начинают работу только при остывания теплоносителя.
При использовании электрических котлов, в качестве источника теплоснабжения, есть возможность обеспечить здание горячим водоснабжением.
Приобретая котел, обратите внимание на комплектацию. Существуют модификации, включающие в себя выносные программаторы, элементы обеспечения безопасности, расширительные бочки, циркуляционный насос и пр. Однако есть модели и без дополнительного оборудования.
Внимание: чаще электрический отопительный котел устраивают как резервный источник теплоснабжения (т.к. такое отопление получается дорогое). А в качестве главного источника используют котлы, функционирующие на других видах топлива (жидком или твердом).
Зачастую использование электрических котлов может быть невозможным из-за недостаточно выделенной мощности электричества для дома/участка (7Квт или менее).
Настенные электрические отопительные котлы
Электрические отопительные котлы бывают настенные (навесные) и напольные. Настенные не требуют дополнительного помещения, что полезно для компактных домов где нет возможности или желания отводить отдельное место под котельную. Их устраивают на чердаке, в ванной, кухне и т. д. Настенные отопительные котлы бывают двух- и одноконтурные. Двухконтурные также как и одноконтурные позволяют снабжать здание горячей водой. Напольные отопительные котлы устраивают на полу и подключают к емкостному водонагревателю, также обеспечивая жилье горячей водой.
Современнейшие настенные котлы имеют вид кухонного шкафа-пенала и содержат все непременные функциональные и конструктивные элементы: систему сохранности, предохранительный клапан, расширительный бачок, циркуляционный насос и пр. У двухконтурных электрических отопительных котлов имеется накопительный бойлер или проточный теплообменник для нагрева воды. Навесные котлы бывают с закрытой или открытой камерой сгорания. При закрытой продукты сгорания легко отвести в дымоход через стену здания. Это позволяет сэкономить на устройстве отдельной вентиляции, по которой поступает кислород для лучшего горения газа и вертикального дымохода. Роль вентиляции выполняет внешняя оболочка дымовой трубы. Эту конструкцию в народе называют труба в трубе. В открытой камере сгорания кислород для горения попадает прямо из помещения, в котором висит котел. Переработанные газы выходят в созданный для этой функции дымоход.
Горелки настенных котлов слабо-чувствительны к скачкам давления газа, что является особым достоинством.
Если вы надумали покупать двухконтурный отопительный котел с проточным водонагревателем, то обратите внимание в первую очередь на качество выходной воды. При большом содержании растворенных присадок теплообменник очень быстро выходит из строя. Так, что перед приобретением оборудования нужно провести анализ воды. Если качество оставляет желать лучшего, то стоит позаботиться об установке дополнительной системе очистки.
Отключение электроэнергии – существенная проблема для электрических источников теплоснабжения. Особенно если эти отключения длятся больше суток. В этих случаях лучше использовать антифриз. Но тогда придется отказаться от навесных отопительных котлов.
Перед покупкой отопительного котла необходимо рассчитать потребную мощность, отталкиваясь от количества окон и комнат, потребностей в горячей воде и площади всего помещения. Лучше проконсультироваться у специалистов.
Трубопроводы
Трубопроводы для подводки от источника отопления, теплоносителя к радиаторам изготавливают из метало-полимерных труб, меди и стали. Первые наиболее распространены. При выборе полимерных труб, уделите особое внимание соединениям (фитингам). Если вы планируете трубопровод укрыть в полу или стене, с последующей отделкой, то от резьбового соединения придется воздержаться.
Можно правда и в этих случаях обеспечить доступ ко всем соединениям (например, к теплым водяным полам), но это будет довольно дорого и не эстетично.
На заметку: протянуть трубы можно и после завершения всех отделочных работ, укрыв их в специальных плинтусах и декоративных коробах.
Резьбовые соединения труб, требуют полной герметизации. Еще недавно в качестве уплотнителя использовали лен. Сейчас от него тоже не отказываются. Но с появлением новых материалов, которые более удобны и надежны, льняная нить потеряла свою актуальность. Так, например к числу широко известных герметиков относятся тефлоновая нить, термостойкий силикон и др. Если вы в качестве теплоносителя решили использовать какие-либо антифризы, то герметики следует подбирать соответствующие.
Кроме труб, огромное значение имеет и запорная арматура (шаровые краны, запоры, клапана и т. д.). Не стоит экономить, на источниках теплоснабжения, и приобретайте только фирменные изделия и материалы. Обязательно требуйте от продавцов сертификаты и паспорта на оборудование. Это гарантирует долговечность вашему источнику теплоснабжения.
Выбирать отопительные приборы (радиаторы) стоит с учетом ваших финансовых возможностей. При наших климатических условиях отопительный сезон тянется до полугода. Стало быть, половину всей жизни мы находимся в обогреваемом помещении. Самой приемлемой для жилого помещения температурой считается 18-20 0C.
Навесные источники теплоснабжения (радиаторы)
Чугунные радиаторы обладают низкой тепло-проводимостью, довольно большим весом и прогревают здание за счет излучения. Основной их минус недопустимость регулирования температуры в здании.
У алюминиевых секционных радиаторов таких минусов, как низкая теплоотдача и громоздкий вес нет (кстати, о них и других системах отопления можно почитать в этой статье). Они обогревают здание за счет конвекции и излучения. Теплообмен увеличивается благодаря увеличенной плоскости в виде большего числа дополнительных ребер. Регулировка температуры осуществляется с помощью термоголовок. Но и у этих радиаторов есть свой недостаток. Вопреки всем стараниям производителей по повышению антикоррозийной стойкости избежать коррозии все же- не удается. Это связано с различными химическими реакциями теплоносителя с алюминием.
Железные панельные радиаторы достаточно просты, способны значительно экономить энергию и гарантируют высокую степень теплоизлучения. Они обладают исключительной скоростью реагирования: мгновенно нагреваются и быстро остывают.
Биметаллические секционные радиаторы соединяют в себе долговечность, высокую стойкость к коррозии, повышенный уровень теплоотдачи и современный дизайн. Теплоносителя для биметаллических радиаторов требуется на порядок меньше, нежели для алюминиевых. Это позволяет намного быстрее изменять температуру в здании. Однако, за это качество приходится доплачивать – биметаллические радиаторы дороже алюминиевых на целых 15-20 %.
Все радиаторы нужно устанавливать под едва заметным наклоном. В приборах, установленных горизонтально, постепенно скапливается воздух. Его приходится прогонять вручную через специальный клапан. Но не редко забывают это сделать. Что приводит к значительной потери мощности радиатора.
Альтернативные источники теплоснабжения
В заключении немного поговорим об альтернативных, мало-используемых источниках теплоснабжения, но имеющих тоже право на жизнь.
Сплит-система (тепловой насос воздух-воздух)
Да-да, мало кто знает но кондиционер с функцией обогрева будет в три раза экономичней ТЭН-ового котла (при таком же количестве генерируемого тепла). Подробнее о экономии на отоплении за счет тепловых насосов есть отдельная статья.
Многие сомневаются в этом, указывая на известный закон сохранения энергии. Однако почему то не учитывают тот факт что в кондиционере электроэнергия тратится только на двигатель компрессора, а само тепло генерируется, так сказать “сосется” из окружающего пространства специальным хладагентом (по сути он то и является источником тепла, а не электричество, от которого разве что греется обмотка двигателя компрессора). Чтобы лучше понять суть этого процесса нужно углубиться дальше школьного курса физики, но здесь мы этого делать не будем. Поехали дальше.
Сегодня существуют модели кондиционеров с функцией обогрева, способных работать при температуре окружающего воздуха до -30 гр. Стоят они дороже обычных.
Кондиционер с обогревом намного экономичнее обычных ТЭНовТепловые насосы есть системы “воздух-воздух”, “воздух-вода”, “грунт-вода/воздух”. С “воздушными” кондиционерами все уже хорошо знакомы, а с грунтовыми?
Грунтовый тепловой насос
Грунт является хорошим и неиссякаемым источником тепла – т.к. земля вбирает в себя тепло недр и энергию солнца, сохраняя стабильную температуру независимо от времени года.
Кратко принцип грунтового теплового насоса таков – в землю закапывается внешний контур (коллектор), который собирает тепловую энергию (сосет из нее энергию, отсюда само название этой системы – тепловой насос). Далее идет второй контур – теплоноситель (антифриз, хладагент) попадает в испаритель, за счет чего поднимается температура, и уже идет обогрев посредством третьего контура – радиаторов отопления в доме, по которым циркулирует вода.
Типы коллекторов грунтовых насосов тепла – вертикальный и горизонтальныйПреимущества тепловых насосов грунт-вода
- Экономичность. В сравнении с другими котлами (особенно электрокотлами), получаем недорогое тепло в доме. Само же его обустройство требует значительных затрат, однако это окупается в хорошие сроки.
- Автономность. Не требует энергоносителей. Для обустройства не нужны никакие разрешения.
- Безопасность.
- Экологичность. Никаких выбросов в атмосферу. Используется неиссякаемый источник земли.
На заметку: некоторые наши умельцы своими руками делают у себя на участке такие насосы – например берут ПНД трубу и делают из нее геоконтур закапывая в траншею на глубине 2 или более метров.
Некоторые энтузиасты также сочетают работу грунтового теплового насоса с другими альтернативными источниками, например ветряками.
В нашей стране тепловый насосы представлены сегодня немецкой фирмой STIEBEL ELTRON, MAMMOTH, и другие.
Биогазовая установка
Полностью автономная система получения дешевой энергии для обогрева дома и приготовления пищи – добыча газа из органических отходов. Подробно данную полезную установку, и как её можно сделать своими руками, я описал в этой статье.
Биогазовая установка для получения газа из отходов, который может использоваться для котла отопления, газовой печиСолнечные коллекторы
В данном случае роль источника тепла отводится солнцу. Конструктивно коллекторы делятся на:
- Плоский светопоглощающий. Изготовлен в виде темного алюминиевого короба. Внутри смонтирована система медных трубок. Дно ящика теплоизолировано. Верхняя плоскость выполнена из закаленного стекла. Поглощает солнечную энергию пропиленгликоль.
- Вакуумный. Состоит из множества медных трубок, каждая из которых заключена в стеклянную колбу. Трубки заполнены поглощающим веществом, а пространство между стеклом и медью вакуумировано.
- Воздушный. В основу этой конструкции положен «парниковый эффект». Солнечные лучи поглощаются специальным покрытием и разогревают воздушную массу, находящуюся внутри приемника. Раздачу горячего воздуха по помещениям осуществляют путем принудительной или естественной конвекции.
Говорить о массовом переходе на солнечные коллекторы еще рано, но производство таких систем растет. Хорошо их использовать в комбинации с другими источниками отопления.
Инфракрасное отопление
Главным узлом «мини-солнышка» является ТЭН, распространяющий световые волны. Все объекты, стоящие на их пути, нагреваются, а затем отдают тепло в воздушное пространство помещения.
Выпускаются два вида ИК обогревателей:
- Пленочные. Идеальный вариант для организации зонального обогрева (рабочей зоны, уголка отдыха на неотапливаемой веранде и пр.). изделие можно разместить на поверхности стены, пола или потолка.
- Панельные. Бывают навесные и встроенные. Последние представляют собой гипсокартонную конструкцию со встроенной графитовой нитью. Корпусные детали навесных панелей изготавливают из термостойких материалов – стекла, пластика. Нагревательный элемент прикрывают керамическим или алюминиевым экраном.
Внимание: Инфракрасное отопление дает хороший экономический эффект только в том случае, если в доме решены все вопросы по энергосбережению – утеплены ограждающие конструкции, заменены оконные и дверные заполнения.
Вот вроде бы и все, что я хотел до вас донести по теме систем и источников отопления. Дальше мы с вами рассмотрим источники газоснабжения, они так или иначе косвенно относятся к теплоснабжению. До новых статей.
Тепловые насосы для жилых домов в США: частный экономический потенциал и его выбросы, здоровье и влияние энергосистемы
Чтобы избежать наихудших последствий изменения климата, мировая экономика продолжает искать возможности для сокращения выбросов парниковых газов. Одна из таких возможностей — электрификация, когда энергоемкие виды деятельности переключаются с использования ископаемого топлива на чистую электроэнергию. В жилом секторе основным способом электрификации является замена существующих обогревателей для нефти, природного газа, пропана или неэффективных резистивных электрических обогревателей на тепловые насосы, что заменяет потребления ископаемого топлива на месте на использование электроэнергии.Такой переключатель может снизить выбросы парниковых газов или других загрязняющих веществ при условии, что в течение срока службы устройства электричество, используемое для его питания, будет достаточно чистым, чтобы иметь более низкие выбросы, чем при прямом сжигании ископаемого топлива.
Тепловые насосы — это реверсивные кондиционеры. Летом они действуют как кондиционеры. Зимой они реверсируют поток хладагента, поглощая тепло снаружи и отводя его внутрь здания.Электричество используется для механической работы по перемещению тепла, а не для его производства. Отношение количества тепла, которое в конечном итоге доставляется в отапливаемое пространство, к количеству энергии, поставляемой в виде электричества, обычно намного больше единицы. Даже с учетом того факта, что выработка электроэнергии за счет сжигания угля или природного газа менее эффективна, чем сжигание природного газа в домашней печи, переход на тепловой насос обычно снижает чистые выбросы парниковых газов в здании.Таким образом, во многих исследованиях изучается, в какой степени 100% внедрение тепловых насосов снизит чистые выбросы парниковых газов во многих частях мира [1].
Использование тепловых насосов для бытовых нужд, однако, имеет последствия, выходящие за рамки сокращения выбросов парниковых газов. Это может увеличить ущерб здоровью, вызванный определенными загрязнителями воздуха. Хотя бытовые печи и котлы часто производят больше чистых выбросов парниковых газов, чем тепловые насосы, они часто производят меньше вредных для здоровья загрязнителей, таких как SO 2 , NO x и PM 2.5 , чем производится, когда такое же количество тепла доставляется путем выработки электричества и использования его для питания теплового насоса [2]. Внедрение теплового насоса может затруднить эксплуатацию электрической сети, поскольку внедрение крупномасштабного теплового насоса может значительно увеличить пиковую потребность в электроэнергии [3]. И его частные затраты могут перевесить его общественные выгоды, потому что тепловые насосы дороже в установке, чем печи или бойлеры, а электричество часто дороже топлива, такого как природный газ [4].Учитывая эти последствия, в данном исследовании исследуются частные и государственные компромиссы при внедрении тепловых насосов, а также оценивается, как эти компромиссы меняются по мере того, как увеличивается использование тепловых насосов, тепловые насосы становятся дешевле, а электросеть становится чище.
В литературе исследуются эффекты внедрения тепловых насосов с использованием различных структур моделирования энергопотребления. Эти схемы обычно включают моделирование энергопотребления дома до и после внедрения теплового насоса. Путем проецирования оценок цен на энергию и выбросов на эти профили энергопотребления исследование оценивает затраты и / или выбросы дома как до, так и после внедрения теплового насоса.Хотя эта общая стратегия уместна, литература демонстрирует множество недостатков, которые снижают полезность метода в качестве руководства для принятия решений.
Многие исследования, например, не в состоянии изучить компромиссы между экономикой, пиковым спросом на электроэнергию, ущерб здоровью и выбросами парниковых газов или показать, как эти компромиссы влияют на потенциал внедрения тепловых насосов. Ханова и Доулатабади оценивают чувствительность сокращения выбросов CO 2 от перехода на наземные тепловые насосы к интенсивности выработки электроэнергии CO 2 , затратам на энергию и эффективности теплового насоса [5].Управление исследований и развития энергетики штата Нью-Йорк считает, что бытовые потребители, как правило, не видят никакой выгоды от перехода на электрические тепловые насосы, но переход снизит выбросы CO 2 и принесет пользу коммунальному предприятию за счет смещения спроса с летнего пика [6 ]. Ни в одном из исследований не рассматривается влияние на выбросы других загрязнителей. Уэйт и Моди оценивают влияние (частичной) электрификации отопления на пиковое потребление электроэнергии в системе, но не принимают во внимание какое-либо воздействие на окружающую среду [3].Кауфман и др. обнаружили, что при сочетании технологических усовершенствований и климатической политики тепловые насосы могут быть конкурентоспособными по стоимости по сравнению с газовыми печами в различных климатических условиях США [7]. В некоторых исследованиях изучаются аспекты этих компромиссов, но не учитываются капитальные затраты на тепловые насосы [1, 8], изменения в пиковом спросе на электроэнергию [9] и / или монетизированный ущерб от критериев загрязнителей воздуха [1, 8, 10, 11]. Без полного учета этих компромиссов трудно проанализировать плюсы и минусы различных темпов внедрения тепловых насосов, поэтому большинство исследований игнорируют это обсуждение, анализируя влияние только 100% внедрения тепловых насосов [1, 10, 12].
Еще одним недостатком является невозможность моделирования выбросов домов и электросетей с почасовым разрешением. Во многих исследованиях моделируется потребление энергии домохозяйствами в годовом [13] или сезонном [9] масштабе времени. Аналогичным образом, во многих исследованиях используются годовые или усредненные коэффициенты для количественной оценки выбросов из электрических сетей [1]. Без использования почасового разрешения эти исследования не могут точно зафиксировать суточные и сезонные колебания потребности в отоплении, производительности теплового насоса, выбросов в электросети или пикового спроса на электроэнергию, которые влияют на компромиссы при внедрении тепловых насосов.
Большинство предыдущих анализов также предполагают статическую сеть: их анализ выгод и затрат действителен только для электрической сети, как и во время анализа. Фактически, электрическая сеть США имеет [14], и, если текущие предложения по политике будут успешными [15], будет продолжать становиться значительно чище в течение всего срока службы теплового насоса, установленного сегодня. В этом анализе мы учитываем быструю очистку электросети. В соответствии с «Прогрессивным» сценарием исследования Национальной Оценки Электрификации Института Электроэнергетики (EPRI) за 2018 год, мы предполагаем, что выбросы CO 2 в электросети и ущерб здоровью снизятся на 45% и 75% в период с 2017 по 2032 год [16]; что ущерб от выбросов CO 2 оценивается в 40 долларов за тонну [17]; стоимость и производительность теплового насоса статичны.Мы также учитываем утечку метана при добыче, транспортировке и распределении природного газа, которая затрагивает как бытовые печи, так и газовые электростанции.
Литература также неадекватно отражает разнообразие жилищного фонда, регионов электросетей и климатических условий. Многие исследования анализируют внедрение тепловых насосов путем моделирования отдельных типов зданий [2, 13, 18, 19] или нескольких архетипов зданий [10], которые не могут адекватно охватить разнообразие зданий в жилом жилищном фонде.Хотя в других исследованиях используются вероятностные методы для создания сотен или тысяч имитаций зданий, чтобы более тщательно отразить разнообразие жилищного фонда, они сосредоточены на отдельных электрических сетях и климате [1, 8]. Без моделирования различных домов, регионов электросетей и климатических условий с помощью одного и того же метода моделирования эти исследования не позволяют адекватно исследовать разнообразие ситуаций, которые делают внедрение тепловых насосов столь нюансированным.
Из-за этих недостатков в литературе не полностью исследуются последствия внедрения тепловых насосов.Он не уравновешивает экономические, электросетевые, медицинские и климатические компромиссы при внедрении тепловых насосов, а также не учитывает полную стоимость и преимущества высоких темпов внедрения тепловых насосов.
В этом исследовании мы устраняем описанные выше пробелы. Мы учитываем неоднородность нынешнего жилищного фонда страны и то, как эта неоднородность взаимодействует с различиями в региональных электрических сетях и климате. Мы учитываем как капитальные, так и эксплуатационные затраты на переоборудование тепловых насосов в современные дома.Мы также оцениваем ущерб здоровью, ущерб от выбросов парниковых газов и влияние на пиковый спрос на электроэнергию. Мы оцениваем, как меняются выгоды и затраты от внедрения теплового насоса по мере увеличения проникновения теплового насоса (т. Е. Мы не предполагаем 100% проникновения). Наш анализ также признает, что в отсутствие политики скорость принятия, вероятно, будет определяться частными выгодами для пользователей. Мы учитываем тот факт, что сеть будет развиваться в течение срока службы тепловых насосов, установленных сегодня. Наконец, мы проводим анализ чувствительности, чтобы оценить влияние климатической политики (например,грамм. налог на выбросы углерода) и ускоренное снижение интенсивности выбросов в сеть. Для этого мы исследуем экономические компромиссы, выбросы и пиковый спрос при внедрении тепловых насосов для 400 местных репрезентативных домов в каждом из 55 городов, чтобы спросить, как затраты и выгоды от внедрения тепловых насосов меняются с увеличением проникновения. Мы спрашиваем, какой уровень внедрения тепловых насосов является экономичным с учетом сегодняшнего жилищного фонда, электросетей, цен на энергию и технологий тепловых насосов, предполагая, что домовладельцы минимизируют свои затраты.И мы исследуем, какие политики, инновации и технологические усовершенствования можно использовать для более широкого внедрения тепловых насосов.
Отвечая на эти вопросы, данный анализ заполняет пробел в исследованиях, который не позволяет полностью понять последствия широкого распространения тепловых насосов. Заполнение этого пробела в исследованиях позволяет нам лучше понять потенциал внедрения тепловых насосов и проблемы, препятствующие более высокому уровню внедрения. Это помогает определить, на чем следует сосредоточить текущие усилия по стимулированию внедрения тепловых насосов: как с точки зрения географического положения, так и с точки зрения характеристик здания.Это также помогает нам разработать прогнозы того, как новая политика и инновации могут изменить баланс выгод и затрат на электрификацию отопления.
Для количественной оценки затрат и выгод от внедрения тепловых насосов в континентальной части США мы применяем пятиэтапный метод.
На шаге 1 мы моделируем потребление энергии в жилых домах. Мы используем инструмент ResStock от NREL, чтобы создать виртуальный фонд из 400 домов для каждого из 55 городов. Мы моделируем потребление энергии в этих домах с помощью программного обеспечения для моделирования зданий EnergyPlus.В результате получено 22 000 смоделированных годовых 8760 часовых профилей потребления природного газа, мазута, пропана и электроэнергии на уровне домашних хозяйств.
На шаге 2 мы используем общедоступные данные для количественной оценки затрат на энергию, ущерба здоровью и выбросов CO 2 этих профилей потребления. Мы умножаем потребление электроэнергии на предельные выбросы CO 2 , факторы предельного ущерба для здоровья и цены на электроэнергию на уровне штата. Мы умножаем объем сжигания топлива в домашних условиях на уровень выбросов CO 2 , сезонные факторы ущерба здоровью и среднегодовые цены на топливо на уровне штата.Результаты показывают годовую стоимость энергии, ежегодные выбросы CO 2 и годовой ущерб здоровью, связанный с каждым из 22 000 энергетических профилей домашних хозяйств.
На шаге 3 мы вычисляем частную и государственную чистую приведенную стоимость (ЧПС), которая получается в результате использования каждым домохозяйством теплового насоса. Для каждого смоделированного дома мы заменяем существующую систему отопления тепловым насосом с воздушным источником тепла. Модель EnergyPlus, лежащая в основе анализа ResStock, автоматически определяет размер теплового насоса. Мы выбираем рабочие характеристики теплового насоса (HSPF / SEER), как описано в разделе выше.Затем мы повторно моделируем энергетические профили дома и пересчитываем их затраты, ущерб здоровью и выбросы. Для каждого дома частная чистая приведенная стоимость внедрения теплового насоса равна экономии затрат на энергию за вычетом амортизированной стоимости установки теплового насоса. Для каждого дома общественная чистая приведенная стоимость внедрения теплового насоса равна базовому климатическому ущербу и ущербу для здоровья за вычетом климатического ущерба теплового насоса и ущерба здоровью.
На шаге 4 мы количественно оцениваем процент жилищного фонда, который выиграет от внедрения теплового насоса.С точки зрения строго частных затрат сюда входят все дома, для которых внедрение теплового насоса дает положительную частную чистую приведенную стоимость. С общественной точки зрения мы также включаем любой дом, положительная общедоступная NPV которого превышает отрицательную частную NPV, т. Е. где чистая положительная (частная + государственная) ЧПС может быть достигнута за счет стимулирования внедрения тепловых насосов с помощью субсидии.
На шаге 5 мы используем почасовые профили электроэнергии в домах, чтобы количественно оценить влияние внедрения теплового насоса на пиковый спрос на электроэнергию.Для каждого из 55 городов мы используем профили электроэнергии из шага 1 для расчета совокупного спроса на электроэнергию для 400 базовых домов. Затем мы выполняем тот же расчет с использованием обновленных профилей электроэнергии для всех домов, определенных на шаге 4 как пользователей тепловых насосов. Сравнивая совокупный профиль базового потребления электроэнергии с совокупным профилем, который включает пользователей тепловых насосов, мы можем количественно оценить, как внедрение тепловых насосов меняет профиль электроэнергии в жилых домах для каждого города, включая то, как внедрение тепловых насосов меняет пиковую потребность в электроэнергии в жилых домах.
Следуя этим пяти шагам, мы объединяем проверенный инструмент моделирования энергопотребления жилых зданий, общедоступные данные о затратах, ущербе для здоровья и выбросах CO 2 , а также экономические расчеты для определения домов на всей континентальной части США, где внедрение тепловых насосов снижает экономические затраты. стоимость и денежный ущерб окружающей среде. В разделах ниже представлены дополнительные сведения о различных компонентах этого метода.
2.1. Моделирование энергопотребления зданий
Мы моделируем энергопотребление 400 домов в каждом из 55 городов с помощью ResStock [20].ResStock — это база данных характеристик жилья. Он описывает эти характеристики жилья с помощью распределений вероятностей, которые зависят от местоположения дома, площади в квадратных футах, урожая и других характеристик. Такой подход позволяет ResStock вероятностно создать виртуальный фонд из сотен домов, распределение старинных домов, площадь в квадратных футах, изоляция чердаков, инфильтрация воздуха, эффективность HVAC, качество окон и другие характеристики точно отражают качество фактического жилищного фонда.
Затем мы загружаем эти модели домов ResStock в программу моделирования энергопотребления зданий EnergyPlus. EnergyPlus использует строительные характеристики дома и погодные данные для определения размера кондиционера / печи / теплового насоса в доме и расчета его почасового годового графика работы / профиля энергопотребления.
Другие академические исследования использовали аналогичные методы. Protopapadaki и др. [8] и Asaee и др. [12], например, используют вероятностные методы для создания большой выборки виртуальных домов для ввода в инструмент моделирования энергопотребления здания.Некоторые исследования также используют сам инструмент ResStock [1].
Чтобы сократить вычислительные затраты на моделирование такого большого количества домов, мы предприняли два шага, чтобы минимизировать количество домов, которое нам нужно было моделировать для каждого города. Мы основали наш анализ на результатах моделирования из NREL, где 80 000 домов моделируются в ResStock и сообщаются характеристики эффективности каждого дома и годовое потребление энергии для отопления, охлаждения и других конечных целей. Во-первых, мы уменьшили степени свободы модели.Мы использовали регрессионный анализ, чтобы определить характеристики, которые мало повлияли на годовые потребности в отоплении или охлаждении. Для этих характеристик — например. эффективность посудомоечной машины, эффективность стиральной машины — мы оценили все дома одинаково. Мы также удалили редкие характеристики — например, окна с тройным остеклением, которые встречаются в очень небольшом подмножестве домов.
Во-вторых, мы использовали эти обновленные характеристики для моделирования 1000 домов для Питтсбурга, Далласа и Сан-Франциско и сравнили годовые потребности этих домов в отоплении с 4500 домами, указанными в наборе данных NREL для каждого из этих городов.Произведя случайную выборку подмножеств этих 1000 смоделированных домов, мы оценили соответствие r-квадрата между кумулятивными функциями плотности годовой потребности в отоплении и охлаждении между симуляциями NREL и нашими симуляциями. См. Результаты этих сравнений в SI (доступны на сайте stacks.iop.org/ERL/16/084024/mmedia). Мы пришли к выводу, что, моделируя 400 домов, мы можем рассчитывать уловить 88–96% колебаний годовой потребности в отоплении, которые будут отражены в модели, в которой используется 4500 домов.Мы определили, что уменьшение количества симуляций, например, до 300, заметно снизит это соответствие, а увеличение количества симуляций, например, до 500, приведет к увеличению вычислительных затрат без значительного улучшения подгонки. Подробнее см. SI.
Чтобы количественно оценить энергетические последствия внедрения теплового насоса, мы смоделировали каждый из 22 000 домов как с их базовой технологией HVAC, так и с модификацией теплового насоса. Мы модернизируем каждый дом воздушным тепловым насосом на 8,5 HSPF, 14,3 SEER в соответствии со стандартами Министерства энергетики [21].Энергоэффективность теплового насоса изменяется в зависимости от температуры окружающей среды, при этом более низкие температуры приводят к снижению эффективности теплового насоса. Инструмент EnergyPlus использует файлы погоды окружающей среды с хронологическими значениями нормальной температуры за каждый час. Когда тепловая нагрузка превышает мощность теплового насоса, что может происходить при низких температурах окружающей среды, когда производительность теплового насоса ниже, инструмент EnergyPlus предполагает, что тепловой насос работает как резистивный нагреватель (т. Е. С COP, равным 1).
2.2. Моделирование городов
Мы моделируем жилищный фонд 55 городов континентальной части США.Мы предположили, что климатические выбросы и выбросы из электросети будут важными индикаторами ценности внедрения тепловых насосов. Таким образом, мы выбрали города, представляющие различные климатические условия и регионы электрических сетей. Климатические регионы определены с использованием данных проекта Building America, проведенного Управлением США по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии [22]. Регионы электрических сетей определяются как субрегионы, используемые Североамериканской корпорацией по надежности электроснабжения (NERC) [23].
Чтобы выбрать города, мы начали с моделирования одного города для каждой комбинации климатического региона и региона электрической сети.Затем мы добавили дополнительные города, чтобы лучше представить (а) районы с большим населением и жилым фондом и (б) климатические / электрические регионы с большими географическими границами. Используя эти рекомендации, мы решили смоделировать жилищный фонд 55 городов, показанных на рисунке 1.
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рисунок 1. 55 серых кружков представляют города, смоделированные в нашей модели. Города были выбраны так, чтобы представлять различные регионы электрических сетей, как определено в [23], и различные климатические регионы, как определено в [22], в пределах каждого региона электросетей.Черные линии и текст показывают границы каждого региона NERC, его название и средний климат + интенсивность ущерба здоровью (в долларах США / МВтч).
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешенияЧтобы представить все 80 миллионов домов на одну семью в жилом секторе США, мы масштабируем моделированный жилищный фонд: мы масштабируем 400 смоделированных домов каждого города, чтобы представить общее количество домов в близлежащих регионах города, как определено данные из программы NREL ResStock.В больших густонаселенных регионах, таких как Сан-Франциско, Бостон и Лос-Анджелес, каждый смоделированный дом масштабируется до примерно 10 000 домов реального мира. В небольших и малонаселенных регионах, таких как Гудленд, Канзас, Карибу, штат Мэн и Мидленд, штат Техас, каждый смоделированный дом масштабируется до 500 домов. В среднем каждый смоделированный город представляет 1,45 миллиона домов, и каждый дом масштабируется до 3600 домов.
2.3. Ущерб для климата и здоровья
Мы рассчитываем выбросы и связанный с ними ущерб для климата и здоровья как от сжигания ископаемого топлива в каждом городе, так и от потребления электроэнергии в каждом регионе электрической сети.
Для каждого региона электросети мы используем коэффициенты предельных выбросов и ущерба здоровью, которые варьируются в зависимости от сезона и времени суток. Эти факторы собираются с использованием методов, разработанных Siler-Evans и др. [24], и сообщаются Центром Карнеги-Меллона по принятию решений в области климата и энергетики (CEDM) [25]. Для выбросов CO 2 коэффициенты указываются в килограммах-CO 2 / МВт-ч потребления электроэнергии. Чтобы монетизировать этот ущерб, наносимый климату, мы умножаем эти факторы на социальную стоимость углерода в размере 40 долларов за тонну CO2 2 .Что касается ущерба здоровью, выбросы SO 2 , NO x и PM 2,5 монетизируются с использованием методов, разработанных Heo и др. [26], и указываются в единицах потребления электроэнергии в долларах / МВтч. Умножив почасовое потребление электроэнергии каждым домом на сезонный / часовой климат в электросети и ущерб здоровью, мы можем рассчитать годовой ущерб от выбросов в электрическую сеть, вызванный каждым домом.
Чтобы учесть утечку парникового газа метана из инфраструктуры природного газа, мы оцениваем количество утечки метана на МВт-ч выработки электроэнергии в каждом регионе NERC и переводим в эквивалентные выбросы CO 2 через потенциал глобального потепления (GWP). метана.Например, мы обнаружили, что в 2017 г. штаты, входящие в западный регион (WECC) электрической сети США, потребили 1,45 млн. Кубических футов природного газа в электроэнергетическом секторе [27]. Мы предполагаем, что на каждый миллион кубических футов израсходованного природного газа в атмосферу попадает 0,023 миллиона кубических футов метана [28]. Умножив эту скорость утечки на 1,45 миллиона кубических футов израсходованного природного газа, преобразовав в тонны и умножив на GWP, равный 28 [29], мы оценим, что энергетический сектор WECC 2017 года способствовал утечке метана в размере 18.6 Мт CO 2 -эквивалент. Разделив эти 18,6 Мт на 724 ТВтч электроэнергии, произведенной в штатах WECC [27], мы вычислим коэффициент скорости утечки метана 25,7 кг МВтч -1 . Таким же образом мы рассчитываем коэффициенты утечки метана для других регионов НКРЭ. Мы используем значение GWP за 100 лет для метана, равное 28. Хотя были предложения использовать значения GWP за 20 лет, недавние исследования показывают, что преимущества этой альтернативы через 20 лет переоценены [30].
В этом исследовании мы называем различные регионы электросетей с низким, средним или высоким уровнем выбросов по сравнению с другими субрегионами электросети США. Мы основываем эти различия, вычисляя средний ущерб. Как описано выше, мы рассчитываем ущерб, предполагая, что SCC составляет 40 долларов США за тонну CO 2 [17], а для PM 2,5 , NO X и SO 2 , используя методы, разработанные Siler-Evans . и др. [24] и сообщается CEDM [25] в каждом регионе и классифицирует их следующим образом: <35 $ / МВтч = низкий; 35–50 $ / МВтч = средний; > 50 $ / МВтч = высокая.Для получения дополнительной информации см. Рисунок 1.
Поскольку срок службы теплового насоса составляет 15 лет [31, 32], мы предполагаем, что выбросы во всех электрических сетях США уменьшатся в течение срока службы теплового насоса. Чтобы зафиксировать этот эффект, мы используем прогнозы выбросов электрических сетей из Национальной оценки электрификации EPRI [16]. Мы используем «прогрессивный» сценарий этого исследования (баланс между «консервативным» и «трансформирующим» сценариями исследования), чтобы предположить, что с 2017 по 2032 год (а) энергия угля снизится на 75% с 1200 ТВтч до 300 ТВтч и (b ) CO 2 Интенсивность выбросов снизится на 45% с 850 фунтов МВтч −1 до 450 фунтов МВтч −1 .Мы предполагаем, что большая часть вреда здоровью от угольной энергетики [33]. Таким образом, мы предполагаем, что для каждого сетевого региона ущерб здоровью снизится на 75%, а выбросы CO 2 — на 45% к 2032 году. Мы предполагаем линейный тренд.
Для сжигания топлива для отопления мы рассчитываем выбросы CO 2 , SO 2 , NO x и PM 2,5 , генерируемые различными технологиями отопления, и монетизируем эти выбросы с использованием коэффициентов ущерба для конкретного города. Мы используем данные Агентства по охране окружающей среды [34] для количественной оценки выбросов CO 2 для каждого вида топлива.Для количественной оценки выбросов NO x и PM 2,5 для каждого вида топлива мы используем данные Брукхейвенской национальной лаборатории [35]. Мы применяем стехиометрические расчеты, предполагая, что в выхлопе присутствует 3% O 2 , чтобы рассчитать килограмм выбросов на 1 миллиметров БТЕ топлива для газовых и мазутных обогревателей с различными показателями энергоэффективности. Установив линию тренда для этих данных, мы разработали линейную модель выбросов NO x и PM 2,5 в зависимости от используемого топочного топлива и эффективности использования энергии.Мы предполагаем, что пропан и природный газ имеют схожие характеристики выбросов. Эти расчеты аналогичны методу оценки выбросов NO x и PM 2,5 , используемому Вайшнавом и др. [2]. Для выбросов SO 2 мы используем данные из [36] и предполагаем, что содержание серы в мазуте составляет 0,0015% [37]. Используя эти расчеты, мы разработали серию моделей для расчета кг / ммBtu CO 2 , SO 2 , NO x и PM 2.5 выбросов, генерируемых каждой из различных существующих технологий отопления, имеющихся в домах ResStock.
Чтобы учесть утечку парникового газа метана в инфраструктуру природного газа, мы оцениваем количество утечки метана в расчете на один терм природного газа, потребляемого для отопления, и переводим в эквивалентные выбросы CO 2 через ПГП метана. Мы предполагаем, что на каждый терм природного газа, израсходованный на отопление, в атмосферу уходит 0,023 терма метана [28].Используя плотность энергии природного газа, мы переводим термины в килограммы и умножаем на 28 — ПГП метана [29], чтобы рассчитать коэффициент 1,27 кг CO 2 -эквивалента на терм израсходованного природного газа.
Чтобы монетизировать ущерб здоровью SO 2 , NO x и PM 2,5 , мы используем модель ущерба здоровью EASIUR. EASIUR — это модель пониженной сложности, которая использует регрессионный анализ для аппроксимации результатов более сложной модели химического переноса CAMx.Используя онлайн-инструмент EAISUR, мы вводим географические координаты каждого города, чтобы получить денежный ущерб здоровью для каждого из трех загрязнителей, представленных в единицах $ / кг. Эти данные представлены в 24-часовых профилях за три сезона. Спроецируя эти профили ущерба на сезонное, почасовое потребление энергии каждого из этих видов топлива для каждого дома ResStock, мы оцениваем стоимость ущерба здоровью, вызванного сгоранием топлива. Обратите внимание, что ущерб может значительно варьироваться в зависимости от города, и что в регионах с меньшим населением и погодными условиями, которые быстро рассеивают и разбавляют концентрации загрязняющих веществ, ущерб здоровью от этих выбросов будет, как правило, ниже, потому что меньше людей будет подвергаться воздействию загрязняющих веществ по сравнению с густонаселенный город с разными погодными условиями.Чтобы монетизировать выбросы CO 2 , мы предполагаем, что социальные издержки углерода составляют 40 долларов за тонну CO 2 .
В ходе анализа чувствительности данного исследования мы скорректируем факторы, наносящие ущерб здоровью и климату для электросети, а также социальную стоимость углерода, чтобы увидеть, как они влияют на общественную чистую приведенную стоимость внедрения тепловых насосов. Что касается электросети, мы предполагаем, что ущерб, нанесенный климату и здоровью, уменьшается с одинаковой скоростью. Если, например, выбросы CO 2 в электрическую сеть снизятся на 50% от базовой линии, мы предполагаем, что ущерб здоровью электросети также снизится на 50%.Таким образом, например, за счет уменьшения выбросов из электрических сетей и увеличения социальных затрат на углерод чистая приведенная стоимость внедрения тепловых насосов для населения будет иметь тенденцию к увеличению. Затем для любых домов, в которых положительная государственная ЧПС превышает отрицательную частную ЧПС, мы предполагаем, что дом будет использовать тепловой насос при получении субсидии, чтобы свести частную ЧПС к нулю.
2.4. Экономика
Мы используем показатель NPV для количественной оценки общего положительного или отрицательного изменения стоимости энергии, ущерба для климата, ущерба здоровью и капитальных затрат.Мы рассчитываем чистую приведенную стоимость внедрения теплового насоса как с частной, так и с общественной точки зрения, как показано в уравнениях (1) и (2).
, где C энергия — это годовая стоимость электроэнергии, газа, мазута или пропана в доме, C здоровье — ежегодный ущерб здоровью, вызванный критериями загрязнителей воздуха, связанных с потреблением энергии в доме, C климат — это ежегодный ущерб климату, вызванный выбросами CO 2 , связанными с потреблением энергии домом, а K тепловой насос — чистые капитальные затраты на замену существующего обогревателя дома на тепловой насос.Кроме того, i равняется процентной ставке, а n равняется количеству лет, в течение которых рассчитывается NPV. Мы используем i = 7% и n = 15 лет, чтобы представить срок службы теплового насоса и процентную ставку, которую можно было бы получить, вложив этот капитал в другое место. В других исследованиях тепловых насосов используется тот же расчет NPV с аналогичными процентными ставками и сроками службы [2, 10].
Затраты на энергию рассчитываются путем умножения годового потребления природного газа, мазута, пропана или электроэнергии каждым домом на цену энергии.Цены на энергию представляют собой среднегодовые розничные значения, опубликованные Управлением энергетической информации США [38], и различны для каждого вида топлива и для каждого штата США. Мы предполагаем, что эти базовые цены на топливо сохранятся на протяжении всего периода исследования, хотя цены, которые видят потребители, могут вырасти в зависимости от цен на углерод, предполагаемых в некоторых сценариях. Наше предположение об исторических годовых и средних ценах по штату является ограничением анализа. Однако, учитывая потенциально огромную неопределенность будущих цен на энергоносители [39], это упрощающее допущение упрощает определение влияния жилищного фонда, структуры производства электроэнергии, налоговой политики и технологических усовершенствований.Ущерб здоровью и климату рассчитывается по методике, описанной в разделе 2.3.
Чистые капитальные затраты теплового насоса, K heatpump , рассчитываются, как показано в уравнении (3).
, где C тепловой насос — стоимость покупки и установки теплового насоса, C воздуховодов — стоимость установки воздуховодов, C замена — стоимость замены существующего нагревателя на аналогичный технология.Таким образом, чистая стоимость теплового насоса K heatpump представляет собой дополнительные затраты на замену существующего обогревателя дома на тепловой насос вместо его замены аналогичной технологией. То есть мы предполагаем, что домовладельцы, скорее всего, купят тепловой насос, когда срок их службы приближается к концу и его необходимо будет заменить на новый аналогичный обогреватель или на новую систему теплового насоса.
Капитальные затраты на тепловой насос и затраты на замену существующего нагревателя взяты из Национальной базы данных показателей эффективности жилищного строительства [40].Данные о стоимости воздуховодов взяты из компиляции обзоров затрат, предоставленных [41]. Мы предполагаем, что каждая из этих затрат варьируется в зависимости от характеристик существующего дома.
Мы рассчитываем стоимость установки теплового насоса с использованием коэффициента 143,30 $ / кВт мощности во всех случаях плюс фиксированная стоимость, которая варьируется от 3300 до 4800 долларов. Для домов с существующими централизованными системами кондиционирования мы предполагаем фиксированную стоимость 3300 долларов США, которая представляет собой среднее значение, указанное для замены существующей системы теплового насоса новой системой теплового насоса.Для домов с существующими печами и плинтусами, но без централизованной системы кондиционирования, мы предполагаем фиксированную стоимость в размере 3700 долларов США, что является средним значением, указанным для установки системы теплового насоса с нуля. Для домов с существующими котлами мы учитываем дополнительные трудозатраты по демонтажу гидравлического радиаторного оборудования и предполагаем фиксированную стоимость в 4800 долларов, что является самым высоким показателем для установки системы теплового насоса с нуля.
Мы рассчитываем стоимость воздуховодов как 0 долларов для домов, в которых уже есть центральные системы воздуховодов.В противном случае мы используем фиксированную стоимость, которая зависит от площади дома. Модель ResStock имеет четыре отдельных ящика для площади дома. Мы используем стоимость 1500 долларов США для домов площадью менее 1500 квадратных футов, 3000 долларов США для домов площадью от 1500 до 2500 квадратных футов, 4500 долларов США для домов площадью от 2500 до 3500 квадратных футов и 6000 долларов США для домов с площадью больше чем 3500 квадратных футов.
Мы рассчитываем стоимость замены существующего нагревателя аналогичной технологией, используя линейное уравнение: C замена = a + bx , где x — мощность существующего нагревателя в кВт.Уравнение зависит от базового топлива [40]. Для газовых обогревателей используем 2500 + 13,3 x . Для подогревателей жидкого топлива мы используем 4100 + 13.3 x . Для пропановых обогревателей используем 3800 + 13,3 x . А для резистивных электронагревателей мы используем 1600 + 170,6 x .
2,5. Расчет пикового спроса
Мы рассчитываем изменение пикового спроса в зависимости от скорости внедрения теплового насоса для каждого города, используя четыре шага. Во-первых, мы рассчитываем частную чистую приведенную стоимость для каждого дома, когда в нем установлен тепловой насос.Во-вторых, мы сортируем дома в порядке увеличения частного NPV. В-третьих, мы объединяем профили потребления электроэнергии в домах, чтобы соответствовать интересующей нас процентной ставке по внедрению тепловых насосов. Например, в выборке из 400 домов потребность в электроэнергии для 30% -го коэффициента внедрения теплового насоса будет равна потребности в электроэнергии 120 домов с самой высокой частной ЧПС, установившей тепловой насос, плюс потребность в электроэнергии других 280 домов, сохраняющих их базовая технология отопления. В-четвертых, мы вычисляем 99-й процентиль итогового агрегированного профиля электроэнергии.Мы выбрали 99-й процентиль, чтобы обеспечить некоторую свободу действий, учитывая, что многие трансформаторы и другая электроника распределительных сетей могут превышать свою номинальную мощность на небольшое количество часов в год.
Сравнивая пиковую потребность в электроэнергии до внедрения теплового насоса с пиковым спросом на электроэнергию после внедрения теплового насоса, мы можем рассчитать процентное изменение пикового спроса для различных уровней внедрения тепловых насосов.
Наш анализ пикового спроса предполагает, что дополнительное тепло обеспечивается резистивным нагревом (т.е.е. тепловой насос, работающий с COP 1). Ясно, что пиковый спрос может быть уменьшен (а частная экономика тепловых насосов может быть улучшена), если дополнительное тепло будет обеспечиваться за счет природного газа [3]. Однако использование природного газа в качестве резервного тепла противоречит цели декарбонизации посредством электрификации. На практике Уэйт и Моди [3] пришли к выводу, что при использовании тепловых насосов с двумя источниками энергии только 1% и 2% тепловой энергии может потребоваться за счет природного газа. Однако неясно, будет ли распределительная сеть природного газа экономически жизнеспособной при такой низкой загрузке.
Хотя существуют некоторые данные, помогающие количественно оценить стоимость, например. в долл. США / кВт — чтобы укрепить сеть для удовлетворения пикового спроса, мы решили избежать монетизации увеличения пикового спроса. Есть много распределительных и электрических сетей, у которых есть избыточные мощности по передаче и распределению. В этих городах повышенный спрос на электроэнергию может быть выгодным, поскольку он увеличивает коэффициент использования существующей инфраструктуры передачи и распределения, а более высокие пиковые потребности могут быть легко удовлетворены за счет дополнительной пропускной способности линии.Вместо того, чтобы пытаться количественно оценить резервную мощность передающих и распределительных сетей каждого города, мы сообщаем только об изменениях пикового спроса и оставляем оценку и монетизацию этой информации экспертам, работающим в конкретной ситуации в каждом городе.
3.1. Частные экономические выгоды поддерживают утроение внедрения тепловых насосов в США с 11% до 32% односемейных домов
Мы обнаружили, что 16,7 млн домов — или 21% жилого фонда односемейных домов в США — могли бы сегодня получить экономическую выгоду от замены своих домов. существующий обогреватель с тепловым насосом.Добавьте к этому 8,7 миллиона домов, в которых уже есть тепловые насосы, и общий показатель внедрения тепловых насосов в США может вырасти до 32% только за счет частных экономических выгод.
Частная экономическая выгода для этих 16,7 миллионов домов составляет 7,1 миллиарда долларов в год, как показано на рисунке 2. Эта частная выгода включает 12,0 миллиардов долларов ежегодной экономии энергии за вычетом амортизированных затрат на модернизацию технологии теплового насоса. Общественная выгода от внедрения этого теплового насоса составляет 0,6 миллиарда долларов в виде предотвращения ущерба здоровью и 1 доллар.7 миллиардов предотвращенных климатических повреждений ежегодно. Годовые выбросы CO 2 в жилищном секторе снизились на 8,3% с 506 млн т до 464 млн т.
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рис. 2. Уровень внедрения существующих тепловых насосов составляет 11% существующих домов на одну семью в США. Частный NPV, рассчитанный исходя из годовых и средних цен на электроэнергию и газ по штату, при внедрении тепловых насосов положителен еще для 21% домов в США.Польза для здоровья от внедрения теплового насоса значительно различается. Климатические выгоды в основном увеличиваются с внедрением тепловых насосов: только в 1,7 миллиона домов (2,1% жилого фонда США) внедрение тепловых насосов увеличивает выбросы CO 2 . Тем не менее, затраты на борьбу с загрязнением воздуха могут быть высокими: хотя 22,4 миллиона домов (28% жилищного фонда США) имеют затраты на борьбу с загрязнением от 0 до 200 долларов за тонну СО 2 , есть 5,1 миллиона домов (6% жилищного фонда США) с стоимость борьбы с выбросами превышает 1000 $ / тCO 2 .Эти оценки основаны на исторических данных о работе сети и предположениях о том, что в течение 15 лет эксплуатации теплового насоса выбросы CO 2 из электросети уменьшаются на 45%, а ущерб здоровью — на 75%. Частные и социальные издержки снизятся, если сеть станет чище быстрее, чем предполагалось в нашем анализе, или если в будущем будут установлены тепловые насосы.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешенияМягкий климат (смешанный и прибрежный) имеет наибольший потенциал для внедрения тепловых насосов, как показано на рисунке 3.В этом климате зимние температуры достаточно мягкие, чтобы поддерживать эффективную работу теплового насоса, а лето достаточно жаркое, чтобы получить значительные выгоды от высокоэффективного кондиционирования воздуха теплового насоса. С другой стороны, дома в холодном климате получают наименьшие выгоды от внедрения тепловых насосов.
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рисунок 3. Внедрение тепловых насосов, потенциал субсидий и общественный ущерб зависят от региона электросети и температуры климата.На рисунке 1 изображена карта, показывающая различные регионы электросетей и климатические регионы.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешения3.2. Полное внедрение теплового насоса снижает CO
2 на 160 Мт при чистых ежегодных затратах в размере 25,2 миллиарда долларов.Поскольку проникновение теплового насоса превышает 60%, совокупный климатический ущерб продолжает снижаться, в то время как совокупные частные расходы и ущерб здоровью стремительно растут. Если бы во всех частных домах были установлены тепловые насосы, это снизило бы выбросы CO 2 в жилых домах до 346 Мт — сокращение на 160 Мт или 32%, что составляет 6 долларов.4 миллиарда ежегодных климатических выгод. Хотя это благоприятное воздействие на климат является значительным, оно обходится дорого: ущерб здоровью составляет 4,9 миллиарда долларов, а частные экономические издержки — 26,7 миллиарда долларов. Используя эти цифры, совокупная годовая стоимость 100% внедрения тепловых насосов в континентальной части США составляет минус 25,2 миллиарда долларов, не считая затрат на создание инфраструктуры распределения электроэнергии для удовлетворения повышенного пикового спроса на электроэнергию.
Более того, внедрение теплового насоса увеличивает выбросы CO 2 на 2.1% домов в США и затраты на борьбу с выбросами превышают 1000 долларов США за тонну CO 2 для 6% домов в США. Исходя из этих цифр, может быть трудно оправдать очень высокие темпы внедрения тепловых насосов.
3.3. Частные и общественные результаты обычно совпадают.
Учитывая текущую электросеть, технологии и цены на энергию, всякий раз, когда дом в США заменяет свой существующий обогреватель на тепловой насос из-за частных экономических выгод, внедрение теплового насоса обычно приносит пользу общественному здравоохранению и климату. также.См. Синие незатененные части рисунка 3.
Во многих случаях внедрение теплового насоса приводит к общественному ущербу, т. Е. где общественная чистая приведенная стоимость внедрения теплового насоса отрицательна. Но в большинстве случаев это относится к домам, которые не любят тепловые насосы, т. Е. дома, где ЧПС внедрения теплового насоса в частных компаниях отрицательна, и внедрение теплового насоса предположительно маловероятно. См. Красные заштрихованные части рисунка 3.
Однако бывают случаи, когда внедрение теплового насоса создает частную экономическую выгоду, но наносит ущерб обществу.См. Синие заштрихованные части рисунков 3 и 4. Это несоответствие частных и общественных результатов происходит почти исключительно для домов, которые в настоящее время отапливаются пропаном. Эффект сосредоточен в областях электрической сети с более высоким уровнем излучения и в более холодных частях областей сети со средним уровнем излучения. Пропан относительно чистый, но дорогой. Замена пропанового обогревателя тепловым насосом обычно имеет экономический смысл. Но в более холодном климате, где тепловые насосы будут работать с меньшей эффективностью, а в электрических сетях с более высокими выбросами, переключение с пропана на тепловой насос часто увеличивает ущерб от выбросов.
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рис. 4. Внедрение тепловых насосов, потенциал субсидий и общественный ущерб зависят от базового топлива для отопления, региона электросети, температуры климата и характеристик жилья. Выводы основаны на текущем жилищном фонде, а повреждения электросети основаны на исторической сети и предположении, что эти убытки уменьшаются, как описано в разделе 2.3.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешения3.4. Парето-оптимальная политика может расширить внедрение тепловых насосов с 32% до 37% домов.
Есть много домов, в которых внедрение тепловых насосов принесет пользу обществу, но внедрение тепловых насосов маловероятно, поскольку частная чистая приведенная стоимость отрицательна. Политика может стимулировать эти дома к установке тепловых насосов. Политика может, например, (а) определять дома, в которых общественная выгода от внедрения теплового насоса превышает частные убытки, и (б) субсидировать капитальные затраты на тепловой насос, чтобы свести частные убытки к нулю.Мы классифицируем подмножество домов, в которых возможна эта политика, как «потенциал субсидии», как показано на рисунках 3 и 4.
Эта категория потенциальных субсидий охватывает почти каждый город в данном исследовании и включает в себя дополнительно 3,8 миллиона домов. Такая политика будет стоить 2,6 миллиарда долларов — годовая амортизированная стоимость — 280 миллионов долларов — и увеличит выгоды для здоровья и климата на 190 и 405 миллионов долларов соответственно.
Как показано на рисунке 2 и подтверждено Дэвисом [11], многие дома в США могут получить стимул для внедрения теплового насоса с помощью небольшой субсидии.Однако мы показываем, что только небольшой процент этих тепловых насосов будет давать выгоды от выбросов, превышающие их стоимость субсидий.
3.5. Темпы внедрения тепловых насосов зависят от региона электросети, климата, характеристик жилья и базового топлива для отопления.
Возможно, наиболее важным показателем того, приносит ли пользу использование теплового насоса в доме, является текущее топливо для отопления. Переключение отопления дома с природного газа на тепловые насосы редко приносит пользу, особенно в холодном климате, где почти нет домов, где такое переключение имеет смысл.Если есть возможность выгодной замены нагревателей природного газа тепловыми насосами, то это будет в домах средней эффективности (1970–1989 гг.) В жарком или мягком климате.
Замена домов, в которых используются электрические нагреватели сопротивления, на тепловые насосы почти всегда дает явную пользу. Замена электрического резистивного нагревателя тепловым насосом становится более привлекательной в больших (> 1500 SF), менее эффективных (<1990 г.) домах в более холодном климате и регионах с более высокими выбросами в электросетях.
Дома, отапливаемые мазутом, почти всегда приносят пользу обществу от внедрения тепловых насосов. Но это обычно приводит к частным экономическим потерям домовладельца. Почти 65% домов, отапливаемых мазутом, находятся в холодном климате, где уровень использования тепловых насосов выше 20% маловероятен, если домовладельцы будут выбирать свой режим отопления исключительно по стоимости. Наибольшие возможности для замены нагревателей жидкого топлива тепловыми насосами связаны с небольшими (<1500 SF) домами с меньшей эффективностью (<1990 г.).
Замена пропанового обогревателя тепловым насосом, как обсуждалось ранее, часто экономична для домовладельца, но ухудшает качество воздуха. Это особенно верно в электрических сетях с высоким уровнем выбросов, т. Е. MRO и RFC — где расположено почти 50% домов, отапливаемых пропаном.
3.6. Ущерб здоровью подрывает климатические преимущества в 28% потенциальных модификаций тепловых насосов
Внедрение тепловых насосов в США почти всегда снижает выбросы CO 2 : только 1,7 миллиона (2,1%) домов в США внедрение тепловых насосов приводит к повышению CO 2 выбросов.См. Рисунки 2 и 5. Таким образом, рассматривая тепловые насосы исключительно как средство обезуглероживания, имеет смысл стремиться к очень высокому уровню внедрения.
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рис. 5. Изменение климата и ущерб здоровью, причиненный каждым домом, использующим тепловой насос. Каждая точка представляет собой один смоделированный дом. В большинстве случаев использование теплового насоса снижает ущерб, наносимый климату, но увеличивает ущерб здоровью.Четкие линейные полосы точек в верхнем правом квадранте показывают модернизацию электрических резистивных нагревателей для отдельной электрической сети. Отношение ущерба здоровью к ущербу, наносимому парниковыми газами, довольно постоянно для конкретной электросети. Расстояние, которое проходит конкретная точка по этой линейной полосе, зависит от того, сколько электроэнергии экономится при переключении с электрического резистивного нагревателя на тепловой насос.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешенияОднако то же отношение не действует в отношении ущерба здоровью.Внедрение тепловых насосов часто увеличивает ущерб здоровью, вызванный такими загрязнителями воздуха, как SO 2 , NO x и PM 2,5 . По сравнению с электростанциями, бытовые печи и котлы работают при более низких температурах горения и более строгих нормах качества воздуха. То есть электростанции производят значительно больше вредных веществ, загрязняющих воздух, чем бытовые обогреватели. Хотя внедрение теплового насоса переносит загрязнение географически из городских домохозяйств в сельские районы, где, как правило, расположены электростанции и меньше людей может подвергаться загрязнению, чистый рост загрязняющих веществ и способность этих загрязняющих веществ часто перемещаться на многие сотни миль приводит к увеличению вреда для здоровья в целом.Как показано на рисунке 5, такая ситуация — когда внедрение тепловых насосов увеличивает общий ущерб здоровью — имеет место для 47,5 миллионов домов в США, или 67% жилищного фонда без тепловых насосов. Михалек и др. [42] и Голландия и др. [43] наблюдают аналогичный сдвиг в повреждениях, когда легковые автомобили электрифицированы.
Для 26,1 миллиона таких домов климатические выгоды от внедрения теплового насоса превышают ущерб для здоровья. Это дает положительную чистую общественную ценность. Таким образом, вред для здоровья от внедрения теплового насоса часто перевешивается благоприятным климатом.
Однако есть много других домов, для которых верно обратное: преимущества для климата от внедрения тепловых насосов затмеваются ущербом для здоровья. Из 69,6 миллиона домов, в которых использование тепловых насосов приносит пользу климату, 19,7 миллиона причиняют вред здоровью, превышающий их климатические преимущества. Это дает отрицательную чистую общественную ценность.
Общественные выгоды от внедрения тепловых насосов могут быть улучшены за счет снижения выбросов в энергетическом секторе определенных загрязнителей воздуха.Это может быть достигнуто, например, за счет более строгого регулирования выбросов загрязняющих веществ на электростанциях, например. посредством обессеривания, каталитического восстановления, электростатических пылеуловителей и поэтапного отказа от угля [44].
3,7. Потребности в укреплении сети невелики, за исключением высоких темпов внедрения тепловых насосов в холодном климате.
Помимо увеличения ущерба здоровью, еще одной потенциальной проблемой для очень высоких темпов внедрения тепловых насосов является стоимость укрепления электрической сети для надежного удовлетворения более высокого пикового спроса на электроэнергию [ 8].На рисунке 6 показано, как уровень внедрения тепловых насосов влияет на пиковый спрос на электроэнергию в каждом городе. Многие города видят удовлетворяемые потребности в укреплении энергосистемы. При 100% внедрении тепловых насосов мы обнаруживаем, что в 24 из исследованных городов, представляющих 41% жилищного фонда США, пиковый спрос на жилье увеличивается на 50% или меньше. Более того, в городах с жарким климатом — где потребность в охлаждении приводит к пиковому потреблению электроэнергии, а новый тепловой насос может обеспечить повышение эффективности охлаждения по сравнению с существующим в доме кондиционером — может даже увидеть, что внедрение теплового насоса приведет к снижению пикового спроса на электроэнергию в жилищах.
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рисунок 6. В жарком климате тепловой насос часто заменяет менее эффективный существующий кондиционер, что снижает общую пиковую потребность в жилом помещении. В холодном климате тепловой насос часто заменяет топку или котел, работающие на ископаемом топливе, что увеличивает общий пиковый спрос населения. Определения «сторонников тепловых насосов» и «потенциала субсидий» см. На рисунке 3.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешенияТем не менее, при 100% внедрении тепловых насосов мы обнаруживаем, что в 24 из исследованных городов, представляющих 44% жилого фонда США, пиковый спрос на электроэнергию в жилищном секторе увеличивается более чем на 100%. Эти города, как правило, находятся в более холодном климате, где тепловой насос должен регулярно работать при очень низких температурах, что снижает производительность теплового насоса.
Однако при более низких темпах внедрения тепловых насосов большинство городов заметят лишь небольшие изменения в пиковом спросе на электроэнергию в жилых домах.При показателях внедрения тепловых насосов, показанных для категорий «сторонников тепловых насосов» и «потенциального субсидирования» на рисунке 3, мы обнаруживаем, что пиковый спрос в жилищном секторе в некоторых случаях увеличивается на 40%, а в большинстве городов — менее чем на 20%. Многие распределительные сети могут иметь избыточную мощность, чтобы справиться с этим увеличением без необходимости каких-либо обновлений.
3.8. Анализ чувствительности
Наши результаты основаны на предположениях, изложенных выше и подробно описанных в разделе 2: сеть становится значительно чище в течение срока службы теплового насоса, установленного сегодня.Результаты этого анализа могут измениться, если эти допущения изменятся. В следующем разделе мы обсудим чувствительность темпов внедрения тепловых насосов к выбросам из электросети и социальным углеродным затратам, а также к стоимости и эффективности технологии тепловых насосов.
3.9. Более высокая социальная стоимость углерода должна сопровождать более чистые электрические сети.
Мы моделируем последствия внедрения тепловых насосов за 15 лет и предполагаем, что выбросы из электрических сетей — как CO 2 , так и загрязняющие вещества — уменьшатся с течением времени.Тем не менее, выбросы в электросети могут падать быстрее или медленнее, чем мы предполагаем. Социальная стоимость углерода — цена или экономические внешние эффекты, представляющие монетизированный ущерб, причиненный выбросами углерода, — также может возрасти в будущем.
Каждое из этих изменений повлияет на общественную чистую приведенную стоимость внедрения теплового насоса. Более чистые электрические сети и более высокие социальные затраты на углерод обычно будут стимулировать декарбонизацию, которую обеспечивают тепловые насосы. Рисунок 7 иллюстрирует этот эффект.
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рисунок 7. Снижение выбросов из электрических сетей не может стимулировать высокие темпы внедрения тепловых насосов, если в первую очередь не возрастут социальные издержки углерода. Уровень внедрения тепловых насосов включает 11% существующих домов с существующими тепловыми насосами, 21% домов, в которых тепловые насосы используются исключительно в личных целях, и дома, в которых субсидирование внедрения тепловых насосов обеспечит чистую общественную выгоду. Обратите внимание, что крайняя левая часть оси x — где средние выбросы в электросети за 15 лет приближаются к нулю — маловероятна, если вообще возможна.Полная ось абсцисс исследуется для иллюстрации.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешенияИспользуя наши текущие допущения о социальных затратах на выбросы углерода в 40 долларов за тонну, более чистая электрическая сеть с меньшим количеством CO 2 и критериями выбросов загрязняющих веществ не стимулирует более широкое внедрение тепловых насосов. Для многих домов внедрение теплового насоса означает небольшое сокращение выбросов CO 2 , значительный ущерб здоровью и / или большие частные экономические затраты.Все эти проблемы противоречат аргументам в пользу тепловых насосов как средства рентабельной глубокой декарбонизации.
Для преодоления этих проблем требуется нечто большее, чем очистка электросети — это требует, чтобы общество придавало большее значение ущербу, причиненному выбросами CO 2 , т.е. более высокая социальная стоимость углерода. Однако, если и то, и другое произойдет одновременно, умеренное увеличение стоимости углерода и сокращение выбросов из энергосистемы может усилить аргумент в пользу значительного внедрения тепловых насосов.Например, если выбросы в энергосистему упадут на 35% ниже наших предположений, а социальные затраты на выброс углерода достигнут 300 долларов за тонну CO 2 , то чистая выгода для общества может быть достигнута за счет внедрения тепловых насосов на уровне 75%.
3.10. Более низкие затраты на тепловой насос должны сопровождаться более высокой эффективностью теплового насоса.
Приведенный выше анализ описывает эффекты замены базовой технологии отопления дома тепловым насосом 8,5 HSPF, 14,3 SEER. Эта замена обходится домам в среднем в 6600 долларов по сравнению со стоимостью замены существующего обогревателя на ту же технологию.Но стоимость и эффективность тепловых насосов могут меняться в зависимости от проекта, стимулов или технологических исследований и разработок.
Изменения стоимости и эффективности тепловых насосов повлияют как на частную, так и на государственную чистую приведенную стоимость внедрения тепловых насосов. Более дешевые тепловые насосы увеличивают чистую приведенную стоимость использования тепловых насосов в обществе и сокращают экономию энергии, необходимую для того, чтобы сделать их привлекательным вариантом. Более эффективные тепловые насосы имеют более низкие затраты на электроэнергию. Рисунок 8 иллюстрирует эти эффекты.
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рисунок 8. Снижение затрат улучшает влияние эффективности теплового насоса на скорость внедрения. Уровень внедрения тепловых насосов включает 11% домов с существующими тепловыми насосами и домов, в которых внедрение теплового насоса дало бы положительную частную чистую приведенную стоимость.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешенияМы показываем, что более высокая эффективность теплового насоса действительно улучшает показатели внедрения тепловых насосов, но с уменьшением отдачи. Это уменьшение отдачи особенно заметно при более высоких затратах на установку.Например, при базовой стоимости повышение эффективности теплового насоса мало повлияет на общие показатели внедрения.
Если затраты снизятся — например. из-за технологических достижений, мягкого снижения затрат или субсидий — тогда убывающая отдача от более эффективных единиц будет менее заметной. Например, политика, направленная на покрытие некоторых дополнительных затрат на тепловые насосы с более высоким КПД, может быть эффективным способом одновременного снижения затрат и повышения эффективности.
В нашей статье представлена более подробная картина преимуществ и затрат на внедрение тепловых насосов, чем в предыдущих исследованиях.В то время как прошлые исследования выявили целые регионы, где тепловые насосы приносят общественные или частные выгоды или убытки [2], мы обнаружили, что в большинстве климатов и для большинства типов домов проникновение тепловых насосов ниже, чем это социально оптимально (т. Е. Государственное + частное, ЧПС> 0). В соответствии с предыдущими исследованиями экологического воздействия отопления [2] и электрификации транспортных средств [42], мы обнаружили, что электрификация часто сокращает выбросы парниковых газов. Однако преимущества этих сокращений могут быть сведены на нет увеличением ущерба, наносимого загрязнителями, которые вносят более непосредственный вклад в краткосрочную смертность.Предыдущие исследования показывают, что полная электрификация резко увеличит спрос на энергосистему, и предполагают, что решением может быть продолжение использования природного газа для обеспечения небольшого количества тепла [3]. Мы показываем, что, хотя пиковый спрос на электроэнергию вряд ли резко возрастет, если тепловые насосы будут использоваться только теми, кто этим экономит деньги, более высокие уровни проникновения резко увеличивают пиковую потребность в электроэнергии. Это потребует творческой адаптации электроэнергетической системы, включая распределенную генерацию и реагирование на спрос (см., Например, [45]).
Хотя наш метод моделирования дает общую картину государственных и частных затрат и выгод от внедрения тепловых насосов, он имеет два основных недостатка, которые можно было бы исправить в будущем.
Мы изучаем энергоэффективность элементарным способом. Модель ResStock предоставляет множество характеристик, по которым можно оценить энергоэффективность различных смоделированных домов, например. инфильтрация воздуха, оконный тип, утепление чердака. Тщательное исследование этих характеристик и их влияния на внедрение тепловых насосов выходит за рамки настоящего исследования.Вместо этого мы используем год постройки дома, т.е. винтаж — как показатель энергоэффективности. Это предположение согласуется с тем, как разработан ResStock, потому что вероятность того, что случайно сгенерированный дом будет иметь качественную утепление, окна, изоляцию чердака и другие качества, увеличивается, если его винтаж моложе. Винтаж — это также показатель, который политики могут легко использовать при разработке политики. Однако политическая инициатива по поощрению внедрения тепловых насосов вполне может сопровождаться стремлением улучшить качество жилищного фонда.Действительно, дома будущего могут быть спроектированы с учетом электрификации и эффективности, и это может изменить баланс выгод и затрат на тепловые насосы. В будущей работе следует оценить совокупные выгоды и затраты на такую модернизацию с использованием тепловых насосов.
Высокие темпы внедрения тепловых насосов, а также политика, развитие технологий и инновации, необходимые для их достижения, окажут значительное влияние на электросети и на энергетические рынки. Мы предполагаем постоянные значения цен на топливо, предельных выбросов в сеть, цен на электроэнергию и капитальных затрат на тепловые насосы.В действительности, по мере того, как скорость внедрения тепловых насосов увеличивается, а электрическая сеть становится чище, эти переменные могут меняться по-разному. Например, затраты на тепловой насос могут снизиться из-за большей экономии на масштабе производства и опыта установщиков тепловых насосов, электрическая сеть может стать чище быстрее из-за углеродной политики, а цены на топливо могут измениться по мере снижения спроса на это топливо со стороны жилого сектора. Наше предположение об исторических годовых и средних ценах по штату является ограничением анализа.Однако, учитывая потенциально огромную неопределенность будущих цен на энергоносители [39], это упрощающее допущение упрощает определение влияния жилищного фонда, структуры производства электроэнергии, налоговой политики и технологических усовершенствований. Более полное исследование могло бы изучить эти разные чувствительности, чтобы лучше понять неопределенность нашего решения.
Хотя эти недостатки могут повлиять на некоторые ценности наших результатов, мы не ожидаем, что они повлияют на основные выводы этого исследования.Внедрение тепловых насосов — это многогранная проблема, охватывающая несколько секторов и отраслей энергетики, но наш анализ охватывает достаточно сложностей, чтобы дать обоснованную оценку государственных и частных затрат и выгод от внедрения тепловых насосов в США. Наконец, хотя мы пытаемся учесть тот факт, что сеть, вероятно, станет чище в течение срока службы тепловых насосов, установленных сегодня, очевидно, что существует потребность в других подходах, которые прогнозируют влияние на выбросы структурных изменений в сети [46, 47] или даже произвести альтернативные оценки выбросов от существующей электросети [48].
Применение теплового насоса хорошо сочетается с декарбонизацией. В некоторых случаях такое согласование является слабым — для 8% домов в США внедрение тепловых насосов либо увеличивает выбросы CO 2 , либо влечет за собой очень высокие затраты на сокращение выбросов. В то время как универсальное внедрение тепловых насосов в США имеет сомнительную ценность, очень высокие темпы внедрения, составляющие 80–90%, могут рентабельно снизить выбросы парниковых газов.
Однако, учитывая текущие цены на энергоносители, прогнозы выбросов в электросети и технологию тепловых насосов, мы считаем такие высокие темпы внедрения маловероятными.С частной экономической точки зрения, мы обнаружили, что внедрение теплового насоса дает чистую экономическую выгоду для 21% односемейных домов в США. При включении домов с существующими тепловыми насосами это составляет 32%. С точки зрения общественного благосостояния, мы обнаружили, что комбинированная чистая приведенная стоимость для климата и здоровья при внедрении тепловых насосов является положительной для 70% жилищного фонда США, не использующего тепловые насосы. Эта ставка может снизиться, если учесть стоимость укрепления электрической сети для удовлетворения повышенного пикового спроса на электроэнергию: последствия, с которыми столкнутся многие города.
Таким образом, мы находим преимущество тепловых насосов в качестве инструмента декарбонизации, но есть много препятствий для достижения высоких показателей внедрения. Однако наш анализ показывает ключевые технологии, политику и стратегические идеи для преодоления этих препятствий, причем все они применимы не только к США, но и к другим странам или юрисдикциям:
- В первую очередь обращайтесь к мягкому климату: внедрение тепловых насосов в смешанном и прибрежном климате (см. Рис. 1) свидетельствует о сильном частном экономическом потенциале и ограниченном ущербе для общества.Особенно это актуально в электрических сетях со средними выбросами. Более того, в городах с мягким климатом меньше шансов увидеть резкий рост пикового спроса на электроэнергию или связанных с этим затрат на укрепление сети.
- В последнюю очередь обращайтесь к холодному климату: внедрение тепловых насосов в холодном климате (см. Рисунок 1) свидетельствует о слабом частном экономическом потенциале и значительном ущербе для общества. Более того, в городах с холодным климатом более вероятно резкое увеличение пикового спроса на электроэнергию и связанных с этим затрат на укрепление сети.Исключением является установка теплового насоса для замены электрического резистивного нагревателя: такая модернизация обычно снижает затраты домовладельцев, снижает выбросы и снижает пиковую потребность в электроэнергии.
- Ускорение сокращения выбросов в энергетическом секторе: усилия по сокращению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу по критериям электростанций и по созданию генераторов с нулевым или низким уровнем выбросов углерода укрепят общественные аргументы в пользу внедрения тепловых насосов. Чем быстрее будут продвигаться эти усилия, тем более выгодными станут высокие показатели внедрения тепловых насосов.Там, где существующей технологией является мазут или резистивное нагревание, переход на тепловые насосы, вероятно, будет экологически и экономически выгодным даже при существующих электрических сетях.
- Оплата затрат на технологию тепловых насосов средней эффективности: небольшое снижение капитальных затрат и небольшой выигрыш в эффективности могут значительно повысить скорость внедрения. Это может быть достигнуто с помощью такой политики, как отраслевое обучение для снижения затрат на установку, исследования и разработки для снижения стоимости технологий, субсидии, которые отдают предпочтение более эффективным установкам, или вознаграждения, которые стимулируют чистое сокращение выбросов CO 2 .
- Сосредоточьтесь на соответствующих нишах жилищного фонда: некоторые типы домов больше выигрывают от внедрения тепловых насосов, чем другие. Например, в США модернизация с использованием природного газа кажется наиболее перспективной в домах средней эффективности (урожай 1970–1989 гг.), Модернизация с использованием нефти и пропана в небольших (<1500 SF), старых (до 1990-х годов) домах, а также в электрических домах. модернизация резистивных нагревателей в больших (> 2500 SF), старых (до 1970-х годов) домах.
Целевые стратегические, технологические и политические инициативы могут способствовать широкому распространению тепловых насосов и глубокой электрификации сектора отопления жилых помещений.По мере того, как электрическая сеть становится чище, эта электрификация приведет к большему сокращению выбросов CO 2 .
Монтаж системы отопления в частном доме • Vides Tehnika
Производитель, установка и состояние общих коммуникаций дома — три фактора, которые следует учитывать при планировании установки системы отопления в частном доме.
КАЧЕСТВО = КОМФОРТ И УСТОЙЧИВОСТЬ
Еще один реализованный проект системы отопления частного дома с установкой теплового насоса «земля / вода» (BWS-1-12kW) с оборудованием немецкого производителя «Wolf GmbH».
Монтаж отопительного оборудования осуществлен в сотрудничестве с нашим партнером, компанией по установке инженерных коммуникаций, ООО «Tiga B».
Основные принципы работы систем отопления в большей или меньшей степени известны и понятны многим. Самое главное при планировании строительства системы отопления частного дома — это правильный выбор оборудования и качественный монтаж, ведь он обязательно коснется функциональности оборудования и срока его службы.Очень важно выбирать опытных мастеров, знающих, с высоким чувством ответственности за свою работу. Конечно, есть еще один немаловажный фактор — в доме правильно просчитать и проложить коммуникации. Можно установить лучшую систему отопления, но она не будет работать должным образом и не даст желаемого результата, если общая система дома спроектирована неправильно. »
Специалист по теплоснабжению SIA« Vides Tehnika »Айгарс Мурашко.
Решения по теплоснабжению, которые мы предлагаем нашим клиентам, реализуются в сотрудничестве с признанными во всем мире поставщиками — Wolf GmbH, Siemens, Grundfos, Buderus, Reflex Winkelmann GmbH, Viessmann, Oventrop GmbH & Co.KG, Honeywell, Tecofi, IRSAP S.p.a., Kampmann Group u.c.
Выбор системы отопления, безусловно, является важным решением, поскольку необходимо учитывать множество различных нюансов. Необходимо определить принципы работы, плюсы и минусы каждой системы, собрать информацию о ней, но перед принятием решения мы рекомендуем проконсультироваться с отраслевыми экспертами. Наш специалист по теплоснабжению Айгарс Мурашко проконсультирует и найдет подходящие решения для ваших пожеланий и возможностей: https: // videstehnika.lv / en / contacts /
Городок Блумфилд, штат Нью-Джерси. Требования к отоплению жилищ
Медицинский работник или его / ее назначенное лицо должны быть и настоящим уполномочен обеспечивать соблюдение этой статьи.
[Изменено 6-7-1990]
Любое физическое или юридическое лицо, которое нарушает какие-либо положение этой статьи или любой приказ, изданный в соответствии с этой статьей при осуждении за первое правонарушение во время отопительный сезон с 1 октября по 15 мая, подлежит штрафу от 25 до 500 долларов за каждое нарушение; как и за второе правонарушение в том же отопительном сезоне 1 октября — 15 мая будет наказан штраф в размере не менее 150 долларов и не более. более 500 долларов США за каждое нарушение; как и за третье правонарушение во время тот же отопительный сезон с 1 октября по 15 мая, подлежит штрафу не менее 250 долларов США и не более 500 долларов США за каждое нарушение.Каждый день, когда продолжается конкретное нарушение, представляет собой отдельный преступление. Каждый жилой блок с определенным нарушением за сутки или любая часть дня является отдельным нарушением.
В день или после даты вступления в силу этой статьи, каждый домовладелец или владелец здания, предназначенного для проживания или проживания поскольку резиденции трех и более семей обязаны придерживаться к нормам эксплуатации и ремонта печи, котла или другое оборудование, необходимое для надлежащего отопления любого жилого помещения квартира, арендуемая указанным домовладельцем в соответствии со стандартами и положениями изложены в Н.J.S.A. 26: 3–31 стр. И N.J.A.C. 5: 10-19.4 (1), (2), (3) и (40), а также процедура и средство правовой защиты, изложенные в N.J.S.A. 26: 3-31п, все из которых законодательные и административные процедуры регулирования являются настоящим включен в эту статью в качестве ссылки, как если бы он был полностью установлен подробно на этом этапе.
В дополнение к средствам правовой защиты, изложенным выше, местный совет здравоохранения по своему усмотрению при наступлении условий, изложенных в § 652-12A настоящей статьи, и после заказа топлива, ремонта или услуг в качестве агента арендодателя или собственник, как предусмотрено в § 652-12 настоящей статьи, может: А.Выбрать оплату за топливо, ремонт, материалы или услуги доставлены в здание, а также доставлены и установлены в здании для облегчения неотложного состояния здоровья, в котором если домовладелец или собственник здания обязан возместить Департаменту здравоохранения эти расходы в течение пяти дней с его расход; или
B.Избрать запретить всем занимать здание. лиц до тех пор, пока домовладелец или собственник за свой счет не заправит топливо бак или производит необходимый ремонт или восстановление печи, котел или другое оборудование, необходимое для надлежащего отопления здания.
Любой арендодатель или владелец здания, который не освобождает от залога, указанного в § 652-12 настоящей статьи, в течение пяти дней с момента получения им уведомления о подаче указанного залога или совершает любое поведение, которое указывает на умышленное намерение отказать в поставке тепла для здание по причинам, находящимся под его контролем, или не возмещает Департаменту здравоохранения в соответствии с § 652-13A настоящей статьи, считается совершившим умышленное нарушение данной статьи, и после подачи жалобы Департаментом здравоохранения и признания вины муниципальным судом, подлежит обязательному лишению свободы на срок 10 дней за каждое правонарушение плюс обязательный штраф в размере не менее 100 долларов и не более 500 долларов за каждое преступление.Если домовладелец или владелец здания, который впоследствии подвергается этому штрафу в течение того же периода отопительного сезона с 1 октября по 1 мая, повторит такое поведение или не обеспечит необходимое тепло после завершения указанного выше заключения, то он должен в по усмотрению Суда, быть подвергнутым дальнейшему тюремному заключению на срок не более шести месяцев плюс максимальный штраф за каждое отдельное правонарушение, разрешенное законом.[Изм. 8-10-1989]
После прохождения и публикации этой статьи, Департамент здравоохранения или другое соответствующее должностное лицо городка должно направить копию этой статьи каждому зарегистрированному владельцу любой многоквартирной семьи здание, которое размещает копию в вестибюле каждого многоквартирного дома; или, если размещено в центральном офисе, уведомление с указанием местоположения и Наличие данной статьи должно быть вывешено в вестибюле каждого здания.Утвержденное сообщение предоставляется Департаментом здравоохранения каждому арендодатель при выдаче лицензии на систему отопления.
Городок Блумфилд или мэр и Совет и Департамент здравоохранения или их соответствующие представители не могут быть несет финансовую ответственность за любое поставленное топливо, услуги или материалы в соответствии с этой статьей, и любое лицо, которое поставляет топливо, материалы или за услуги в соответствии с настоящей статьей счет напрямую оплачивается арендодателем.
Township не несет ответственности за любой ущерб. любому лицу или собственности при исполнении положений данной статьи, за исключением грубой халатности или должностных преступлений любого муниципального служащего, должностное лицо или служащий, и ни при каких обстоятельствах Township нести ответственность за ущерб от отсутствия тепла в жилом доме. имущество.
Положения настоящей статьи не применяются. к арендуемой собственником жилой недвижимости, состоящей из двух квартир или меньше.
Если ваш дом подключен к тепловой сети
Тепловые сети (иногда называемые «централизованным» или «коммунальным» отоплением) — это способ обогрева многоквартирных домов или групп домов.
Если ваш дом подключен к тепловой сети:
- невозможно сменить поставщика тепловых сетей
- вы можете оплатить счета за отопление управляющей компании или жилищной ассоциации — если вы арендуете, это может быть частью вашей арендной платы
- вам, возможно, придется заплатить за техническое обслуживание — сумма, которую вам нужно заплатить, может со временем измениться
Если вы уже живете в доме, подключенном к тепловой сети, и у вас возникли проблемы, вы можете предпринять шаги для их решения.
Если вы еще не решили въехать, стоит сначала проверить, сколько вы заплатите.
Если вы думаете о переезде в дом на тепловую сеть
Спросите у того, у кого вы покупаете или арендуете подробную информацию о вашем энергоснабжении.
Обо всём стоит попросить письменно и сохранить на случай, если это понадобится в будущем.
Спросите:
- копия паспорта энергоэффективности — там указано, сколько должно стоить ваше тепло
- информация о любых расходах на техническое обслуживание и сервисных сборах, которые вам придется заплатить
- контактные данные поставщика тепловых сетей и информация о том, к кому следует обращаться в случае возникновения проблемы
Вам также следует проверить, является ли поставщик тепловых сетей частью такой потребительской схемы, как Heat Trust.Если это так, у вас будет больше защиты, если у вас возникнут проблемы с подачей тепла.
Вы также можете оценить, сколько вы заплатите, с помощью калькулятора Heat Trust. Вам необходимо знать, кто поставщик тепловых сетей.
Если вы считаете, что что-то кажется несправедливым, вы должны спросить об этом и получить ответ в письменной форме. Сохраните это как доказательство на случай, если вам понадобится что-то оспорить в будущем.
Если вы считаете, что поставщик тепловых сетей выставил вам неправильный счет
Если вы считаете, что отправленный вам счет неверен, вам следует обратиться к поставщику тепловых сетей, чтобы его оспорить.
Контактные данные поставщика тепловых сетей можно найти на их сайте. Если вы не знаете, кто ваш поставщик тепловых сетей, спросите управляющую компанию вашего дома или того, кому вы платите арендную плату.
Когда вы разговариваете со своим поставщиком тепловых сетей, попросите его объяснить, как был рассчитан счет.
Проверьте свое соглашение об аренде или аренде, чтобы узнать, соответствует ли оно тому, что, по вашему мнению, вы должны платить.
Если вы все еще считаете, что счет неправильный или несправедливый, вы должны пожаловаться.
Если вы считаете, что счет правильный, но не можете его оплатить, спросите, можете ли вы составить план погашения. Если ваш поставщик тепловых сетей не согласен с планом погашения, вы можете обратиться в Службу поддержки потребителей, предоставляющую гражданские консультации, за дополнительной помощью.
Если вы снимаете дом и оплачиваете отопление как часть арендной платы, вы можете подвергнуться риску выселения, если задержите выплату. Обратитесь за помощью в ближайший отдел Citizens Advice, если вы оказались в такой ситуации.
Если вам часто сложно оплачивать счета
Стоит спросить у поставщика тепловых сетей, могут ли они перевести вас на более дешевый тариф.Ознакомьтесь с условиями любого нового тарифа, который они предлагают, чтобы убедиться, что вы будете платить меньше.
Проверьте, можете ли вы получить какие-либо гранты или льготы для оплаты счетов за электроэнергию.
Вы также должны убедиться, что ваш дом является энергоэффективным, чтобы вы платили только за необходимую энергию.
Жалобы на поставщика тепловых сетей
Вам может потребоваться пожаловаться, если:
- вам прислали счет, который вы считаете завышенным
- Возникла проблема с подачей тепла
- вы считаете, что в вашем контракте что-то не так
Лучше всего следовать процедуре рассмотрения жалоб вашего поставщика — вы сможете найти ее на их веб-сайте или в недавнем счете.
Если жалоба не решит вашу проблему
Если жалоба поставщику тепловых сетей не помогает, спросите его, являются ли они членом Heat Trust.
Если да, то через 8 недель после вашей первой жалобы вашему поставщику вы можете подать жалобу в службу энергетического омбудсмена, чтобы помочь решить вашу проблему.
Если они не являются членами Heat Trust, вы должны спросить, готовы ли они использовать схему «альтернативного разрешения споров», чтобы помочь решить проблему. Это означает, что независимая организация изучает проблему и дает рекомендации по ее решению.Вашему поставщику тепла, возможно, не придется следовать рекомендациям схемы.
Если они не будут использовать альтернативное разрешение споров или они откажутся следовать каким-либо рекомендациям, если вы их используете, обратитесь за помощью в службу поддержки потребителей.
Если вы живете в доме совета или жилищной ассоциации, вы можете попросить жилищного омбудсмена помочь с вашей проблемой.
Если вы снимаете жилье у частного домовладельца и считаете, что он нарушил ваш договор, взимая слишком большую плату за отопление, вы можете подать на него в суд.
Обратитесь в ближайший к вам совет по вопросам граждан, чтобы решить, следует ли вам подавать на арендодателя в суд.
Если вам нужна дополнительная помощь
Обратитесь в службу поддержки клиентов Citizens Advice — они могут помочь вам понять ваши расходы на отопление и шаги, которые вы можете предпринять для решения вашей проблемы.
Войны за аренду жилья разгораются по мере улучшения экономики на жестком рынке жилья
Обычно они предназначены для покупателей жилья, но войны за аренду жилья становятся все более распространенными на рынке аренды жилья.Спрос на квартиры и частную аренду растет, опережая предложение.
По мере улучшения экономики рабочие покидают совместное проживание и ищут себе жилье. Кроме того, рынок жилья сейчас настолько дорогой, что многие потенциальные покупатели уже не в курсе. Это заставляет их искать аренду.
Некоторые домовладельцы видят более десятка заявок на получение хорошей недвижимости, а арендаторы предлагают арендную плату намного выше запрашиваемой.
«Мы сдаем недвижимость в аренду почти 20 лет, и с тех пор, как мы начали, мы не видели столь конкурентоспособного пула соискателей», — сказал Випин Мотвани, управляющий директор Iron Gate Development в Мэриленде.
Мотвани перечислил дом в Клинтоне, штат Мэриленд, две недели назад, и через него прошли 20 потенциальных арендаторов. Затем он получил 10 заявок, что намного больше, чем обычно. В условиях жесткой конкуренции сейчас меняются и профили арендаторов. То есть у них больше денег и лучше кредитные истории.
«В заявках на аренду, которые мы получаем прямо сейчас, вы видите более высокие кредитные рейтинги, вы видите кандидатов, готовых внести больше в виде гарантийного депозита, вы также видите сильную историю аренды.Это не обязательно было до Covid «, — сказал Мотвани.
Мэтт Ван Слайк переехал в Нью-Йорк в эти выходные, чтобы начать новую работу. После поиска в таких приложениях, как StreetEasy, он осмотрел около 15 квартир за два дня. цены на единицы, на которые он смотрел, выросли от 300 до 400 долларов за последние два-три месяца.
«Тот, на который я действительно хотел подать заявку, я рассматривал с тремя или четырьмя другими участниками тура. Прежде чем я вернулся домой, я сразу собрал свою информацию, подал заявку, и она уже была подана », — сказал он.
Он не понял. И это было то, чего он действительно хотел.
Ван Слайк затем попытался найти другое приложение, у которого уже было несколько приложений, и проиграл и это. В конце концов он согласился на что-то более дорогое, чем ему бы хотелось, — на студию в Ист-Виллидж на Манхэттене, — сказал он, так как из-за своей работы он почувствовал «нехватку времени» и «казалось, что все остальное просто слетает с полок».
В заявках на аренду, которые мы получаем прямо сейчас, вы видите более высокие кредитные рейтинги, вы видите кандидатов, готовых внести больше в виде гарантийного депозита, вы также видите сильную историю аренды.Это не обязательно было до Covid.
Випин Мотвани
управляющий директор Iron Gate Development
Усиливающаяся конкуренция приводит к быстрому росту арендной платы.
В июле арендная плата по стране выросла на 7% в годовом исчислении для квартир с одной спальней и на 8,7% для квартир с двумя спальнями. По данным Zumper, национальной платформы для сдачи в аренду, это больше, чем в июне с 5% и 6,5% годового прироста.
На некоторых рынках спрос выше, чем на других.Весной этого года количество заявок на аренду в Нью-Йорке увеличилось вдвое по сравнению с 2020 годом, количество потенциальных арендаторов в Сан-Франциско увеличилось на 79%, а в Сиэтле — на 55%, согласно данным сайта RentCafe, на котором размещены объявления об аренде. Между тем, в Бостоне рост составил всего 5%, в то время как количество заявок на аренду выросло на 8% в Шарлотте, Северная Каролина, и на 9% в Портленде, штат Орегон.
Согласно последним данным Corelogic, сдаваемым в аренду на одну семью в мае, арендная плата выросла на 6,6% в годовом исчислении, что почти в четыре раза больше, чем в мае 2020 года.
«Сильный рост рабочих мест и доходов, а также жесткая конкуренция за выставленное на продажу жилье подпитывают спрос на аренду для одной семьи», — заявила Молли Бозель, главный экономист CoreLogic. Бозель сказала, что она ожидает, что эти факторы будут продолжать стимулировать рынок в этом году, особенно в городах и технологических центрах и их окрестностях, поскольку люди начинают возвращаться в офисы.
REIT для аренды на одну семью, а именно Invitation Homes и American Homes 4 Rent, пожинают плоды, превзойдя оценки в своих последних отчетах о высокой заполняемости и доходах.
Спрос на аренду привел к тому, что результаты American Homes 4 Rent превзошли все ожидания, сказал генеральный директор Дэвид Сингелин в недавнем разговоре с аналитиками.
«Сегодня нехватка жилья в стране ощущается более чем в 4 миллионах домов», — сказал он. «Это в сочетании с нашим предложением по аренде на одну семью обеспечивает фон для продолжающегося долгосрочного роста спроса на аренду».
Акции квартирного REIT также демонстрируют большой рост. Такие имена, как Avalon Bay, UDR и Essex Property Trust, с начала года выросли более чем на 30%.Полет из городских районов задним ходом. Заполняемость и арендная плата за городскую недвижимость растут.
Недавно продленный мораторий на выселение из-за пандемии коронавируса также влияет на ситуацию с поставками. Поскольку некоторые домовладельцы не могут выселить арендаторов, которые не платят, у них меньше предложений для тех, кто может платить. Чтобы компенсировать убытки, некоторые повышают арендную плату за недвижимость, которую могут, зная, что спрос на рынке поддержит это повышение.
У Мотвани было несколько арендаторов, которые не могли платить, и сказал, что он потерял около 30 000 долларов за время пандемии.
«Мораторий на выселение вызвал трудности для арендодателей, что в сочетании с тем фактом, что Программа помощи в аренде фактически не вступила в силу, как это обычно предполагалось, действительно вызвало давление как на арендаторов, так и на их арендодателей», — сказал Мотвани.
— Продюсеры CNBC Лиза Риццоло и Стефани Дху внесли свой вклад в этот отчет.
ГВС многоэтажного жилого дома и схема теплоснабжения. Тяговое отопление и горячее водоснабжение частного дома Проектирование ГВС
Чтобы многоквартирный жилой дом нормально функционировал, очень важно правильно спроектировать и оборудовать в нем водопровод.
Как правило, водоснабжение в многоквартирном доме составляет:
- первый, центральная магистраль подачи воды;
- во-вторых, разводка труб до дома;
- в-третьих, разводка труб в каждую квартиру.
Для каждого конкретного здания в зависимости от его параметров:
- запись;
- технологических требований;
- пожарных требований;
- мест расположения водоразделов —
может отличаться.В частности, можно выделить такие сети как:
- Тупик. Может быть:
- с верхней разводкой, которая проводится под потолком верхнего этажа или чердаком;
- с нижней разводкой, расположенной в подвале дома или под полом 1 этажа.
- Кольцо.
- Зона.
- Комбинированный.
В процессе проектирования специалист обязательно производит гидравлический расчет такого количества воды, которое необходимо для того, чтобы все жильцы дома могли беспрепятственно использовать ресурс для различных нужд.
Горячее водоснабжение жилого дома
Системы горячего и холодного водоснабжения в многоквартирном доме спроектированы по принципиально разным схемам.
Грамотно организованное горячее водоснабжение представляет собой систему централизованной циркуляционной конфигурации, с однотрубной или двухтрубной прокладкой стояков.
В первом случае все стояки определенной секции здания объединяются в одну, что называется «холостым», так как не имеет потребителей. Стояки нагреваются дома, чтобы поддерживать одинаковый диаметр труб по всему зданию и обеспечивать лучшее распределение воды для каждой квартиры.
При этом для зданий разной этажности проектируются подступенки определенного диаметра:
- до 5 этажей — 25 мм;
- 6 этажей и выше — 32 мм.
Полотенцесушитель в ванной устанавливается на подающем стояке, что имеет свои недостатки: если вода в котельной будет греться слабо, то дойдет до самых дальних жильцов. Во избежание подобных ситуаций специалисты рекомендуют отрезать специальную трубу-перемычку между прямой и обратной проводкой (байпасом).
В случае 2-х трубной разводки система имеет 2 стояка — для подачи и отвода воды. Рискер циркуляции нагнетания — это не что иное, как нагревательное колено, используемое в качестве полотенцесушителя.
Холодное водоснабжение многоквартирного дома
Трубопроводы для потребителей холодного водоснабжения многоквартирных домов выполняются по тупиковой схеме, т.е. одна ветка, идущая от источника водоснабжения к последнему потребителю, где и заканчивается.
При вводе холодного водоснабжения в здание устанавливается водовод, состоящий из стальных труб, арматуры и счетчика воды.Изначально счетчик устанавливается таким образом, чтобы направление движения холодной воды совпадало со стрелкой на корпусе прибора.
Узел жестко крепят к поверхности (на полу или к стене), обращая при этом внимание на то, чтобы ось счетчика находилась на высоте 30-100 см от пола.
В местах поворота трубопровода устанавливаются металлические опоры.
Водоснабжение многоквартирного дома: СНиП
Следует помнить, что проектирование внутреннего водопровода многоквартирного дома выполняется с учетом соответствующих строительных норм и правил, а именно СНиП «Внутренний водопровод и канализация» (№2.04.01-85).
В этом документе приводятся важные параметры, влияющие на качество системы водоснабжения. В этом СНиП есть разделы, в которых подробно описана информация по:
- температуры и другие показатели воды в сети внутреннего трубопровода;
- правил расчета расхода воды в зависимости от количества потребителей и сантехники;
- состав и правила выбора системы холодного водоснабжения в зависимости от санитарно-гигиенических требований, технико-экономической целесообразности и т. Д .;
- параметры системы горячего водоснабжения;
- противопожарный водопровод и др.
Проектирование водопровода многоквартирного дома — занятие ответственное и трудоемкое, справиться с которым грамотно и быстро под силу настоящему профессиональному проектировщику.
Специалист оплачивает проект многоэтажного дома с учетом не только требований СНиП, но и конструктивных, планировочных, архитектурных решений объекта.
Наша компания выполняет комплексное проектирование ТСВ и ГВС по Москве и Московской области Для различных объектов.Благодаря грамотно разработанной проектной документации можно оптимизировать монтаж систем водоснабжения, предотвратить перерасход материала, исключить несовместимость оборудования и его недостаточную мощность, избежать ошибок при укладке труб. Проектирование систем горячего и холодного водоснабжения Выполняют опытные специалисты, знающие все нюансы создания систем водоснабжения.
Особенности конструкции ГВС, Hyd
Наши опытные проектировщики выполняют проектирование ГВС и Holl от двух источников водоснабжения.В первом случае привязка разработанных систем осуществляется к существующим сетям. Во втором варианте технические условия сначала запрашиваются водоснабжения, в хозяйственных организациях, после чего направляются в проектную документацию на согласование. Это способ создания ГВС. и Холл Применяется для автономных систем, для которых источником воды является колодец или колодец. В этом случае разрешение на организацию источника воды необходимо получать только в том случае, если принято решение о бурении скважины.
Проектирование ГВС и Холла Состоит из следующих этапов:
- Предоставление информации, без которой невозможно создать проект. Это технические условия, архитектурные особенности сооружения, точки вывода и ввода водопроводных сетей и так далее. В исходные данные также входит генеральный директор территории, включая характеристики почвы и существующих систем водоснабжения.
- Составление технического задания с последующим его согласованием с заказчиком.
- Разработка проектной документации с учетом действующих стандартов, которые напрямую зависят от типа создаваемой системы. В проект включены все чертежи, пояснительная записка, схемы монтажа, спецификация и эскиз основных узлов сформированных сетей.
- Согласование проекта с государственными контролирующими инстанциями, если разрабатываемые системы подключены к существующим сетям.
Наша компания занимается разработкой грамотных проектов горячего водоснабжения (ГВС) и холодного водоснабжения (HPV) в Москве и Московской области в соответствии с действующими нормативными документами.Это позволяет минимизировать вероятность возникновения проблем с государственными контролирующими организациями. Наши опытные специалисты оперативно принимают правильные дизайнерские решения. При этом внедряется исключительно качественное оборудование известных производителей. При этом всегда учитывается бюджет заказчика.
Водоснабжение — одна из важнейших систем загородного дома или квартиры. Конечно, перед началом монтажа коммуникаций такого типа необходимо составить подробный проект со всеми расчетами.Это обеспечит оперативную и бесперебойную подачу горячей и холодной воды в последующем.
Проектирование горячего и холодного водоснабжения: основные этапы
При составлении проекта водоснабжения в первую очередь следует определиться:
- с источником откачки воды;
- вид оборудования, предназначенного для его ограждения;
- способ внешней планировки автомобильных дорог;
- внутренний или квартирный.
Источник воды используется обычно хорошо. Его бурение должно стать первым этапом обустройства водопровода жилого дома.Изначально следует определиться с диаметром мины. Для обеспечения водой 4-6 человек, проживающих в доме, скорее всего, будет достаточное сечение опалубки 132 см. После завершения работ по бурению хозяину дома следует оформить паспорт скважины с указанием ее параметров.
На основании этих данных, а также исходя из потребностей проживающих в Доме подбираются параметры оборудования, предназначенного для водозабора. Расчет мощности глубинного насоса производится исходя из напора подаваемой воды и ее расхода.Давление определяется по формуле H = HR + S + HCV, где Hr — высота уровня внешнего трубопровода относительно динамического уровня шахты, S — общая потеря давления, HSV — давление, необходимое при вводе труба в здание.
Водопровод к дому присоединяется к насосу через обратный клапан. Ее следует продлить траншеей, заглубленной ниже грунтовки грунта.
Проектирование холодного водоснабжения
Внутри здания труба может быть растянута двумя способами:
- Последовательно.В этом случае магистрали проводятся по хозяйственным помещениям (кухня, санузел) и в соответствующих местах от них подводятся устройства.
- Коллектор. При таком способе внутренняя планировка состоит из двух-трех контуров, каждый из которых обслуживает отдельную комнату комнаты. Такой прием внутренней планировки обычно закладывают в большом проекте коттеджа.
Внутренняя разводка труб в системе водоснабжения может быть открытой или закрытой. В первом случае обеспечивается аккуратный вид помещения.Во втором — удобный доступ для обслуживания.
Особенности конструкции ГВС.
Подогрев воды в системе ГВС производится путем подключения магистрали к двухкилке или котлу. Для небольшого дачи также можно использовать проточный водонагреватель. При составлении проекта горячего водоснабжения следует учитывать, что:
- стояки ГВС расположены справа от холодных краев холода; Над трубопроводами холодной воды проложено
- ГВС.
Выбор параметров запорной арматуры зависит от такой характеристики, как рабочее давление в магистралях.
Выбор труб
При проектировании систем горячего и холодного водоснабжения, среди прочего, необходимо определить тип используемых труб. В помещениях квартир и домов обычно используется пластик или металлопластик. На небольших коттеджах также можно монтировать сталь. Это очень надежные трубы. Их недостаток — сложность сборки и склонность к ржавчине. В больших коттеджах для монтажа водопровода также используются медные трубы. Этот вариант очень дорогой, но отличается долговечностью.Кроме того, медь придает питьевой воде уникальные свойства. При составлении чернового медного водопровода такие трубы не должны соприкасаться напрямую с какими-либо алюминиевыми деталями. Для наружной магистрали обычно используют трубку ПНД (пищевой пластик).
Наши высококвалифицированные специалисты выполнят проектирование горячего и холодного водоснабжения вашего дома с соблюдением всех правил и норм. К нашим преимуществам можно отнести, в том числе, невысокую стоимость таких работ. Монтаж спроектированной системы водоснабжения вы также можете заказать у нас.
Организация водоснабжения коттеджей и многоквартирных домов производится с учетом местных условий. Работа над проектированием системы ГВС начинается с выбора ее типа и особенностей. В зависимости от того, какой источник воды используется, затраты на организацию и эксплуатацию системы могут существенно различаться. Рентабельность использования той или иной системы также влияет на ее тип. Например, использование замкнутой системы, в которой вода не циркулирует постоянно, снижает затраты на электроэнергию для циркуляционных насосов и снижает потери тепла.Для повышения эффективности ГВС используется оптимизация расположения отдельных элементов системы.
Проектирование системы горячего водоснабжения(ГВС) — важнейший этап целого комплекса подготовительных работ, в дальнейшем существенно влияющий на качество жизни. Проектные работы начинаются с принятия решения об источнике воды для нужд данного домовладения.
Самый простой вариант — Подключение к так называемой открытой системе центрального отопления.
Сложнее — Подключение к центральной системе водоснабжения с дальнейшим нагревом до заданной температуры с помощью индивидуальных водонагревателей.
Использование централизованного водоснабжения имеет ряд преимуществ. У хозяина дома отпадает необходимость бурить скважину, рыть колодец или проводить другие обязательные работы по поиску источника воды и доступа к нему. Кроме того, бурение скважины производится в соответствии с разработанным и утвержденным проектом, что также требует вложения значительных средств.Поэтому стоимость организации собственного водопровода может быть значительно выше, чем подключение к центральному водопроводу. Недостатком использования централизованного водоснабжения является зависимость от водоснабжения и его недостаточно высокое качество.
Система дизайна ГВС. Для многоквартирных домов выполняется с учетом наличия двух основных типов организации — системы с постоянной циркуляцией горячей воды и системы без циркуляции.Постоянная циркуляция обеспечивается наличием напорного трубопровода, по которому вода возвращается организации-поставщику. Такой тип обеспечивает более стабильный тепловой режим системы ГВС, что, соответственно, приводит к меньшим тепловым колебаниям в бытовой трубопроводной сети и большему ресурсу ее эксплуатации. Система без циркуляции характеризуется повышенными колебаниями температуры воды. Особенно это заметно ночью, когда водозабор происходит небольшими объемами.К утру, как правило, бытовая система успевает полностью остыть, и потребителю необходимо слить холодную воду. Это приводит к неэффективному расходу водных ресурсов и непродуктивному увеличению нагрузки на канализационную сеть.
При проектировании системы ГВС для коттеджа практически всегда используется более простая замкнутая система организации без постоянной циркуляции воды. При этом обеспечиваются достаточно комфортные условия, так как нагревательные приборы в этом случае располагаются максимально близко к проточным узлам.Поэтому количество охлаждаемой в трубах горячей воды за минимальный период забора незначительно.
В тяговую систему ГВС часто входят накопительные теплоизолированные емкости, позволяющие компенсировать перебои в подаче воды. Иногда их можно использовать как буферную роль для уменьшения тепловых колебаний при организации системы без постоянной циркуляции горячей воды.
В заключение следует отметить, что потребительское качество воды можно значительно улучшить, используя фильтры грубой и тонкой очистки.Снизить затраты на отопление воды при устройстве индивидуальной системы и расход горячей воды из централизованной системы ГВС можно при проектных работах за счет разумного использования труб достаточного, но не лишнего диаметра.
Тепловые насосы |
Если вы сейчас владелец частного особняка, коттеджа или небольшого частного дома, одной из основных задач, требующих немедленного решения, станет установка автономного отопления. Идеальное автономное отопление дома создает комфортные условия для постоянного проживания.Тепловые насосы «АИК» в Днепре
Сегодняшнее изобилие на рынке систем отопления заставляет задуматься. Если вы задумываетесь об отоплении дома без газа, важно учесть и просчитать все предложенные способы отопления. Рассмотрим самые распространенные виды отопления:
Котел, работающий на твердом топливе. Отопление частного дома, в котором установлен этот вид котла, многие считают наиболее эффективным. Но большинство согласны с тем, что это также самый затратный способ обогрева.Продукты сгорания могут нанести значительный вред здоровью и окружающей среде. По статистике, большая часть пожаров происходит из-за неисправности таких систем отопления.
Отопление дома, основанное на использовании всевозможного электрооборудования, принцип действия которого основан на преобразовании электричества в тепловую энергию, отнюдь не самый эффективный и безопасный способ обогрева вашего дома. дом. Самые популярные конвекторы, маслоохладители, системы «теплый пол» и другие устройства зачастую не только неэффективны, но и представляют потенциальную угрозу для здоровья человека.
Тепловые насосы «АИК» УкраинаТрадиционный способ отопления дома открытым огнем всем нам известен давно. Для обогрева помещения необходимо только наличие твердого топлива и наличие камина или печи. Важно соблюдать правила безопасности, так как любое отступление может привести к непоправимым последствиям.
Альтернативное отопление частного дома — сегодня в эту концепцию входит грамотно продуманное отопление дома, грамотный подход к выбору системы отопления и гарантированная экономия энергии.В данном случае мы предлагаем самые актуальные системы отопления без подключения к сети. Не придерживаясь норм, в любое время дня и ночи, по своему личному желанию вы сможете обеспечить свою семью теплом, создать желаемый микроклимат в своем доме.
Наша компания представляет систему будущего — отопление тепловыми насосами. Хотя он еще не получил широкого распространения, он обязательно станет достойной и конкурентоспособной альтернативой традиционным системам отопления частных домов.
Отопление дома
Тепловые насосы MINI Econom PRO | Тепловой насос MINI | Тепловые насосы MIDI 9999 | ||
Для домов: До 350 м² Назначение: отопление, горячее водоснабжение Силовые модели: 6-17 кВт Цена: 2783 — 3 655 € | Для домов: 120 — 250 м² Назначение: отопление, горячая вода, пассивное кондиционирование Силовые модели: 6-17 кВт Цена: 4 185 — 5320 € | Для дома, офиса, производственного помещения: 300 — 1500 м² Назначение: heati ng, горячее водоснабжение, пассивное кондиционирование, активное кондиционирование Модели мощности: 20-46 кВт Цена: 6924 — 9 175 € | ||
Тепловые насосы MAXI | Воздушные тепловые насосы | Проточные водонагреватели | ||
Для производственных помещений: 800 — 8000 м² , горячее водоснабжение, пассивное кондиционирование, активное кондиционированиеСиловые модели: под заказ Цена: под заказ | Для домов: 150 — 500 м² Назначение: отопление , горячая вода, пассивное кондиционирование Мощность моделей: 12-45 кВт Цена: 5 451 — 14 367 € | Производительность: 20-40 л / мин Назначение: горячее водоснабжение Цена: 1 000 — 1 200 € |
Тепловые насосы «АИК» в Днепре
Продукция AIK GROUP — это современное, экологически чистое и безопасное оборудование, которое обеспечит отопление, горячее водоснабжение, кондиционирование в производственных и частных помещениях.
- Тепловые насосы MINI, которые идеально подходят для отопления, охлаждения и горячего водоснабжения небольших объектов; основные преимущества такого оборудования — компактные размеры, низкий уровень шума, современный дизайн;
- тепловые насосы MIDI — модель, которая подходит для помещений общей площадью от 300 до 1000 квадратных метров; благодаря компактным размерам, низкому уровню шума и современному дизайну эта техника гармонично вписывается в любой интерьер;
- тепловые насосы MAXI — модель, предназначенная для теплоснабжения крупных промышленных и социальных объектов; Особенностью этого оборудования является встроенная система «ночного обогрева», которая позволяет настраивать различные режимы работы в определенные периоды времени, что позволяет экономить электроэнергию;
- воздушные тепловые насосы AIK-AIR, способные извлекать скрытое тепло из окружающей среды до температуры -20 градусов.Такое оборудование способно обогревать помещение и обеспечивать нагрев воды за счет холодного воздуха;
- проточные водонагреватели АИК-ФРЕШ, осуществляющие нагрев воды до заданного температурного режима; Оборудование оснащено системой рециркуляции, что позволяет устройству работать в циклическом режиме, тем самым экономя электроэнергию.
На данный момент использование тепловых насосов в странах Европы считается наиболее доступным, эффективным и экономичным.Люди, умеющие считать деньги, уже поняли, что эта система может стать очень выгодным вложением. Отопление коттеджа, построенное на работе теплового насоса, в случае продажи жилья увеличивает его стоимость на порядок. Экологически чистые источники тепла, такие как солнце, воздух, вода, земля, делают нашу продукцию максимально эффективной и надежной.
Несмотря на свою функциональность, тепловые насосы достаточно компактны, абсолютно безопасны для жизни и здоровья окружающих, экологически чисты, экономичны и эффективны в использовании.Эта система не требует особого ухода, проста в эксплуатации и обслуживании.
Основные преимущества тепловых насосов:
- простота монтажа;
- Компактные габариты, обычно не превышающие габаритов обычного холодильника;
- срок службы — от 25 лет;
- Тепловой насос с экологической точки зрения абсолютно безопасен;
- полное соответствие санитарно-гигиеническим требованиям, а также нормам пожарной безопасности;
- надежная работа автоматической части системы не требует постоянного контроля;
- по сравнению с другими системами отопления требует минимальных эксплуатационных затрат.