Тепловые насосы — колодец

Во время аномальной жары в Финиксе, когда некоторые люди жарят яйца на тротуарах, Мэтт Хит, менеджер по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха (HVAC) компании AC by J, находится на передовой, помогая обслуживать кондиционеры в домах людей. В Хите есть отличная гарантия трудоустройства: согласно недавнему исследованию, половина жителей Финикса рискуют обратиться в отделение неотложной помощи или что-то еще хуже, если у них отключится электричество во время будущей жары. Кондиционирование воздуха — это то, что позволяет людям чувствовать себя комфортно и живо большую часть года. Сильная жара уже убивает сотни жителей района Финикс каждый год, и это число выросло на 25 процентов с 2021 по 2022 год.

Феникс является предвестником жизни во многих жарких частях мира, которые становятся богаче, где люди требуют все больше кондиционеров. Это, в свою очередь, усугубляет экстремальные изменения климата из-за увеличения спроса на источники электроэнергии, использующие ископаемое топливо, а также утечки хладагентов, которые сами по себе являются примечательными парниковыми газами. «Большая часть роста систем кондиционирования воздуха будет приходиться на другие страны», — говорит инженер-механик Винс Романин, соучредитель и генеральный директор компании Gradient Comfort в Сан-Франциско, — «и ограничение доступа несправедливо». Вместо этого он и другие пытаются изобрести новую технологию контроля климата, которая не увеличит еще больше опасности, с которой сталкивается климат планеты.

Оба тепловых насоса — лауреаты премии «Глобальное охлаждение» 2021 года — сокращают воздействие охлаждения на климат на целых 80 процентов.

По иронии судьбы, наиболее многообещающим способом улучшения кондиционеров может стать сосредоточение внимания на отоплении. В то время как правительства во всем мире рассматривают повышение эффективности как способ смягчения воздействия кондиционирования воздуха на климат, инновации в кондиционировании воздуха в узком смысле этого слова носят постепенный характер. «В мире HVAC инновации, как правило, небольшие и прогрессивные: не существует какой-то серебряной пули», — говорит Уэйд Конлан, инженер Hanson Professional Services в Мейтленде, штат Флорида, и вице-президент ASHRAE, занимающейся стандартами отопления и кондиционирования воздуха. -установочная организация. Более совершенные кондиционеры в техническом смысле действительно влияют только на последнее звено в длинной, наносящей вред климату цепочке поставок, тогда как замена бытовых печей может оказать большее влияние. Их судьба, в свою очередь, связана с кондиционерами через их универсальных собратьев — тепловые насосы.

Может показаться, что прохладный воздух, исходящий из домашнего кондиционера, поступает с другой стороны устройства. Но чтобы заставить работать компрессор кондиционера, далекая электростанция должна была произвести всплеск электроэнергии. Если, как и 60 процентов энергосистемы США, эта станция использует источник выбросов CO2, то локальная проблема может быть решена, но только за счет более глобальной угрозы. В более длительные периоды времени хладагент вашего кондиционера будет просачиваться в атмосферу, где он также будет поглощать солнечный свет, возможно, даже больше, чем CO2, и нагревать планету еще долгое время после того, как лопасти вентилятора вашего кондиционера перестанут вращаться.

В этом году Министерство энергетики США ужесточило стандарты тестирования эффективности кондиционеров впервые с 2015 года. Кондиционирование воздуха — это зрелая технология, первые патенты которой датируются началом 1900-х годов, а использование в жилых помещениях насчитывает 90 лет. В результате производители кондиционеров, вероятно, больше заинтересованы в том, чтобы идти в ногу с мировым спросом, чем в разработке дорогостоящих и потенциально разрушительных мер по улучшению климата.

Тем не менее, в Соединенных Штатах охлаждение составляло всего 8 процентов спроса на энергию в жилых домах по сравнению с (по крайней мере, по состоянию на 2015 год) 43 процентами спроса на отопление. Другими словами, постепенное повышение эффективности отопления окажет гораздо большее общее влияние на спрос на энергию и, следовательно, на изменение климата. И все — например, тепловые насосы с электрическим приводом — которые могут перевести отопление с печей, работающих на природном газе, на более чистые источники энергии, также окажет большое влияние на климат, поскольку 63 процента американских домов получают тепло от природного газа.