Máy bơm nhiệt hoạt động hiệu quả đối với tôi - nhưng chưa phải là cách tiết kiệm tiền

4 giờ trước

Chia sẻLưu

Evan DavisNgười dẫn chương trình trên Radio 4’s PM

Chia sẻLưu

BBC

Tôi biết không phải ai cũng quan tâm đến hình thức ống nước chính xác để sưởi ấm nhà của họ, nhưng đó là một chủ đề tôi đã trở nên mê mẩn. Một phần là vì tôi có chồng Pháp và chúng tôi đã mua một ngôi nhà rất cũ, rò rỉ ở miền Bắc Pháp vài năm trước, trong đó đã lắp đặt sẵn một máy bơm nhiệt.

Tôi chưa từng gặp loại này trước đây. Nhanh chóng, tôi nhận ra rằng máy bơm nhiệt không hoạt động đúng cách, nhưng may mắn là nó còn trong thời gian bảo hành và sau khi thay thế, nó hoạt động rất tốt. Thực tế, chúng tôi đã mua thêm một chiếc nữa cho phần mở rộng gác mái của mình.

Lý do khác khiến tôi quan tâm đến chủ đề này là vì tôi háo hức chứng kiến một sự thay đổi lịch sử - một khoảnh khắc giống như từ ngựa sang ô tô. Từ thời kỳ đồ đá, con người thường giữ ấm bằng cách đốt cháy thứ gì đó - gỗ hoặc than củi trên lửa, hoặc dầu hoặc khí trong nồi hơi. Một sự chuyển đổi toàn xã hội sang máy bơm nhiệt điện sẽ đánh dấu một bước chuyển đổi hoàn toàn mới trong cách tạo ra nhiệt trong nhà.

Chính phủ này muốn người Anh chấp nhận máy bơm nhiệt (như chính phủ trước đó đã làm). Nhưng đó là một bước chuyển có nhiều câu hỏi phức tạp trong một quốc gia nơi giá điện đắt đỏ. Hiện tại, việc lắp đặt máy bơm nhiệt còn đắt hơn so với lò gas, và cũng có thể tiêu tốn nhiều chi phí hơn để vận hành. Do đó, chúng chủ yếu hướng tới những người quan tâm đến môi trường và có điều kiện tốt hơn.

Câu hỏi đặt ra là: liệu các con số có thể cân đối để tiết kiệm tiền cho người tiêu dùng trung bình không? Và trong một quốc gia mà khí đốt đã trở thành tiêu chuẩn, liệu máy bơm nhiệt có thực sự là công nghệ phù hợp cho tương lai xanh hơn không?

Gia đình hạnh phúc

Emily và Stephen Boynton, sống ở một khu ngoại ô yên tĩnh của London, đã quyết định lắp đặt máy bơm nhiệt trong ngôi nhà riêng biệt bốn phòng ngủ của họ trong thời kỳ dịch bệnh. Emily mới tròn 50 tuổi và đang suy nghĩ về cuộc sống, tương lai, nghỉ hưu, môi trường - đủ thứ câu hỏi.

“Nếu bạn có đủ tiền để làm điều đó, và có không gian, thì có lẽ bạn nên bắt đầu,” cô nói về quyết định mua máy bơm nhiệt của mình.

Việc lắp đặt có thể liên quan đến một số ống mới, và thường là các radiator mới; không phải là thứ bạn có thể mua trong ngày khi lò gas hỏng. Emily và Stephen đã quyết định cải tạo nhà bếp của họ, vì vậy đây là cơ hội tốt để làm những công việc gây gián đoạn.

Họ có một máy bơm nhiệt nguồn khí lớn ngoài trời. Nó hoạt động dựa trên nhiệt trong không khí, vì vậy tên gọi của nó. Nó làm nóng nước chảy qua các ống chôn dưới đất vào trong nhà, cung cấp cho các radiator cũng như hệ thống sưởi dưới sàn mới trong nhà bếp.

Stephen và Emily Boynton đã lắp đặt một máy bơm nhiệt trong ngôi nhà riêng biệt bốn phòng ngủ của họ

Emily là người quản lý các bảng tính - và cô ấy cho tôi xem chi phí. Giống như nhiều khách hàng, trước khi lắp đặt, họ đã được khuyên cải thiện cách cách nhiệt của nhà. Bởi vì, như chúng ta sẽ thấy, máy bơm nhiệt thường cung cấp nhiệt nhẹ nhàng hơn so với lò gas. Chi phí cho việc này là 5.000 bảng Anh. Sau đó, họ trả tiền cho máy bơm nhiệt và hệ thống sưởi dưới sàn.

Tổng cộng họ đã chi 17.000 bảng Anh, nhưng đổi lại họ nhận được khoản trợ cấp của chính phủ trị giá 5.000 bảng.

Đó là một khoản vốn lớn. Nói cách khác, nếu bạn vay số tiền này qua một khoản vay thế chấp 25 năm với lãi suất 4,5%, khoản thanh toán hàng tháng thêm sẽ khoảng 100 bảng.

Nhưng sau đó, Emily cho tôi xem bảng tính theo dõi mức tiêu thụ năng lượng của họ, đo bằng kilowatt giờ (kWh). Trong năm gần nhất trước khi lắp đặt máy bơm nhiệt, ngôi nhà tiêu thụ tổng cộng 28.000 kWh, chủ yếu là sưởi bằng gas. Trong năm mới nhất, họ chỉ dùng 10.000 kWh, mặc dù có một số con cái trưởng thành trở về nhà trong thời gian đó. Nói cách khác, họ đã giảm tiêu thụ năng lượng gần hai phần ba.

“Tôi đoán điều đó phản ánh mức độ hiệu quả cao hơn của máy bơm nhiệt và cả tác động của cách nhiệt,” Emily nói.

Bây giờ, điều đó đáng để ghi nhớ - đặc biệt khi bạn nghe ai đó phỉ báng toàn bộ ý tưởng về máy bơm nhiệt. Công nghệ này mang lại mức giảm năng lượng gần như kỳ diệu. Chúng có thể là chủ đề của - xin lỗi vì chơi chữ - những cuộc tranh luận sôi nổi, gần như mang tính tôn giáo trong sự nhiệt huyết. Nhưng máy bơm nhiệt đã được sử dụng trong hàng trăm nghìn ngôi nhà ở Vương quốc Anh, và hàng chục triệu ở châu Âu. Và không khó để tìm thấy những khách hàng hài lòng với máy bơm nhiệt.

Phần khoa học

Vậy máy bơm nhiệt hoạt động như thế nào để tạo ra nhiệt? Và nó tiết kiệm năng lượng ra sao?

Máy bơm nhiệt về cơ bản vận hành một chất hóa học - máy làm lạnh - vòng quanh trong một vòng kín, chuyển từ nóng sang lạnh, từ khí sang lỏng, nén lại rồi giảm nén. Rửa sạch và lặp lại.

Ở một đầu của vòng, khi chất làm lạnh ở dạng khí, máy bơm nhiệt nén nó để làm nóng cực kỳ cao (giống như bơm xe đạp nóng lên khi bạn sử dụng). Sau đó, nó có thể dùng nhiệt đó để làm nóng nước chảy qua các radiator của bạn.

Khi khí truyền nhiệt cho nước trong radiator, nó ngưng tụ thành dạng lỏng; chất lỏng này sau đó đi qua một van giãn nở (giảm nén), phun vào một khu vực áp suất thấp, khiến nhiệt độ giảm mạnh.

Đây là nơi phép màu xảy ra: chất lỏng giờ đây cực kỳ lạnh, thậm chí còn lạnh hơn không khí bên ngoài. Không khí bên ngoài có thể được dùng để đun sôi chất làm lạnh, cho phép chu trình lặp lại: máy nén ép nó và làm nóng lại, sẵn sàng để làm nóng thêm nước trong radiator. Nhưng điểm mấu chốt là năng lượng tự do mà bạn thu được khi để nhiệt từ không khí bên ngoài giúp đun sôi chất làm lạnh khi nó lạnh.

Evan Davis gặp gỡ gia đình Boynton, người có máy bơm nhiệt hoạt động bằng cách tuần hoàn chất làm lạnh qua một vòng, chuyển từ nóng sang lạnh, từ khí sang lỏng để tạo ra nhiệt

Tôi vẫn thấy khó hiểu khi nghĩ rằng bạn có thể lấy nhiệt từ không khí ở -5°C để giúp làm nóng nước lên tới 50°C.

Vậy sự giảm tiêu thụ năng lượng mà tôi đã thấy ở nhà Emily và Stephen có bình thường không? Trả lời: có, theo Richard Fitton, giáo sư về hiệu suất xây dựng tại Đại học Salford.

Ông làm việc tại “Energy House 2”, một phòng thí nghiệm của Đại học Salford chứa các ngôi nhà mới xây trong một kho chứa kín, điều chỉnh nhiệt độ. Mục tiêu của họ là thử nghiệm các phương pháp sưởi khác nhau, bao gồm cả máy bơm nhiệt. Các ngôi nhà thậm chí còn được trang bị nội thất. Đi bộ xung quanh là một trải nghiệm khá kỳ lạ, như trong bộ phim The Truman Show.

Nhưng điều kiện phòng thí nghiệm cho phép họ đo chính xác hiệu suất của máy bơm nhiệt, tính toán chính xác năng lượng vào và nhiệt ra.

“Bạn thực sự đưa vào một đơn vị năng lượng, một kilowatt giờ, và nhận lại ba đơn vị,” Fitton nói với tôi.

Gas thậm chí còn không thể đạt tới một đơn vị, cho mỗi đơn vị đưa vào. Bạn không thể nhấn mạnh điều này đủ: đây là một bước chuyển đổi trong hiệu quả năng lượng.

Một loại nhiệt khác

Tuy nhiên, vẫn có một vấn đề.

Như Fitton chỉ ra, để máy bơm nhiệt hoạt động tốt nhất, chúng cần hoạt động ở nhiệt độ thấp hơn một chút. Trong khi lò gas có thể làm nóng nước tới 70°C để tuần hoàn qua các radiator, máy bơm nhiệt hoạt động tốt hơn ở khoảng 45°C. Và nếu radiator của bạn chỉ cung cấp nhiệt nhẹ nhàng như vậy, bạn có thể cần mở rộng các radiator để làm cho phòng thoải mái hơn.

Dale Vince, chủ sở hữu công ty điện Ecotricity, nói thẳng thắn. Ông đã sử dụng máy bơm nhiệt 20 năm, nhưng nghĩ các công ty cần trung thực về giới hạn của chúng. “Trải nghiệm điển hình bị ảnh hưởng bởi thực tế là máy bơm nhiệt làm nước lạnh hơn so với lò gas, và nếu bạn không thay đổi radiator, nhà của bạn sẽ lạnh,” ông nói.

Evan đã đến thăm “Energy House 2” tại Đại học Salford, một môi trường kiểm soát khí hậu, giống như trong bộ phim “Truman Show” để thử nghiệm máy bơm nhiệt

Đối mặt với một ngôi nhà lạnh, một số người dùng có thể tăng công suất của máy bơm nhiệt - nhưng nếu làm vậy, lợi thế về hiệu quả sẽ bị giảm đi nhiều, ông nói.

Thêm vào đó, nếu nhà bạn cách nhiệt kém, bạn sẽ cần nhiều máy bơm nhiệt và nhiều radiator để tránh mất nhiệt nhanh như máy bơm tạo ra.

Có một cuộc tranh luận về việc liệu máy bơm nhiệt tốt có thực sự mất nhiều hiệu quả như vậy không, nhưng nhìn chung, tốt nhất là xem công nghệ này như một hình thức sưởi ấm chậm hơn, khác biệt. Với gas hoặc dầu, bạn có thể làm nóng phòng rất nhanh. Bạn có thể đi làm rồi để nhà nguội đi; rồi trở về và bật lò sưởi. Không phải với máy bơm nhiệt. Nó làm nóng phòng quá chậm, vì vậy bạn phải giữ nó hoạt động liên tục để duy trì nhiệt độ ổn định.

“Chúng tôi không chạm vào nó, và chúng tôi không nghĩ về nó, điều này nghe có vẻ kỳ quặc,” Emily Boynton nói. “Nó chỉ nằm đó, và nhà đủ ấm.”

Hãy nhớ câu đó, đủ ấm. Trong ngày lạnh, một hệ thống máy bơm nhiệt được cấu hình tốt sẽ giữ ấm cho bạn, nhưng theo kinh nghiệm của tôi ít nhất, nó khó có thể làm cho nhà trở nên ấm cúng. Nếu bạn muốn nóng hơn nữa, có lẽ tốt nhất là thêm một thiết bị phụ trợ để dùng thỉnh thoảng.

Lựa chọn phù hợp cho Anh Quốc?

Khi nói đến việc máy bơm nhiệt có hợp lý như một chiến lược quốc gia rộng lớn hay không, thách thức lớn nằm ở một số phép tính cơ bản.

Một máy bơm nhiệt được cấu hình tốt có thể sử dụng một phần tư năng lượng so với lò gas tương đương. Nhưng ở Vương quốc Anh, giá điện mỗi kilowatt giờ khoảng bốn lần giá gas. Đây là các con số tổng quát, nhưng làm thế nào để máy bơm nhiệt có thể có lợi về mặt tài chính, khi chi phí ban đầu thường cao hơn?

Để thị trường máy bơm nhiệt phát triển, điện có thể đắt hơn gas, nhưng không quá đắt đến mức đó.

Ở Pháp thì khác. Ở nhà tôi ở Pháp, tôi trả khoảng 18p mỗi kWh điện trong suốt phần lớn ngày (và ít hơn vào ban đêm). Ở London, trong hóa đơn mới nhất của tôi, tôi trả 28p mỗi kWh. Sự chênh lệch 10p này rất quan trọng.

Greg Jackson, CEO của Octopus - nhà cung cấp năng lượng bán lẻ lớn nhất ở Anh và cũng là nhà bán máy bơm nhiệt lớn nhất - rất nhiệt tình về công nghệ này. “[Chúng tôi lắp đặt] khoảng 1.000 chiếc mỗi tháng, thường xuyên,” ông nói. “Vẫn còn nhiều rào cản chính sách, nhưng những người sở hữu chúng đều rất, rất hài lòng.”

Nhưng ông chấp nhận rằng giá điện cao “điên rồ” của Vương quốc Anh là một vấn đề. “Hiện tại, ở Anh, điện đắt hơn gas khoảng bốn lần rưỡi. Ở Đức, nó gấp ba lần, ở Pháp, chỉ hơn gấp đôi giá gas. Và ở Scandinavia, ở một số nơi, gần như ngang bằng,” ông nói.

Thêm từ InDepth

Tại sao nhiều người vi phạm giới hạn tốc độ 20mph (nó phức tạp hơn bạn nghĩ)

Nhà trống ngày càng nhiều. Vậy tại sao chúng không được sử dụng để giải quyết thiếu hụt nhà ở?

Tại sao nhiều nhà ở Anh vẫn còn mốc meo nguy hiểm - nhiều năm sau khi đứa trẻ này qua đời

“Điều đó không tốt cho máy bơm nhiệt, không tốt cho xe điện, và cực kỳ tồi tệ cho ngành công nghiệp.”

Ông nhấn mạnh rằng bạn có thể tiết kiệm tiền bằng cách chọn gói cước tốt hơn và thực hiện phần lớn việc sưởi ấm ngoài giờ cao điểm.

Dù gặp nhiều vấn đề, ông vẫn nghĩ rằng Anh cần phải chấp nhận máy bơm nhiệt. “Công nghệ nhiên liệu hóa thạch đã trưởng thành - chúng không tiến bộ hơn nữa,” ông nói. “Nhưng công nghệ điện khí hóa… đang tiến bộ theo cấp số nhân. Nếu bạn cứ giữ vững con đường dựa vào nhiên liệu hóa thạch bây giờ, thì trong 10 hoặc 20 năm nữa, bạn sẽ thực sự hối tiếc. Điện khí hóa mang lại cho chúng ta an ninh năng lượng nhiều hơn, và nó ngày càng tốt hơn.”

Cũng có câu hỏi về khả năng phục hồi năng lượng quốc gia của chúng ta - điều đặc biệt quan trọng trong cuối tuần này, giữa lúc giá khí đốt châu Âu tăng vọt do xung đột Iran. Sự thật là, máy bơm nhiệt sẽ không giúp ích nhiều cho sự ổn định năng lượng của chúng ta trong thời gian tới, vì phần lớn điện của chúng ta hiện nay vẫn được sản xuất từ khí đốt. Nhưng về lâu dài, nếu chúng ta có thể dần loại bỏ khí đốt (và chuyển sang năng lượng tái tạo và hạt nhân), thì máy bơm nhiệt sẽ giúp chúng ta ít phụ thuộc hơn vào thị trường năng lượng quốc tế biến động.

Mục tiêu không phát thải ròng

Và điều này dẫn đến một câu hỏi lớn hơn về mục tiêu không phát thải ròng của Vương quốc Anh.

Rõ ràng nếu bạn không quan tâm đến mục tiêu không phát thải ròng, thì không có vấn đề gì cần giải quyết. Chúng ta chỉ cần đốt khí đốt miễn là có thể - một phiên bản của chính sách “khoan, đâm, khoan” của Tổng thống Mỹ Donald Trump.

Nhưng nếu chính phủ nghiêm túc trong việc thay thế nhiên liệu hóa thạch chiếm ưu thế trong sử dụng năng lượng quốc gia của chúng ta - như họ tuyên bố - chúng ta sẽ phải tìm cách điện khí hóa phần lớn hệ thống sưởi và phương tiện vận chuyển của mình. Và hiện tại, chúng ta chưa thực sự tìm ra cách làm điều đó một cách tự nhiên.

Máy bơm nhiệt sẽ phải là một phần lớn của quá trình chuyển đổi đó - và chúng ta cần tìm cách để các con số cân đối, để việc mua một chiếc trở nên hợp lý về mặt tài chính đối với người tiêu dùng trung bình.

Thực tế, giá điện cao có thể là lý do chúng ta cần máy bơm nhiệt (nếu hướng tới mục tiêu không phát thải ròng), vì chúng ta khó có thể tìm ra phương pháp sưởi nhà bằng điện nào khác tiêu thụ ít năng lượng hơn.

Nhưng giống như sự chuyển đổi từ ngựa sang ô tô đầu thế kỷ 20, chắc chắn sẽ không dễ dàng.

Tấm hình chính: Getty.

_BBC InDepth _là trang web và ứng dụng cung cấp phân tích sâu sắc nhất, với những góc nhìn mới mẻ thách thức giả định và báo cáo sâu về các vấn đề lớn của ngày hôm nay. Emma Barnett và John Simpson mang đến những bài đọc sâu sắc và phân tích đáng suy nghĩ nhất, mỗi thứ Bảy. Đăng ký nhận bản tin tại đây

Nhà ở

Cách nhiệt nhà

Máy bơm nhiệt