Почему домовладельцы выбирают тепловые батареи вместо тепловых насосов

Почему домовладельцы выбирают тепловые батареи вместо тепловых насосов

Те, кто ищет экологичную замену бойлерам, часто рассматривают тепловые насосы, но тепловые батареи — это еще один безуглеродный вариант, который также хранит энергию.

Когда Мишель Макклементс искала замену своему почти двадцатилетнему масляному котлу, тепловой насос казался очевидным выбором.

Она хотела сделать свой четырёхкомнатный дом в сельской местности Англии более экологичным, поэтому о новом масляном котле не могло быть и речи. Она также знала, что сможет получить государственный грант в размере 7500 фунтов стерлингов (9700 долларов США) за установку теплового насоса.

Но когда она наняла подрядчика для планирования перехода, она узнала, что установка потребует дорогостоящей замены труб и радиаторов в доме, если сначала ей удастся найти место для внешнего блока теплового насоса в узком пространстве между домом и забором. Она рассмотрела два или три других типа электрического отопления, но ни один из них не удовлетворил её.

После дополнительных поисков в интернете она наконец нашла экологичное устройство, которое подходило её ситуации: тепловой аккумулятор. Как и тепловой насос, он работает от электричества, но его можно подключить к существующей водопроводной системе и легко поместить в подсобном помещении. Кроме того, он может накапливать энергию для повседневного использования.

«Для меня это был однозначно лучший вариант из всех, что я рассматривала», — говорит Макклементс, в доме которой также есть солнечные панели и зарядное устройство для электромобиля. Два года назад она установила тепловой аккумулятор и очень довольна своим выбором: «Я ни на секунду об этом не пожалела».

Тепловые насосы быстро стали предпочтительным выбором для правительств и потребителей, стремящихся отказаться от ископаемого топлива для отопления домов. Эти устройства высокоэффективны и поддерживают равномерную температуру в помещениях. Но, как убеждаются Макклементс и другие домовладельцы, они не всегда подходят. Если Великобритания и её европейские соседи хотят достичь цели нулевого уровня выбросов, им потребуется широкий спектр решений, подходящих для самых разных домов. В том числе для зданий, построенных более века назад и которые сложно модернизировать с помощью новых технологий.

Около 14% выбросов в Великобритании приходится на отопление домов . Тепловые батареи могут помочь снизить эту долю. Они не так эффективны, как тепловые насосы, но их проще устанавливать. Помимо нагрева воды и отопления помещений, они могут способствовать стабилизации электросети, используя возобновляемую энергию, когда она доступна, и накапливая её в периоды её недоступности.

Однако для того, чтобы оказать существенное влияние, тепловые батареи должны сначала стать более доступными и лучше изученными.

Что такое тепловой аккумулятор?

Природные материалы — отличные накопители тепла. Представьте себе камень под палящим солнцем, который сохраняет тепло до самого вечера. Тепловые батареи работают по тому же принципу, но могут накапливать больше тепла в меньшем пространстве и дольше, чем, скажем, бойлер, поскольку изготовлены из более эффективных материалов. Они уже используются в промышленности, заменяя газовые горелки горячими кирпичами, которые можно использовать для получения пара.

Тепловой насос против теплового аккумулятора

Оба варианта снижают счета за электроэнергию, но делают это по-разному.

Устройство Макклементса, произведенное британской компанией Tepeo , использует магнетит — железную руду, которая нагревается до 800 °C и может накапливать до 40 киловатт-часов, что составляет примерно половину энергии, потребляемой среднестатистической британской семьей в самые холодные дни года. Другая компания по производству тепловых аккумуляторов, Sunamp , совместно с учеными Эдинбургского университета разработала собственный материал для аккумулирования тепла — гидрат соли, который переходит из твердого состояния в жидкое при поглощении тепла, а затем обратно в твердое при выделении тепла при необходимости. Этот материал, известный как Plentigrade, может накапливать до четырех раз больше энергии, чем вода.

Как и тепловые насосы, тепловые аккумуляторы работают на электричестве. Но вместо того, чтобы использовать его для питания системы вентиляторов и насосов, подающих наружное тепло в дом, они преобразуют эту энергию в тепло и аккумулируют его. Тепловые аккумуляторы могут заменить котел для отопления дома, водонагреватель или и то, и другое.

Система Макклементс состоит из двух частей: тепловой аккумулятор – внутренний блок стоимостью 9000 фунтов стерлингов (11 600 долларов США), размером и формой напоминающий стиральную машину, который обогревает её дом, и отдельный бак для горячей воды. Тепловой аккумулятор заряжается ночью от сети по специальному тарифу вне пиковой нагрузки, составляющему примерно треть от обычной стоимости электроэнергии в Великобритании. Он также может накапливать энергию, которую она собирает с помощью солнечных панелей в течение дня.

Альтернатива литиевым батареям

Фил Уорд, чья компания Eskimo Products разрабатывает аккумулятор, использующий продукт на основе кокосового масла для хранения тепла, утверждает, что тепловые аккумуляторы — это не просто замена газовому котлу. Они также являются альтернативой литий-ионным аккумуляторам.

Всё больше людей запасают энергию дома, поскольку автомобили и отопление на основе электронов становятся всё более распространёнными. Эти аккумуляторы также играют важную роль в стабилизации сети, которая всё чаще использует возобновляемые источники энергии, обеспечивая накопление энергии в безветренную и безсолнечную погоду.

«Ваша задача — сбалансировать эти спады и подъемы, чтобы система могла с ними справиться», — говорит Марк Джиллотт , профессор кафедры устойчивого проектирования зданий в Ноттингемском университете.

Есть несколько причин, по которым хранение энергии в виде тепла, а не электричества, имеет смысл. Во-первых, «это гораздо, гораздо дешевле», — говорит Уорд. По данным торговой ассоциации Thermal Storage UK , тепловые батареи для домов в четыре раза дешевле литий-ионных эквивалентов в расчёте на киловатт-час ёмкости хранения. И хотя это может быть не лучшим решением для тёплых регионов, где батареи используются для охлаждения дома, это подходит для холодного климата Европы, где большая часть энергии уходит на отопление и горячее водоснабжение — около 80% от общего потребления энергии домохозяйствами в Великобритании .

Решение для Великобритании

Несмотря на государственные стимулы, внедрение тепловых насосов в Великобритании приостановилось , и в трёх четвертях домов по-прежнему установлены газовые котлы. Помимо нехватки места, домовладельцам приходится сталкиваться с ограничениями в планировке , а их установка может быть дорогостоящей и сложной.

Однако пока лишь немногие британцы используют батареи отопления в качестве альтернативы. По данным Thermal Storage UK, около 25 000 домов в Великобритании используют их в качестве водонагревателей, и менее 1000 домов используют их для нагрева воды и отопления.

Производители тепловых аккумуляторов заявляют, что для дальнейшего продвижения им необходима та же поддержка, которую получают тепловые насосы благодаря государственным субсидиям. Хотя тепловые насосы, как правило, дороже тепловых аккумуляторов, потребители в конечном итоге платят за них меньше благодаря государственным субсидиям. Правительство Великобритании в настоящее время проводит испытания тепловых аккумуляторов в качестве альтернативы газовому отоплению и опубликует результаты в конце этого года, сообщает Министерство энергетической безопасности и Net Zero.

По оценкам генерального директора Tepeo Йохана дю Плесси, примерно в пятой части британских домов нет достаточного пространства на улице для установки теплового насоса. «Нам нужно найти решения для таких домов», — говорит он.

Следите за всеми новыми историями Оливии Радгард

https://www.bloomberg.com/news/features/2025-04-11/heat-pump-alternative-when-to-consider-heat-batteries-for-your-home?itm_source=record&itm_campaign=Cleaner_Tech&itm_content=Heat_Batteries-3