تحصل جونو على معظم احتياجاتها من الكهرباء من البحيرات التي توفر موردًا نظيفًا للطاقة الكهرومائية. هذا يعني أنه من الصديق للبيئة بشكل خاص تركيب أنظمة التدفئة المكهربة في المدينة.
ولكن لكي نكون منصفين ، تقع جونو في الطرف الأكثر دفئًا من الولاية ولا تميل إلى تجربة نفس طقس الشتاء البارد القارس الذي يمكن أن يصيب أماكن أبعد شمالًا مثل أنكوريج أو فيربانكس ، حيث قد يكون استخدام المضخات الحرارية أقل فعالية من حيث التكلفة.
في قرية إكلوتنا ، ليست بعيدة عن أنكوراج ، وجد الكهربائي ديريك لامبيرت مضخة حرارية تتكيف مع درجات الحرارة القصوى. يعيش في منزل بناه مع والده أثناء الوباء. يبلغ سمك الجدران 22 بوصة ، وهو يتفاخر. خطط لامبرت للمنزل ليكون موفرًا للطاقة قدر الإمكان ، ولذلك استثمر في مضخة حرارية SANCO2 ، والتي تستخدم ثاني أكسيد الكربون.2 لمبرد. توفر الآلة مساحة للتدفئة وإمدادات المياه الساخنة.
يقول لامبيرت: “كانت درجة الحرارة لدينا تصل إلى -20 درجة فهرنهايت وما زالت تعمل”. “كنت أحصل على ماء بدرجة حرارة 135.”
كانت الكفاءة العالية بالتأكيد هدف لامبرت ، وهو سعيد بشكل عام بالنتائج. من الناحية المالية ، على الأقل ، أثبت إعداد المنزل المعزول جيدًا والمضخة الحرارية أنه مفيد. الناس في الحي الذي أسكن فيه ينفقون أكثر [than my entire electricity bill] على البروبان وزيت التدفئة ، “يقول لامبيرت.
ومع ذلك ، نظرًا لأن المضخة الحرارية تمتص الحرارة في الداخل من الخارج ، أحيانًا لفترات طويلة ، يمكن أن يبرد الجزء الخارجي من الماكينة بشكل خاص ويجعل الجهاز أقل كفاءة في استخدام الطاقة. صُممت المضخات الحرارية بشكل عام لتذويب نفسها بشكل دوري ، لكن لامبرت يرى أن نموذجه يمكن أن يكون أفضل في ذلك. يقول إنه لاحظ قدرًا كبيرًا من التجمد والجليد المتراكم حول الجزء الخارجي من المضخة الحرارية عندما يكون الجو باردًا جدًا. “بالتأكيد ، كلما ازدادت برودة ، ازداد الأمر سوءًا. إنه يكافح فقط مع كل الرطوبة ، “يشرح.
يقول جون مايلز ، المتحدث باسم شركة Eco2 Systems LLC ، التي تصنع المضخة الحرارية SANCO2 ، إن النموذج الحالي يعمل حتى -26 درجة فهرنهايت (-32 درجة مئوية). ويضيف أن لديها وسائل مختلفة للتحقق من تراكم الصقيع وأن أي جليد يتشكل سوف يذوب في النهاية.
يمتلك تيري شابين ، عالم البيئة والأستاذ الفخري بجامعة ألاسكا في فيربانكس ، مضخة حرارية ولكنه يلاحظ أن نموذجه – المصمم للعمل في درجات حرارة تصل إلى -13 درجة فهرنهايت (-25 درجة مئوية) – يعاني في أشهر الشتاء. يقول: “ضاعف استخدامنا للكهرباء عندما كنت أستخدمها في درجات حرارة منخفضة جدًا”. عندما تنخفض درجة الحرارة إلى أقل من 0 درجة فهرنهايت ، يعود إلى نظام تسخين الزيت بدلاً من ذلك.
تقول فانيسا ستيفنز ، باحثة علوم البناء في المختبر الوطني للطاقة المتجددة في فيربانكس ، إن أحدث مضخات الحرارة تزداد صلابة البرودة.
“نحن في الواقع نختبر مضخة حرارية في مختبرنا هذا الربيع حيث درجة الحرارة المقطوعة -31 درجة فهرنهايت” ، كما تقول. “هذا لم يسمع به منذ 10 سنوات.”
يبدو أن الطلب في ألاسكا يتزايد بقوة لأن المضخات الحرارية أصبحت أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة ، كما تقترح ، مضيفة أن هناك الآن شركات مخصصة فقط لتركيبات المضخات الحرارية – وهو تطور جديد نسبيًا.
تتمتع المضخات الحرارية بإمكانية كبيرة لإزالة الكربون ، لكن هذا يعتمد على السياق ، كما تقول ميريديث فولي ، الخبيرة الاقتصادية في جامعة كاليفورنيا في بيركلي. ستكون أكثر فائدة كحل للمناخ عندما تعمل على الكهرباء المولدة في الغالب من مصادر منخفضة الكربون – وعندما يبتعد المصنعون عن مبردات المضخات الحرارية الأقل ملاءمة للمناخ. يجب أن تختار المنازل الجديدة ، أو المنازل التي تتطلب نظام تدفئة جديدًا تمامًا ، مضخة حرارية كمعيار قياسي الآن ، وفقًا لفولي. لكن مع استمرار انتشار المضخات الحرارية ، يجب أن يكون هناك عدد كافٍ من التجار المدربين تدريباً جيداً لتثبيتها ، فضلاً عن قوانين البناء التي تعزز استخدام أنظمة أكثر كفاءة ، كما يقول فولي.
“هناك شعور بالإلحاح الذي يجب موازنته مع بعض التحديات العملية والبراغماتية التي نحتاج إلى التغلب عليها.”
