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能源解决方案

八个神话电气化

了解一些常见的反对推动电气化

照片c / o斯科特·迈克布莱德。

随着电气化起飞似乎有相当多的错误信息在飞行。我看到它在会议上,在博客文章和新闻文章,甚至从一个我最喜欢的晚间电视节目主持人。这提供了一个很好的机会来应对的一些话题和补充一些实际经验。让我们解决八个神话。

神话1:电气化是昂贵的

通货膨胀削减法案》(IRA)将提供重要的激励,14 k美元,支持电气化和将大幅减少的前期成本转换。它将涵盖电器和支持升级断路器面板和重新布线等工作。具体项目需求没有预计到2023年末或2024年初。美国有一个很好的重新布线概述这些和其他税收优惠。

年度运营成本时使用热泵加热/冷却和国内热水(DHW)b可能e使用丙烷或燃油明显,有时Cost可以与天然气根据当地竞争利率。在这种情况下,从电阻加热或DHW,运营成本与热泵大大减少。技术上这不是“电气化,但有关爱尔兰共和军激励仍有可能应用根据具体项目的要求

图1:提出了爱尔兰共和军的激励。图片由美国重新布线。

在构建新的、有机会进一步节省成本通过消除天然气管道建设、电网连接到气体,有时每月连接服务费(也对现有建筑从电网断开)。这些成本节约与电气设备减少增量成本。

神话2:网格是脏我拆东墙补西墙

也许今天在一些地方,但不是我们。例如,大多数的网格在太平洋西北地区由于水电可再生。我网格化妆西北部低密歇根是62%碳自由(包括核——谈话另一天)。其他地区有一个重发电的碳排放强度。然而,有明显的脱碳努力网格。

落基山研究所进行了一次研究2020年,发现46的大陆48个州(美国家庭的99%),立即通电空间加热。临界点,网格足够清洁,预计上半年15年寿命的加热设备,因此电气化仍然会导致净收益如果追求了。取决于政策演变自2020年以来,《引爆点》可能在剩下的两个大陆国家触手可及——王寅和UT。

值得强调脱碳网格的并行工作的重要性和惊人的建筑。在逻辑上,我们不能等到网格足够干净之前到处换掉电器因为没有足够的储存设备或安装程序。

神话3:气体是干净的,我们都是集

相对于一些事情,是的,例如,固体燃料或较重的液体燃料,但有人担心当看着整个生命周期。天然气本身是一种温室气体,和泄漏在开采、运输、使用,或从退休井明显导致全球变暖。和燃烧在使用过程中产生的二氧化碳和其他污染物,影响户外和室内空气质量。充其量是一个改进,但还不够好。

神话4:天然气,我可以热我家当网格

通常,备份系统仍然是必需的。燃油、中央供暖设备操作需要电力的粉丝,串联员,控制,安全组件,阀门等。当断电时,这些系统不能操作。一个潜在的优势,然而,是燃气系统通常有一个低的电力需求,需要一个更小的备份系统。

弹性应该包含在任何讨论涉及备份系统,因为它允许建筑海岸再通过断电。是实现更高的执行构建信封比典型的绝缘和更严格的建筑。它减少了加热和冷却负荷和整体能源使用。在停机过程中,弹性有效保持热量,防止管道冻结(注意,被动的弹性性能不需要水平)。

神话5:我需要至少200 Amp (A)服务

家可以带电100服务和150年很可能足够了。它可能需要子面板提供更多断路器空间,负载共享断路器,智能面板,和减少负荷从恒温和更高的执行设备。这是一个的一部分瓦特的饮食。爱尔兰共和军提供至多4000美元为线路断路器盒替换和2500美元。

当我建实用程序工程师说,200年是绰绰有余的全电动家庭禁止任何非典型负载。最苛刻的设备的例子包括(2)一对一minisplits,热泵热水器,标准电动干衣机,感应范围,和小厨房用具。

图2:每一分钟的力量用在我的全电动回家。

我安装了监控和分析数据时,我使用峰值功率为17.9千瓦。我希望这发生在1月或2月在一年中最冷的一部分,但它是在3月10日晚餐时间。它持续了大约一分钟,大约75的画。使用NEC 220.87,我可以添加另一个5好100的面板。

贝尔斯埃里森是编写一个多部分系列与一个更深的潜水的老房子里。弗兰克·克劳福德已经联系好了指南在评论中,系列的第一部分。另外,我的同事丹•约翰逊写了帖子电气化改造。

神话6:热泵(Minisplits)不工作在寒冷的气候

几个热泵能保持额定容量的80%下降到-15°F。一般来说,这些完全可以满足供暖需求在气候区5和低,大多数或所有气候区6,和大量的气候区7。与设计温度< -15°F,系统经常补充与电阻和有时被集成到设备的。我的家人是在气候区6周期低点低于0°F,我们minisplit系统使我们温暖。

加热季节性能系数(COP),测量效率,将在最冷的气候和大于2.0大于4.0在温和的气候。化石燃料替代年代0.95将在最好的情况下,无论气候,因此热泵+ 2 - 4倍更多的非常高效。

图3:美国气候区。热泵在6(蓝色)可能需要补充加热,而7(紫色)和8。

7:神话与电烹饪我们交换到另一个危险

大约一个月前,我在看斯蒂芬·科尔伯特的独白,他引发了美国能源书呆子当开玩笑煤气灶的禁令争议说,“孩子,我不希望你吸入颗粒物。所以我买了我们的东西从室温到太阳表面的一无所有,当你把它关掉它保持热几个小时。“美国重新布线等回应演示的一个感应炉灶面。

我和我的感应范围进行一个简单的测试。花了4.5分钟快速煮一加仑的水。我删除了快速沸腾的锅里10分钟后,下面的炉灶面表面179°F(温度计花了几分钟来稳定所以它可能是热)。我可以让我的手指一英寸远离锅在整个测试周期。这是大大冷却器,比传统的电动或天然气安全范围和太阳表面的。

拟议的爱尔兰共和军激励可以消除任何增量成本之间的感应和标准电阻范围。

谬论八:热泵热水器(HPWH)太复杂

  • 他们需要一个大的断路器,50 - 60 - 100 a等。大多数40 - 80加仑,酉HPWHs需要30,240 v电路。一些制造商提供15,120 v版本。那些大断路器通常更高的容量,标准电阻热水器或瞬时模型。
  • 他们不能保持:是的,他们可以。我有一个四口之家,50加仑HPWH上设置混合模式(模式)的高需求,而我们还没有意外的热水。增加成功的一个选择是使用一个80加仑的单位与更高的存储温度和恒温混合阀,以减少供应温度到120°F。
  • 他们大声地:是的,他们可以,它是依赖于模型的。有限的反馈表明史密斯AO hpt行安静得多。Sanden分割系统消除了任何噪音问题。此外,一些良好的缓解策略可以实现,如果单位不能远离生活区。
  • 他们会冻结了房间。没有,但是他们可能会降低温度。气流做深入研究发现,至少在semi-conditioned地下室安装,冷却影响小(2º)的顺序。一些策略来降低冷却效果包括编程他们在晚上运行或离开工作时(也有利于避免噪音)或管道的排到另一个位置不敏感的冷却效果。重要的是,它不应该导管外观在寒冷的气候。结合它与热泵干燥机洗衣房增加了空间的热,可以提供一个很好的协同作用,降低冷却效果。
  • 他们是昂贵的。是的,他们有更高的前期成本比气体或标准电动同行,但较低的运营成本。爱尔兰共和军HPWH将提供至多1750美元,这使得竞争甚至低于天然气/标准电动版本。

最终的想法

电气化是我们能源使用脱碳作用的一个关键组件,和电气建筑工作!爱尔兰共和军和其他激励计划可以支出很大一部分成本的燃料转换。在新建筑,消除天然气基础设施的成本可以减少电器保险费。尽管网格可能不够干净无处不在,它是在几个地点和不久将在剩下的地区。我们通过了临界点使充电是有意义的,我们需要继续全速前进。

内特·罗素是高级能源工程师除了效率。他拥有机械工程硕士学位和航空工程学士学位,从伦斯勒理工学院。终其一生,他参与了许多建设项目从简单的铺面装修full-gut康复和新的建设。

14日的评论

  1. jadziedzic||# 1

    幼虫:我相信你指的是2022年的“通货膨胀削减行动”;至少,这是你的链接引用的文档。我偶尔思考事实很快就太阳能光伏系统安装在回家的全电动我目前拥有建造将部分支付(通过30%的联邦税收抵免)我的纳税人。似乎这些谈论经常掩盖完全*,*所有这些项目来自这些美元。

    1. GBA编辑器
      内森•罗素||# 3

      是的,谢谢你,爱尔兰共和军。《华盛顿邮报》已经更新。

  2. paul_wiedefeld||# 2

    神话1:电气化是昂贵的

    安装一个热泵代替更换中央空调时空调便宜。如果安装程序只是这样做,几乎没有人会注意到,电气化会发生在大约20年,爱尔兰共和军没有必要!

    1. maine_tyler||# 4

      “当更换中央空调”

      添加这个列表,连同安装愿意安装导管热泵系统——事情就不存在区域。非常,很少有人在我附近一带有中央空调,非常,很少热泵安装处理管道的工作。

      1. paul_wiedefeld||# 5

        真的!但是绝大多数的美国人有管道系统。不幸的是,这是最常见的在东北。

    2. Danan_S||# 11

      >神话1:电气化是昂贵的

      特别是在很多地方(CA)热泵更昂贵的安装承包商由于缺乏愿意安装它们,和那些做受制于缺乏熟练的商人。

      我们需要看到更多的电动热泵选项,最好以二氧化碳为内部制冷剂,不需要refrigerant-licensed暖通空调安装技术员。水+乙二醇应该足够之间的传热介质压缩机和室内单位,特别是在较温和的气候。我期待着那一天这样一个系统是一个杂工DIY选项,可以安装。

      1. paul_wiedefeld||# 12

        这是一个不同的情况。交换一个现有的,破碎的AC热泵,很容易。没有必要循环式加热法。这涵盖了大多数的我们的家园。

        1. Danan_S||# 13

          热泵可以使用现有的空调制冷剂的线条和空气处理程序?我怀疑至少有一两个需要切换。

  3. BirchwoodBill||# 6

    神话零是电气化是必要的。太多的电气化背后的政治议程。陈述显而易见的,运行电线或PEX辐射热携带的风险低于天然气运行。安装光伏降低了依赖政府或实用程序提供能量。

    请注意。减少通货膨胀是一个矛盾的结合体。消除补贴和有技术站在自己的优点。

    1. tim_william||# 7

      你肯定不希望电力在你锡箔帽子

      1. BirchwoodBill||# 8

        这顶帽子是卡哈特SPF50那间陈旧织物——没有锡。我的声明是一个平衡的投资组合。没什么错天然气提供您使用数量有限。我提倡使用电力作为第一阶段,第二阶段的热量和天然气。

        我的观点对天然气是你正确需要探究它,所以没有泄漏。电力更宽容,但您需要安装正确。天然气我的论点是,你可以拥有权力时,网格下降。再一次,你需要有弹性的基础设施。

    2. aunsafe2015||# 10

      “必要”?

      也许不是。但你也认为这不是好或合理吗?

      在许多国家,如果你有一个热泵3-ish平均一个警察,你的成本实际上是比一个便宜NG炉加热。同样与热泵热水器,实际上比一个便宜NG热水器。

      和感应炉?很大一部分的人实际上更喜欢他们。更不用说他们更安全,不产生的大量的热量。

      所有这些几乎没有成本增加和NG购买类似的产品?得到更清洁的空气吗?

      为什么不呢?听起来不错。

      1. paul_wiedefeld||# 14

        是的!因为一个热泵大约1.5个单位的热量单位气体(3警察x 50%高效气体的产生包括线损失),它开始于一个巨大的优势。可以肯定的是,每一个天然气和电力公司将收取不同的费用让煤气/电一个家,但这是一个对天然气的主要障碍要克服。有一些公用事业客户绝对是未来电网利用率增加,降低总体成本,即使我们更向100%的电力。

  4. nickdefabrizio||# 9

    谢谢你非常及时和有趣的文章。我全部电气化,中间安装PV,三个低临时迷你分裂(富士通)、热泵热水器(AOSmith),电动汽车(现代Ioniq 6)和插入混合动力汽车(本田清晰),甚至电动零把割草机(Greenworks 60”商业)。因此我已经开发出大量的真实世界的经验。我同意你说的一切,一些小澄清:

    ——电气化的成本差别很大取决于位置和特定的“瓶颈”。我已经注意到,在一些地区安装迷你分裂,特别是电动车充电器的价格与类似的工作成比例的电工和空调。这尖叫声解决电力公司提供免费安装(他们将在收入)。

    我有一些担心热泵技术的寿命、维修成本和耐用性(包括热水器)相比,他们取代的锅炉和熔炉。另一方面,他们不应该不同于A / C单位取代。同时免费........ PV似乎相当健壮和麻烦没有移动部件。

    (不足够关注电动车效率:英里每千瓦(千瓦). .我的Ioniq 6是非常有效的得到5英里每千瓦……

    在另一方面,电动汽车是太重,充满太多的昂贵的设备。需要一个低价梗概简单的电动汽车(雪佛兰螺栓差点,但西尔维失踪了)。

    塞在混合动力车可能是一个更好的答案很多人需要做临时的长途驾驶.....至少在巨大的充电网络安装…一个电动汽车电池将使用尽可能多的稀有材料4或5混合动力电池。

    ——我们必须确保矿业、采购和生产相关的电池生产和光伏面板生产完成在一个伦理、公平和生态小心。我们必须反击的剥削弱势群体在矿产丰富的中部非洲和南美等地。

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