مقایسه پمپ‌های حرارتی با بویلرهای گازی

6 دقیقه مطالعه

انتخاب بین یک پمپ حرارتی و یک بویلر گازی برای سیستم گرمایشی خانه شما مستلزم در نظر گرفتن چندین عامل از جمله نحوه عملکرد هر سیستم، بازدهی، هزینه‌ها، اثرات زیست‌محیطی و مناسب بودن برای خانه شما است. در اینجا یک مقایسه جامع برای کمک به تصمیم‌گیری شما آورده شده است.

پمپ‌های حرارتی چگونه کار می‌کنند

یک پمپ حرارتی مانند یک یخچال به صورت معکوس عمل می‌کند: گرما را از هوای بیرون، زمین یا آب — حتی در هوای سرد — استخراج کرده و این گرما را برای گرم کردن خانه به داخل منتقل می‌کند. با استفاده از یک چرخه مبرد، گرمای محیط را جذب کرده و آن را به دمای بالاتری فشرده می‌کند، سپس آن گرما را از طریق سیستم گرمایشی شما مانند رادیاتورها یا گرمایش از کف در داخل خانه آزاد می‌کند.

برخلاف بویلرهای گازی که برای ایجاد گرما سوخت می‌سوزانند، پمپ‌های حرارتی گرما را منتقل می‌کنند که این امر آن‌ها را از نظر انرژی بسیار بهینه می‌کند.

بازدهی: COP در مقابل بازدهی بویلر

• ضریب عملکرد (COP): پمپ‌های حرارتی معمولاً COP بین ۳ تا ۵ دارند. این بدان معناست که به ازای هر واحد برق مصرفی، ۳ تا ۵ واحد انرژی گرمایی به خانه شما می‌رسانند — که در واقع معادل ۳۰۰٪ تا ۵۰۰٪ بازدهی است.
• بازدهی بویلر گازی: بویلرهای گازی متراکم مدرن با بازدهی حدود ۹۰٪ تا ۹۵٪ کار می‌کنند و تقریباً تمام انرژی گاز را به گرما تبدیل می‌کنند، اما هرگز از بازدهی ۱۰۰٪ فراتر نمی‌روند.

از آنجایی که پمپ‌های حرارتی به جای تولید گرما، گرمای موجود را منتقل می‌کنند، بازدهی موثر آن‌ها می‌تواند از بویلرهای سنتی بیشتر باشد، اگرچه این موضوع به دمای بیرون و طراحی سیستم بستگی دارد.

هزینه‌های معمول برای یک خانه متوسط

هزینه‌های اولیه

• بویلر گازی: معمولاً ۲,۰۰۰ تا ۴,۰۰۰ پوند (شامل نصب)، که اغلب به حداقل تغییرات در سیستم گرمایشی موجود نیاز دارد.
• پمپ حرارتی منبع هوایی (ASHP): عموماً ۸,۰۰۰ تا ۱۸,۰۰۰ پوند قبل از کمک‌های مالی، شامل واحد، نصب و اصلاحات لازم در سیستم (مانند رادیاتورهای بزرگ‌تر و یک مخزن آب گرم جدید). کمک‌های مالی مانند UK Boiler Upgrade Scheme ممکن است هزینه‌ها را به طور قابل توجهی کاهش دهند.

هزینه‌های جاری

• بویلر گازی: هزینه‌های سالانه گرمایش و آب گرم معمولاً بین ۸۰۰ تا بیش از ۱,۵۰۰ پوند است که به قیمت گاز و نیازهای انرژی خانه بستگی دارد.
• پمپ حرارتی: اگرچه برق معمولاً گران‌تر از گاز است، اما بازدهی بالاتر پمپ حرارتی به این معنی است که هزینه‌های جاری می‌تواند قابل مقایسه باشد و تقریباً بین ۹۰۰ تا ۱,۸۰۰ پوند در سال متغیر است که به شدت تحت تأثیر تعرفه‌های برق، عایق‌بندی خانه و بازدهی سیستم قرار دارد.

عملکرد در هوای سرد

پمپ‌های حرارتی برای کارکرد بهینه در دمای بسیار پایین‌تر از نقطه انجماد (تا حدود ۱۵- درجه سانتی‌گراد یا کمتر در مدل‌های تخصصی) طراحی شده‌اند. در حالی که بازدهی (COP) در دماهای سردتر کاهش می‌یابد، آن‌ها همچنان گرما را به طور موثری فراهم می‌کنند، که اغلب بهتر از گرمایش الکتریکی مستقیم است.

ویژگی‌هایی مانند چرخه‌های یخ‌زدایی خودکار از تجمع یخ روی واحدهای بیرونی جلوگیری می‌کنند. برخی سیستم‌ها دارای گرم‌کن‌های الکتریکی کمکی یا چیدمان‌های هیبریدی با بویلرها برای سرمای شدید هستند، اگرچه این موارد معمولاً به ندرت استفاده می‌شوند.

خانه‌های مناسب و اصلاحات مورد نیاز

پمپ‌های حرارتی در خانه‌هایی با عایق‌بندی خوب و airtight (بدون نفوذ هوا) که اتلاف گرمای کمتری دارند، بهترین عملکرد را دارند. ارتقای عایق‌بندی (سقف‌ها، دیوارها، کف‌ها، پنجره‌ها) به طور قابل توجهی عملکرد و آسایش را بهبود می‌بخشد.

از آنجا که پمپ‌های حرارتی در دماهای پایین‌تر آب (۳۵-۵۰ درجه سانتی‌گراد) با بازدهی بالا کار می‌کنند، ممکن است سیستم‌های رادیاتور نیاز به اصلاح یا افزایش اندازه داشته باشند تا گرمای کافی ساطع کنند. در مقابل، گرمایش از کف یا رادیاتورهای دارای فن می‌توانند توزیع گرما را بهینه کنند.

معمولاً یک مخزن آب گرم جدید و بزرگ‌تر که با پمپ‌های حرارتی سازگار باشد ضروری است، زیرا پمپ‌های حرارتی آب را کندتر از بویلرهای گازی گرم می‌کنند.

انتشار کربن در طول عمر

• بویلرهای گازی: با سوزاندن گاز طبیعی، مستقیماً CO2 منتشر می‌کنند. میزان انتشار در طول عمر آن‌ها ثابت می‌ماند.
• پمپ‌های حرارتی: انتشار غیرمستقیم به شدت کربنی الکتریسیته بستگی دارد که با ادغام بیشتر انرژی‌های تجدیدپذیر در شبکه‌ها، به طور مداوم در حال کاهش است. احتمالاً انتشار کربن پمپ‌های حرارتی در طول عمرشان به مرور زمان به شدت کاهش می‌یابد و آن‌ها را به گزینه‌ای با کربن بسیار کمتر تبدیل می‌کند، به‌ویژه در مناطقی که دارای برق پاک هستند.

صدا و طول عمر

• پمپ‌های حرارتی: واحد بیرونی صدای همهمه‌ای محسوس اما عموماً آرام در حدود ۴۰ تا ۵۵ دسی‌بل تولید می‌کند (مشابه یک یخچال آرام یا یک مکالمه). جای‌گذاری مناسب می‌تواند صدای شنیده شده را به حداقل برساند. واحد داخلی معمولاً بسیار بی‌صدا است.
• بویلرهای گازی: در فضای داخلی بی‌صدا عمل می‌کنند و تقریباً هیچ صدای محسوسی ندارند.

در مورد دوام:

• بویلرهای گازی معمولاً حدود ۱۰ تا ۱۵ سال عمر می‌کنند.
• پمپ‌های حرارتی اغلب طول عمر بیشتری دارند، معمولاً ۱۵ تا ۲۰ سال یا بیشتر.

خلاصه تضادهای کلیدی (Trade-Offs)

توصیه نهایی

پمپ‌های حرارتی جایگزینی پایدار و بهینه از نظر انرژی برای بویلرهای گازی ارائه می‌دهند، به‌ویژه با سبزتر شدن شبکه‌های برق. آن‌ها به سرمایه‌گذاری اولیه بیشتر نیاز دارند و ممکن است مستلزم بهبودهای خانگی مانند عایق‌بندی و ارتقای رادیاتورها باشند، اما انتشار کربن کمتر و پتانسیل صرفه‌جویی بلندمدت را فراهم می‌کنند.

بویلرهای گازی همچنان راهکاری کم‌هزینه‌تر و ساده‌تر هستند که به‌ویژه برای خانه‌هایی که برای ارتقای عایق‌بندی یا تغییرات گسترده در سیستم آماده نیستند، مناسب‌اند.

با نصاب‌های خبره مشورت کنید و ارزیابی‌های حرفه‌ای اتلاف حرارت را مد نظر قرار دهید تا بهترین راهکار متناسب با ویژگی‌های خانه، اقلیم و بودجه خود را شناسایی کنید.

---

References:

Heat pumps vs boilers: the key things you need to know - Which?
Heat Pumps vs Gas Boilers: Efficient Home Heating Solutions - The Eco Shift
Air Source Heat Pumps vs Gas Boilers - Cost, Efficiency and Savings | EDF
Gas Boilers vs Heat Pumps: A Comparison – Eco Friendly Home and Garden
What are heat pumps and can they save you money in the long-run? | The Independent
Total cost of ownership of heat pumps and policy choice: The case of Great Britain