Šta su toplotne pumpe i zašto Elon Musk želi da ih stavi u vaš dom

Teslin dan investitora prošle srede nije ponudio nove automobile fanovima. Umesto toga, Elon Musk i njegovi rukovodioci su ispipavali teritoriju na koju bi Tesla uskoro mogla da uđe - grejanje kuće.

Toplotne pumpe, koje su efikasnije od tradicionalnih izvora toplote i mogu pomoći u smanjenju emisija koje izazivaju zagrevanje planete, privukle su sve veću pažnju otkako je ruski rat u Ukrajini izazvao svetsku energetsku krizu. Oni su meta novih subvencija iz zemalja koje traže načine da ublaže globalno zagrevanje.

Na mnogo načina, kućne toplotne pumpe su očigledan sledeći potez Tesle, koja već proizvodi električne automobile koji koriste tehnologiju toplotnih pumpi, kao i solarne panele i kućne baterije. Ali šta je tačno toplotna pumpa, kako funkcioniše i zašto Musk sada govori o tome?

Šta je toplotna pumpa

Toplotna pumpa je električni način zagrevanja kuće ili drugog prostora (kao što je automobil), ali ne radi kao tradicionalni električni grejač. Toplotne pumpe prenose toplotu umesto da je stvaraju, što je efikasnije i troši manje energije. Zbog toga su toplotne pumpe jedno od najvažnijih rešenja u nastojanjima da se greje bez sagorevanja fosilnih goriva.

Kako funkcionišu toplotne pumpe

Umesto da stvaraju toplotu forsiranjem struje kroz žicu i zagrevanjem, toplotne pumpe izvlače toplotu koja se već nalazi u vazduhu, zemlji ili vodi prenoseći je na rashladno sredstvo. Zatim se komprimuje i pušta da zagreje unutrašnji prostor.

Neke toplotne pumpe rade na sistemu za grejanje vode koja se zatim upumpava u radijatore ili podno grejanje, dok druge uduvaju topli vazduh direktno u prostor. Sve ovo može da se uradi čak i na ekstremno niskim temperaturama, na primer toplotne pumpe se koriste za skoro trećinu grejanja prostora u Švedskoj.

Toplotne pumpe se smatraju boljim od tradicionalnih električnih grejača jer su efikasnije. Iako je tipičan električni grejač 100 odsto efikasan (stvara jednu jedinicu toplote za jednu jedinicu snage), toplotne pumpe nude dva ili tri puta veću efikasnost. Najbolji su čak pet puta efikasniji (pod savršenim uslovima).

Trener pokazuje polaznicima novoinstalirani sistem toplotne pumpe u Octopus Energy, centru za obuku i istraživanje i razvoj u Sloughu | Bloomberg

Koliko koštaju toplotne pumpe

Ovo zavisi od toga gde se nalazite i da li se kvalifikujete za vladine podsticaje. Države imaju različite šeme podsticaja za podsticanje kupovine toplotnih pumpi.

U SAD, cena može da varira od 3.500 do 20.000 dolara. Prosečna cena instalacije je 14.000 dolara, prema istraživanju koje je sproveo Carbon Svitch. Vlada takođe nudi podsticaje za ugradnju, koji zavise od prihoda.

U Švedskoj je prosečna cena od 9.000 do 14.000 dolara, u zavisnosti od tipa pumpe. U Velikoj Britaniji toplotna pumpa sa vazdušnim izvorom košta između 7.000 i 12.000 funti, iako u nekim slučajevima komunalna preduzeća kažu da mogu da izjednače cenu gasnog kotla uz vladinu subvenciju.

Gde sada možete pronaći toplotne pumpe

Jedno mesto gde se toplotne pumpe već koriste su Tesla automobili. Kompanija ih koristi za grejanje sva četiri svoja trenutna modela, i rekli su da povećavaju domet, iako su imali nekih početnih problema.

Toplotne pumpe se takođe nalaze u mnogim zgradama. U 2021. godini, oko 10 odsto grejanja u svetu su obezbeđivale toplotne pumpe. Tržište koje najbrže raste je Kina, ali već postoji velika upotreba u Severnoj Evropi i rast u Istočnoj Evropi, gde je usvajanje novog načina grejanja podstaknuto zabrinutošću zbog zavisnosti od ruskih fosilnih goriva.

Klima uređaj je neka vrsta toplotne pumpe, samo radi obrnuto, izvlači toplotu iz unutrašnjosti zgrade i ispušta je. A neke toplotne pumpe rade u oba smera, greju ili hlade u zavisnosti od vremena i potreba stanara zgrade.

Koliko je lako instalirati toplotne pumpe

Za naknadnu ugradnju toplotne pumpe u dom koji je prethodno grejan na drugi način potrebno je planiranje, a detalji zavise od tipa toplotne pumpe. Grejači vazduha imaju spoljnu jedinicu kojoj je potreban prostor, otprilike veličine bicikla. Ugradnja toplotne pumpe iz izvora je malo zahtevnija jer zahteva kopanje.

Toplotne pumpe rade na nižoj temperaturi od kotlova na gas ili ulje. Dizajnirani su da održavaju temperaturu okoline tokom dužeg vremenskog perioda, umesto da obezbeđuju kratke navale toplote, kao što grejači vode često rade.

Koji su izazovi

Kao i kod svake nove tehnologije, postoje nedostaci, uključujući nedostatak veštih inženjera i komponenti. Zastareli sistemi kao što su gasovod i lakša dostupnost instalatera čine servis lakšim i jeftinijom opcijom za domaćinstva ako se njihov kotao slučajno pokvari. Loše izolovana stambena zgrada je manje pogodna za toplotne pumpe, tako da ugradnja i održavanje mogu biti teži nego kod drugih metoda grejanja.

Usvajanje ovakvog načina grejanja zahteva i određeno prilagođavanje ponašanja stanara. Ljudi koji su navikli na kotao na fosilna goriva mogu biti navikli da pojačavaju termostat da bi obezbedili više toplote na nekoliko sati, ali toplotne pumpe su dizajnirane da rade na niskom nivou skoro sve vreme.

Da li će mi toplotna pumpa uštedeti novac

Moguće, sve dok radi efikasno i ako troškovi električne energije nisu previsoki. Iako instalacija može biti skuplja, rastuća cena fosilnih goriva znači da će rad toplotne pumpe biti jeftiniji na duži rok. I traju duže: 20 godina, u poređenju sa prosečnim 10 do 15 godina za gasni kotao.

Da li će ugradnja toplotnih pumpi pomoći u spasavanju planete

Hoće. Električne mreže su sve više zasnovane, barem delimično, na obnovljivoj energiji, tako da su manje intenzivne ugljenika od sagorevanja fosilnih goriva. U stvari, električne toplotne pumpe imaju potencijal da smanje globalnu emisiju ugljen-dioksida za najmanje 500 miliona metričkih tona do 2030. godine, tvrdi IEA.