İklim değişikliğini frenlemeye yardımcı olmak için Başkan Biden, 2030 yılına kadar ABD sera gazı emisyonlarını 2005 seviyelerinin yüzde 50-52 altına düşürme hedefi belirledi . Bu hedefe ulaşmak, mümkün olduğunca çok sayıda fosil yakıtla çalışan faaliyetin hızla elektriğe dönüştürülmesini ve ardından bu elektriğin rüzgar, güneş, hidroelektrik ve nükleer enerji gibi düşük karbonlu ve karbonsuz kaynaklardan üretilmesini gerektirecektir.
İnsanların yaşadığı ve çalıştığı binalar önemli miktarda enerji tüketir. 2019'da ticari ve konut binaları ABD sera gazı emisyonlarının yedide birinden fazlasını oluşturuyordu . Yeni ısıtma ve soğutma stratejileri bulmacanın önemli bir parçasıdır.
Neyse ki, bunu yapabilen mevcut bir teknoloji var: fırınlardan üç ila dört kat daha verimli olan elektrikli ısı pompaları . Bu cihazlar, fosil yakıt yakmak yerine, evleri kışın ısıtır ve yazın ısıyı binaların içine ve dışına taşıyarak soğutur.
Bir odaklanarak bilim adamı olarak yenilenebilir ve temiz enerji , ben çalışma konut enerji kullanımı ve ne için iklim değişikliği aracı yavaşlatan sanayileşmiş ve gelişmekte olan ülkeler . Binaları temiz, yenilenebilir elektrikle güçlendirmeyi, tüketicilerin paradan tasarruf etmesini de sağlayacak temel bir strateji olarak görüyorum.
Isı Pompaları Havayı Değil Isıyı Hareket Ettirerek Çalışır
ABD'deki çoğu ısıtma sistemi, doğal gaz veya elektrikle veya bazı durumlarda ısıtma yağıyla çalışan cebri hava fırınları kullanır . Binayı ısıtmak için sistemler yakıt yakar veya havayı ısıtmak için elektrik kullanır ve ardından sıcak havayı kanallar aracılığıyla ayrı odalara üfler.
Bir ısı pompası daha çok buzdolabı gibi çalışır , bu da buzdolabının içindeki havadan enerji çeker ve bu enerjiyi odaya boşaltır ve içeriyi daha serin bırakır. Bir binayı ısıtmak için bir ısı pompası, dış havadan veya yerden enerji çeker ve bunu ev için ısıya dönüştürür.
İşte nasıl çalışır: Aşırı soğuk sıvı, ısı pompasının dış ünitesindeki boru bobinleri arasında dolaşır. Bu sıvı, sıvıdan daha sıcak olan çevreleyen havadan ısı şeklinde enerji emer. Akışkan buharlaşır ve daha sonra bir kompresörde dolaşır. Herhangi bir gazın sıkıştırılması onu ısıtır , bu nedenle bu işlem ısı üretir. Daha sonra buhar, ısı pompasının iç ünitesindeki boru bobinlerinden geçerek binayı ısıtır.
Yaz aylarında, ısı pompası ters yönde çalışır ve odadan enerji alır ve dışarısı daha sıcak olmasına rağmen bu ısıyı dışarıya taşır – temel olarak, bir buzdolabının daha büyük bir versiyonu gibi çalışır.
Fırınlardan Daha Verimli
Isı pompalarının çalışması için biraz elektrik gerekir, ancak bu nispeten küçük bir miktardır. Modern ısı pompası sistemleri, bu işi yapmak için elektrik enerjisinde tükettiğinden ve ev sahibinin ödediğinden üç veya dört kat daha fazla termal enerjiyi ısı biçiminde aktarabilir.
Buna karşılık, geleneksel ısıtma sistemlerinin yaptığı gibi, enerjiyi bir biçimden diğerine dönüştürmek, her zaman bir kısmını boşa harcar . Bu, bir fırında havayı ısıtmak için petrol veya gaz yakmak veya havayı ısıtmak için elektrikli ısıtıcılar kullanmak için geçerlidir - ancak bu durumda, elektrik üretildiğinde atık meydana gelir. Bir elektrik santralinde elektrik üretmek için kullanılan enerjinin yaklaşık üçte ikisi bu süreçte kaybolur .
Retrofitting konutlar ve ticari binalar ısı ile arttırmaktadır ısıtma verimini pompalar. Fosil yakıtlardan yenilenebilir kaynaklara geçişle birleştirildiğinde, enerji kullanımını ve karbon emisyonlarını daha da düşürür.
Elektrikli Olmak
Büyüyen fosil yakıt kullanımı ile ilgili kısıtlamalar ve proaktif politikalarla olan ısı pompaları satışını artırmada ABD'de hem de uluslararası. Isı pompaları şu anda dünya çapındaki ısıtma sistemlerinin yüzde 5'inde kullanılıyor; bu payın 2030'a kadar üçte bire çıkması ve 2050'ye kadar net sıfır emisyona ulaşılmasından sonra çok daha yüksek olması gerekecek .
Nispeten düşük ısıtma talebi olan daha sıcak bölgelerde, ısı pompalarının çalıştırılması fırınlardan daha ucuzdur. Vergi kredileri, kamu hizmeti indirimleri veya diğer sübvansiyonlar , Biden yönetimi tarafından eski haline getirilen federal teşvikler de dahil olmak üzere , peşin maliyetlere yardımcı olmak için teşvikler sağlayabilir .
Aşırı soğuk iklimlerde, bu sistemlerde yardımcı olacak ekstra bir dahili ısıtıcı bulunur. Bu ünite o kadar verimli değildir ve elektrik faturalarını önemli ölçüde artırabilir. Soğuk yerlerde yaşayan insanlar alternatif olarak jeotermal ısı pompalarını düşünmek isteyebilir .
Bu sistemler, kışın zemin sıcaklığının havadan daha sıcak olduğu gerçeğinden yararlanır. Jeotermal sistemler , topraktan ısı toplar ve ısıyı binalara aktarmak için hava kaynaklı ısı pompalarıyla aynı akışkan ve kompresör teknolojisini kullanır. Kurulumları boruları yerin altına gömmek için kazı gerektirdiğinden daha pahalıya mal olurlar, ancak elektrik kullanımını da azaltırlar .
Yeni, daha küçük " mini-split" ısı pompası sistemleri , en soğuk iklimler dışında hepsinde iyi çalışır. Havayı binalar arasında hareket ettirmek için kanallara ihtiyaç duymak yerine, bu sistemler ayrı odaları ısıtan veya soğutan duvara monte ünitelere bağlanır. Kurulumları kolaydır ve büyük binaların güçlendirilmesini kolaylaştıran bireysel dairelerde seçici olarak kullanılabilirler.
En iyi ısıtma ve soğutma sistemlerinde bile, uygun yalıtımın yapılması ve bina sızıntılarının yalıtılması , enerji kullanımını azaltmanın anahtarıdır. Ayrıca evinizi ne kadar az ısıtabileceğinizi veya soğutabileceğinizi görmek için termostatınızla deneyler yapabilirsiniz.
Bir ısı pompasının sizin için çalışıp çalışmayacağını anlama konusunda yardım için, iyi bir bilgi kaynağı elektrik sağlayıcınızdır. Birçok yardımcı program, evinizi daha enerji verimli hale getirmenin uygun maliyetli yollarını belirleyebilen ev enerji denetimleri sunar. Diğer iyi kaynaklar arasında ABD Enerji Bakanlığı ve Amerikan Enerji Verimli Ekonomi Konseyi bulunmaktadır . Toplumu elektriklendirme çabası hız kazanırken, ısı pompaları merkezi bir rol oynamaya hazır.
Bu makale, Creative Commons lisansı altında The Conversation'dan yeniden yayınlanmıştır . Orijinal makaleyi burada bulabilirsiniz .
Robert Brecha , Dayton Üniversitesi'nde sürdürülebilirlik profesörüdür.
