Wenn Sie versuchen, Ihre Stromrechnungen zu senken, könnten Sie versucht sein, zum Thermostat zu greifen.
Das ist ein guter Instinkt. Stellen Sie Ihren Thermostat strategisch ein kann dazu beitragen, Ihre Heiz- oder Kühlkosten zu senken, ist aber nicht die einzige Möglichkeit, weniger Energie auszugeben. Eine große Variable ist direkt in Ihr HVAC-System selbst integriert: die Energieeffizienz.
„Mit einer effizienten Lösung können Sie mit weniger Aufwand das gleiche Ergebnis erzielen“, erklärt er Cristi Pedottoder Portfoliodirektor für Kanalgeräte von Trane und American Standard für Privathaushalte.
Eine der effizientesten Heiz- und Kühllösungen auf dem Markt ist heutzutage eine Wärmepumpe. Unter bestimmten Bedingungen können diese Geräte tatsächlich einen Wirkungsgrad von über 100 % erreichen – normalerweise im Bereich von 200 % bis 400 % – sodass Sie mehr Energie erhalten, als Sie ursprünglich zugeführt haben.
Hier erfahren Sie, wie das funktioniert und warum Wärmepumpen eine so effiziente Möglichkeit sind, Ihr Zuhause zu heizen und zu kühlen.
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Was ist Energieeffizienz?
Energieeffizienz ist eine Möglichkeit, das Verhältnis zwischen der Menge an Energie, die Sie in ein System stecken, und der Menge, die Sie daraus herausholen, zu messen.
Nehmen wir an, Sie bezahlen eine bestimmte Menge Gas, um einen Ofen in Ihrem Haus zu betreiben. Da das System dieses Gas in Wärme für Ihr Zuhause umwandelt, indem es es verbrennt und die Wärme dann über Kanäle oder Heizkörper überträgt, geht ein Teil davon auf dem Weg verloren, im Grunde genommen verschwendet. Je mehr Wärme Sie also aus dieser Gaseinheit gewinnen, ohne sie zu verlieren, desto höher ist der Wirkungsgrad Ihres Ofens.
„Einfach ausgedrückt: Je effizienter wir mit der von uns verbrauchten Energie umgehen, desto weniger Energie benötigen wir“, um dasselbe Haus zu heizen, sagt Pedotto.
Wie hoch ist die typische Energieeffizienz eines Heizsystems mit fossilen Brennstoffen?
Herkömmliche Heizsysteme mit fossilen Brennstoffen können abhängig vom Alter der Geräte und der Einrichtung Ihres Hauses unterschiedliche Effizienzgrade aufweisen.
Wenn Sie sich zwischen einer Wärmepumpe und Generatoren für fossile Brennstoffe wie einem Ofen entscheiden, müssen Sie verschiedene Punkte berücksichtigen.
Ein typischer Gasofen ist beispielsweise in der Regel vorhanden zwischen 80 % und 98 % effizient. Pedotto sagt, dass 80 % der Mindestwirkungsgrad ist, der jetzt für in den USA verkaufte Öfen erforderlich ist – ein Schwellenwert das wird auf 95 % steigen im Jahr 2028.
Diese Bewertung kann jedoch auf verschiedene Weise gesenkt werden.
Wenn beispielsweise die Wärme des Ofens dann durch Luftkanäle geleitet wird, kann die Luft auf ihrem Weg zu einem Heizungsabzug Wärme verlieren. Das ist gem Gwendolyn van der Lindenein leitender Algorithmeningenieur bei einem Wärmepumpen-Startup in San Francisco Decke. Und der Strom, der zum Antrieb von Ventilatoren oder Gebläsen verwendet wird, ist in den Standardeffizienzberechnungen für einen Gasofen nicht enthalten, sagt Pedotto.
Besonderheit | Heizsystem mit fossilen Brennstoffen (Gasofen) | Elektrische Wärmepumpe |
Effizienzmessung | Jährliche Kraftstoffnutzungseffizienz (AFUE) | Leistungskoeffizient (COP) |
Typischer Effizienzbereich | 80 % bis 98 % (AFUE) | 100 % bis 400 % (COP von 2 bis 4) |
Mechanismus | Erzeugt Wärme durch die Verbrennung von Gas | Bewegt Wärme von einem Ort zum anderen (entzieht der Außenluft Wärme). |
Warum es 100 % überschreiten kann | Der Wirkungsgrad kann 100 % nicht überschreiten, da Wärme erzeugt wird | Bewegt Energie, anstatt sie zu erzeugen, wodurch weniger elektrische Energie zugeführt werden muss als die abgegebene thermische Energie. |
Mindesteffizienz (USA) | 80 % (erforderliches Minimum für neue Öfen, soll bis 2028 auf 95 % steigen) | Ältere Modelle können einen COP von 2 (200 % Effizienz) liefern. Das Energieministerium gibt an, dass der Mindestwert für neuere Modelle 3,1 COP beträgt |
Effizienzvorbehalte | Der Wirkungsgrad kann aufgrund von Wärmeverlusten in den Luftkanälen oder aufgrund des Stromverbrauchs für Ventilatoren/Gebläse niedriger ausfallen | Bei extrem kalten Temperaturen kann die Effizienz sinken (COP kann unter eins/100 % Effizienz fallen). Neuere Modelle können die Effizienz besser aufrechterhalten |
Was ist der typische Wirkungsgrad einer elektrischen Wärmepumpe?
Wenn wir über die Effizienz elektrischer Wärmepumpen sprechen, können wir die Messung verwenden, die als „Leistungskoeffizientoder COP. Dies misst die Strommenge, die zum Betrieb des Systems erforderlich ist, im Vergleich dazu, wie viel Energie (Wärme oder Kühlung) an Ihr Zuhause geliefert wird.
Sogar eine ältere Wärmepumpe kann einen COP von zwei haben, was bedeutet, dass sie doppelt so viel Energie in Ihr Zuhause transportiert, wie für den Betrieb benötigt wird. „Es ist bemerkenswert, was es leisten kann“, sagt Pedotto.
Aber neuere Wärmepumpensysteme können noch weiter gehen, sagt van der Linden. Das Modell ihres Unternehmens Durchschnittlich ein COP von vierim Wesentlichen 400 % Wirkungsgrad.
Bei manchen extrem kalten Temperaturen steigt jedoch der COP einer Wärmepumpe kann tatsächlich unter eins fallenwas bedeutet, dass der Wirkungsgrad unter 100 % liegt und mehr Energie für den Betrieb verbraucht, als letztendlich in Ihr Zuhause übertragen wird. Neuere Wärmepumpen können ihre Effizienz auch bei niedrigeren Temperaturen aufrechterhalten. Quilts Modell zum Beispiel, meldet einen COP von zwei bei 5 Grad Fahrenheit.
Wie ist es überhaupt möglich, einen Wirkungsgrad von über 100 % zu erreichen?
Die Anschaffung einer Wärmepumpe kann Ihnen bei Ihrer Stromrechnung helfen, aber Sie könnten auch eine hohe Rechnung von einem Elektriker erhalten, wenn Sie ein neues Panel oder einen besseren Stromservice benötigen.
Die Antwort liegt in der grundlegenden Innovation von Wärmepumpen. Sie erzeugen keine Wärme wie ein Ofen, der Gas verbrennt. Eher einfach Wärmepumpen bewegen Wärme von einem Ort zum anderen.
Im Winter entzieht eine Wärmepumpe der Außenluft Wärme (ja, das gibt es). manche (Sie heizen auch im tiefsten Winter dort draußen auf) und nutzen Kältemittel, um diese Energie zu extrahieren und als heiße Luft in Ihr Zuhause zu blasen. Wie Pedotto erklärt: „Sie erzeugen keine Wärme, Sie nehmen sie von außen auf und übertragen sie nach innen.“
Dies ermöglicht Wärmepumpen einen höheren Wirkungsgrad: Für die Wärmeübertragung wird häufig weniger Energie benötigt als für die Wärmeerzeugung.
Allerdings schwankt die Effizienz einer Wärmepumpe je nach Außentemperatur. Bei einem großen Unterschied zwischen der gewünschten Innentemperatur und der aktuellen Außentemperatur (z. B. an einem kalten Wintertag) muss die Wärmepumpe mehr arbeiten, um der Außenluft Wärme zu entziehen, und ihre Effizienz sinkt auf ein niedrigeres Niveau.
Aber auch das Gegenteil ist der Fall. Wenn es ein milder Wintertag ist, schwebt draußen mehr Wärmeenergie herum, was bedeutet, dass die Wärmepumpe nicht so stark arbeiten muss, um diese zu extrahieren.
Warum Energieeffizienz für Sie wichtig ist
Die meisten Verbraucher legen aus einem einfachen Grund Wert auf Effizienz: Sie kann ihre Stromrechnungen senken. Je effizienter Ihr HVAC-System ist, desto weniger Energie müssen Sie bezahlen, um Ihr Zuhause auf einer angenehmen Temperatur zu halten.
Allerdings ist der Wechsel von einem gasbetriebenen System zu einem elektrischen Wärmepumpensystem (selbst bei seinem enorm hohen Wirkungsgrad) nicht möglich stets Sparen Sie Geld. Wenn Sie in einem Staat leben, in dem die Gaspreise günstiger sind als die Strompreise oder in dem es viele kalte Wintertage gibt, kann es für Sie tatsächlich günstiger sein, einen gasbetriebenen Ofen zu betreiben.
Natürlich ist der Preis nicht der einzige Grund für einen Wechsel. Weniger fossile Brennstoffe zu verbrennen ist gut für die Umwelt und kann dazu beitragen, den Ausstoß von Treibhausgasen zu reduzieren, auch wenn es Ihrem Geldbeutel nicht sofort hilft.
