Shutterstock

Pompa panas menjadi sangat populer di seluruh dunia yang harus memangkas emisi karbon dengan cepat sambil memotong biaya energi. Di gedung, mereka menggantikan pemanas ruangan dan pemanas air – dan memberikan pendinginan sebagai bonus.

Sebuah pompa panas mengekstrak panas dari luar, memusatkannya (menggunakan kompresor listrik) untuk menaikkan suhu, dan memompa panas ke tempat yang dibutuhkan. Memang, jutaan rumah di Australia sudah memiliki pompa panas dalam bentuk lemari es dan AC siklus balik yang dibeli untuk pendinginan. Mereka juga dapat memanaskan, dan menghemat banyak uang dibandingkan dengan bentuk pemanas lainnya!

Bahkan sebelum pembatasan pasokan gas Rusia, banyak negara Eropa meluncurkan pompa panas – bahkan di iklim dingin. Sekarang, kebijakan pemerintah mempercepat perubahan. Amerika Serikat, yang memiliki gas yang sangat murah dalam beberapa tahun terakhir, telah bergabung dengan terburu-buru: Presiden Joe Biden telah menyatakan pompa panas adalah "penting untuk pertahanan nasional" dan produksi memerintahkan untuk menggenjot.

Pemerintah ACT mendorong elektrifikasi gedung menggunakan pompa panas, dan sedang mempertimbangkan undang-undang untuk mengamanatkan ini dalam pembangunan perumahan baru. Pemerintah Victoria baru-baru ini meluncurkan Peta Jalan Substitusi Gas dan membingkai ulang program insentifnya terhadap pompa panas. Negara bagian dan teritori lain juga sedang meninjau kebijakan.

Seberapa besar penghematan biaya energi?

Sehubungan dengan pemanas kipas listrik atau layanan air panas listrik tradisional, saya menghitung pompa panas dapat menghemat 60-85% pada biaya energi, yang merupakan kisaran yang mirip dengan perkiraan pemerintah ACT.

Perbandingan dengan gas rumit, karena efisiensi dan harga energi sangat bervariasi. Namun, biasanya, biaya pompa panas sekitar setengah dari biaya pemanasan gas. Jika, alih-alih mengekspor kelebihan output surya atap Anda, Anda menggunakannya untuk menjalankan pompa panas, saya menghitungnya akan lebih murah hingga 90% daripada gas.

Pompa panas juga baik untuk iklim. Perhitungan saya menunjukkan pompa panas khas menggunakan listrik Australia rata-rata dari grid akan memotong emisi sekitar seperempat relatif terhadap gas, dan tiga perempat relatif terhadap kipas listrik atau pemanas panel.

Jika pompa panas efisiensi tinggi menggantikan pemanas gas yang tidak efisien atau bekerja terutama dengan tenaga surya, pengurangannya bisa jauh lebih besar. Kesenjangan semakin melebar karena listrik terbarukan tanpa emisi menggantikan pembangkit batubara dan gas, dan pompa panas menjadi lebih efisien. Data: Peta Jalan Substitusi Gas Negara Bagian Victoria 2022, CC BY

Bagaimana cara kerja pompa panas?

Pompa panas yang tersedia saat ini mencapai efisiensi 300-600% - yaitu, untuk setiap unit listrik yang dikonsumsi, mereka menghasilkan tiga hingga enam unit panas. Pompa panas dapat beroperasi dalam kondisi beku juga.

Bagaimana ini mungkin, ketika efisiensi maksimum pemanas listrik dan gas tradisional adalah 100%, dan udara dingin menjadi dingin?

Ini bukan sihir. Pikirkan tentang lemari es Anda, yang merupakan pompa panas kecil. Di dalam lemari es ada panel dingin yang disebut evaporator. Ini menyerap panas dari makanan hangat dan sumber lainnya, karena panas mengalir secara alami dari objek yang lebih hangat ke objek yang lebih dingin. Motor listrik di bawah lemari es menggerakkan kompresor yang memusatkan panas ke suhu yang lebih tinggi, yang dibuang ke dapur Anda. Sisi dan belakang lemari es biasa menjadi hangat saat ini terjadi. Jadi lemari es Anda mendinginkan makanan sambil sedikit memanaskan dapur.

Pompa kalor mematuhi hukum termodinamika, yang memungkinkannya beroperasi pada efisiensi dari 200% hingga lebih dari 1,000% secara teori. Tetapi semakin besar perbedaan suhu, semakin tidak efisien pompa kalor.

 Jika pompa kalor perlu menarik panas dari lingkungan, bagaimana cara kerjanya di cuaca dingin? Ingat lemari es Anda menjaga kompartemen freezer tetap dingin saat memompa panas ke dapur Anda. Hukum fisika sedang bermain. Apa yang kita alami sebagai suhu dingin sebenarnya cukup panas: semuanya relatif.

Suhu luar angkasa mendekati nol mutlak, nol derajat Kelvin, atau –273?. Jadi suhunya 0? (di mana air membeku), atau bahkan suhu freezer yang disarankan yaitu -18?, sebenarnya cukup panas dibandingkan dengan luar angkasa.

Masalah utama pompa panas dalam cuaca "dingin" adalah es dapat terbentuk pada penukar panasnya, karena uap air di udara mendingin dan mengembun, lalu membeku. Es ini menghalangi aliran udara yang biasanya memberikan udara "panas" ke pompa panas. Pompa panas dapat dirancang untuk meminimalkan masalah ini.

Bagaimana Anda memilih pompa panas yang tepat untuk rumah Anda?

Memilih pompa panas yang sesuai (lebih dikenal sebagai AC siklus balik) bisa jadi rumit, karena sebagian besar penasihat terbiasa mendiskusikan opsi gas. Sumber daya seperti rumahmu.gov.au, pilihan.com.au dan halaman Facebook yang populer Rumah Listrik Efisien saya dapat membantu.

Semua unit rumah tangga harus membawa label energi (lihat rating energi.gov.au): semakin banyak bintang semakin baik. Independen Udara Adil kalkulator web memungkinkan Anda memperkirakan kebutuhan pemanasan dan pendinginan rumah dan ukuran yang dibutuhkan untuk menjaga kenyamanan.

Pompa panas yang lebih besar lebih mahal, sehingga ukuran yang terlalu besar dapat menghabiskan biaya lebih banyak. Selain itu, isolasi, penyegelan draft, dan langkah-langkah efisiensi bangunan lainnya memungkinkan Anda untuk membeli pompa panas yang lebih kecil dan lebih murah yang akan menggunakan lebih sedikit energi dan memberikan kenyamanan yang lebih baik.

Saat menggunakan pompa panas, sangat penting untuk membersihkan filternya setiap beberapa bulan. Filter yang diblokir mengurangi efisiensi dan output pemanasan dan pendinginan. Jika Anda memiliki pompa kalor lama yang tidak lagi menghasilkan panas (atau pendinginan) sebanyak itu, mungkin beberapa zat pendingin telah hilang dan perlu diisi ulang.

Tentang Penulis

Alan pir, Rekan Industri Senior, Universitas RMIT

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.