Геотермальные тепловые насосы в США

Системы электрического и газового отопления постепенно начинают проигрывать во многом новым геотермальным системам обогрева помещения, поскольку вторые более экономичны в плане установки и использования, а также дружественны к окружающей среде. Эту технологию особенно эффективно вот уже десятилетия подряд применяет США, где наблюдается всплеск использования тепловых насосов. Массовая их установка происходит в большей степени в южной части страны с более умеренной зимой.

Американские ученые Melissa Lapsa и Gannate Khowailed исследовали рынок геотермальной энергетики США и опубликовали результаты в издании Heat Pump Centre, правдивость исследований подтверждается национальной лабораторией Oak Ridge при Минэнергетики Соединенных штатов.

Более 13 млн. американских частных домовладений (12% заселенного жилья) применяют тепловые насосы, как основное оборудование для отопления. Большая доля использования – в частных домах, хотя многоквартирные отстают лишь на 3%. Более 82% пользователей (примерно 11 млн.) сосредотачивается на Юге США и лишь 11% в Западной части страны. Данная технология более выгодна в данном регионе, учитывая стоимость электрики, по сравнению с природным газом. Статистика реализации оборудования для получения геотермального тепла свидетельствует о связи между удешевлением энергоресурсов и повышением спроса на теплонасосы. Умеренный климат Юга Америки делает применение тепловых насосов приоритетным оборудованием для отопления и охлаждения домов. Стоит заметить, что этот регион наиболее густонаселенный – более 37% частных домовладений сосредотачивается здесь и прирост населения стабильно растет.

Тенденции использования теплонасосов по всей территории Соединенных Штатов активно влияют на процент получения автономного тепла в общей отопительной нагрузке страны. Поскольку данное оборудование в основном находится в умеренных климатических зонах, в домах с относительно низкой отопительной потребностью, они занимают примерно 8,3% общей теплонагрузки США, что является достаточно значительным показателем.

Выгоды применения теплонасосов

  1. Сохранение окружающей среды. Отсутствует также негативное влияние на организм человека, геотермальная энергия - одна из самых экологически чистых видов.
  2. Дешевый источник тепловой энергии – экономия. Тепловой насос до 80% энергии извлекает из альтернативных источников - энергия грунта, воды, воздуха, солнца, скальной породы. На 1 кВт затраченной электроэнергии на исходе можно получить 3-5 кВт тепловой энергии.
  3. Безопасность и надежность. Отсутствует использование взрывоопасных видов топлива, нет комплектующих, которые нагреваются до температуры, способной вызвать пожар.
  4. Универсальность и комфорт. Работа теплового насоса исключает шумы, а система оборудована специальными автоматическими датчиками регулировки температуры - это удобно в использовании, также есть дополнительным способом экономии.
  5. Долговечность. Тепловой насос может прослужить дольше качественной техники в доме. При правильном использовании, система может эксплуатируется до 30-ти лет, с условием частичной замены износившихся узлов. Данный процесс несложен и его можно сравнить с заменой фильтров воды, только с большим интервалом времени.

Рынок тепловых насосов продолжает увеличиваться. Все больший процент новостроек в США применяет данную геотермальную технологию отопления, что особенно связано со снижением цен на электричество относительно к натуральному газу в США, а также энергоэффективности самой системы.

Использование геотермальной энергии в новостроях

Нужны десятки лет внедрения технологий использования геотермальной энергии, чтобы увидеть значительное замещение старых отопительных систем существующего жилого фонда. Однако это влияние уже отлично видно на рынке нового жилья.

На рынке первичной недвижимости в 2012г. более трети (38%) частных новостроев и почти половина (49%) многоэтажек оснащались тепловыми насосами, в текущем году процент значительно выше. Для сравнения, в 1978г этот показатель составлял 25% в частных домах и 17% в многоквартирных. В 2011г наблюдался бум продаж геотермальных насосов, достигший 58% установок в новой недвижимости.

На следующей диаграмме можно увидеть стабильный рост монтажа теплонасосного оборудования в новостроях.

Сейчас в США около 75% купленных тепловых насосов устанавливаются при модернизации жилья, то есть люди переходят с традиционных исчерпаемых видов топлива на более выгодное возобновляемое тепло.

Даже наблюдая активную тенденцию развития геотермальных технологий за последние десятки лет, можно прогнозировать еще более многообещающее будущее для них. Требования рынка постоянно растут и тепловые насосы все чаще применяются в холодных регионах. При благоприятных условиях прогноз Annual Energy Outlook предполагает увеличение доли использования геотермальной энергии в США втрое к 2040г.

Общие продажи на рынке модернизации и строительства нового жилья

К 2006г. на рынке вторичного жилья показатели установки теплонасосов составляли около 52% в частных и 73% в многоквартирных домах от общих продаж установок (это примерно по два тепловых насоса на 1 частное домовладение и 2-3 насоса на многоэтажку). По прогнозам экспертов рынок модернизации жилого фонда будет расти. Наряду с геотермальными в Америке активно устанавливаются воздушные тепловые насосы, которые считаются менее приоритетными из-за нежелательного нагрева атмосферы.

Причины популярности геотермальной энергетики

Увеличение доли геотермальных насосов в США связано преимущественно с прекращением производства электрообогревателей, калориферов и других устаревших приборов – менее эффективных, дорогих в обслуживании и эксплуатации. За теплонасосными технологиями признано перспективное будущее, признанное на общегосударственном уровне.

Не только Юг Америки признал пользу геотермальной энергетики. Она получила активное применение и за границами столичных метрополий. На менее освоенной территориий, где доступ централизованной инфраструктуры отопления ограничен, тепловые насосы становятся доступным и эффективным источником автономного тепла. 51% новостроев за пределами больших городов оснащены данными технологиями. Практически все дома за границами городских площадей пользуются электросетями, а газ (по данным American Housing Survey) подводится только к 43% потребителей. Это дает значительный приоритет теплонасосным технологиям сравнительно с газовым обогревом.

Перспективы

К текущему времени геотермальное отопление в США имеет успешную историю развития. Его будущие потенциал сулит укрепление, так как совершенствуется разработка уникальных решений, эффективных и дешевых приложений для получения тепловой энергии. Продолжается работа по внедрению новых технологий в первичном жилье и замены устаревшего оборудования в среде вторичного жилого фонда. Общественые здания, коммерческая и промышленная недвижимость также активно переводится на автономное теплоснабжение.

По данным Pike Research реализация грунтовых теплонасосов будет расти повышенными темпами с ростом продаж больше 320 тыс. установок в 2017г. Огромный потенциал грунтовых тепловых насосов привлекает внимание к их использованию не только в США, но и в большинстве экономически развитых стран.

Благодарность за подготовку материала
выражаем сайту geowatt.kz, а также UT-Battelle LLC.

 

Получить консультацию по вопросам проектирования, бурения скважин и монтажу тепловых насосов вы можете:

Последнее изменение Четверг, 15 Февраль 2018 22:02

Все права защищены © 2018