Dengan meningkatnya tagihan energi, banyak orang tertarik untuk membuang bahan bakar fosil yang saat ini digunakan untuk menghangatkan sebagian besar rumah di Inggris. Pertanyaannya adalah bagaimana mewujudkannya, seperti Margaret Haris menjelaskan
Jauh di bawah batu-batu ubin gereja Bath Abbey abad pertengahan, sebuah keajaiban modern dengan sentuhan kuno secara diam-diam membuat kehadirannya terasa. Selesai pada Maret 2021, biara sistem pemanas menggabungkan pipa bawah lantai dengan penukar panas yang terletak tujuh meter di bawah permukaan. Di sana, saluran pembuangan yang dibangun hampir 2000 tahun lalu mengalirkan 1.1 juta liter air bersuhu 40 °C setiap hari dari sumber air panas alami ke kompleks pemandian Romawi kuno.
Dengan memanfaatkan aliran air hangat ini, sistem ini menyediakan energi yang cukup untuk memanaskan tidak hanya biara, tetapi juga deretan pondok Georgia di dekatnya yang digunakan untuk kantor. Tidak mengherankan jika rektor biara memujinya sebagai “solusi berkelanjutan untuk memanaskan gereja bersejarah kita yang indah”.
Tapi bukan itu saja. Ketika upaya untuk mendekarbonisasi pemanas biara sedang dilakukan, para pejabat di Proyek Bath Abbey Footprint senilai £19.4 juta mengalihkan perhatian mereka ke listrik gedung. Seperti kebanyakan gereja, biara ini membentang dari timur ke barat, memberikan atapnya menghadap ke selatan. Di garis lintang utara Inggris, atap seperti itu bermandikan sinar matahari hampir sepanjang hari, sehingga ideal untuk panel surya fotovoltaik (PV). Katedral Gloucester – satu jam perjalanan ke utara Bath – telah memanfaatkan orientasi yang menguntungkan ini, menjadi – pada tahun 2016 – katedral kuno besar pertama di Inggris yang memiliki panel surya dipasang di atapnya.
Untuk mengetahui apakah pengaturan serupa mungkin cocok di Bath Abbey, proyek Footprint bekerja sama dengan mahasiswa PhD di Universitas Bath yang dipimpin oleh Pusat Pelatihan Doktor (CDT) Fotovoltaik Baru dan Berkelanjutan. Dalam studi kelayakan yang diterbitkan di Ilmu & Teknik Energi (2022 10 892), para siswa menghitung bahwa rangkaian panel PV yang dirancang dengan baik dapat memasok 35.7% listrik biara, ditambah 4.6% yang dapat dijual kembali ke jaringan listrik pada hari-hari ketika terjadi surplus listrik. Array tersebut akan terbayar sendiri dalam waktu sekitar 13 tahun dan menghasilkan total keuntungan sebesar £139,000 ± £12,000 selama 25 tahun masa pakainya.
kebenaran rumah
Memasang panel surya di atap Bath Abbey, untuk saat ini, masih sebatas ide. “Ini adalah pilihan yang layak untuk masa depan – ketika waktunya tepat,” seperti yang diungkapkan oleh direktur proyek Footprint, Nathan Ward. Namun bagi banyak orang di Inggris – baik yang rumah tangga maupun penjaga gedung-gedung terkenal – saat ini sudah mulai terlihat sangat mendesak. Didorong oleh invasi Rusia ke Ukraina, permintaan gas global yang kuat dan berbagai faktor lokal, harga energi telah meningkat ke tingkat yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Dalam perkiraan yang dirilis pada bulan Agustus, konsultan Cornwall Insight diperhitungkan bahwa rata-rata rumah tangga di Inggris dapat menghabiskan £355 per bulan untuk energi pada bulan Januari 2023 jika situasinya tidak berubah. Jaminan Harga Energi pemerintah Inggris, diumumkan pada bulan September, memberikan sedikit keringanan dengan mensubsidi tagihan energi. Meski begitu, antara Oktober 2021 dan Oktober 2022, harga unit maksimum yang dapat dibebankan oleh pemasok energi kepada rumah tangga di Inggris meningkat secara substansial, naik dari 7p menjadi 10.3p per kilowatt-hour (kWhr) untuk gas dan dari 21p menjadi 34p per kWhr untuk listrik.
Fisikawan mandi Alison Walker, yang merupakan direktur CDT, mengatakan bahwa makalah timnya, pada saat itu, lebih merupakan proposisi hipotetis untuk menunjukkan bahwa biara tersebut serius dalam mengurangi jejak karbonnya. Namun kini, “biaya energi telah meningkat begitu tajam, jika Anda menghasilkan listrik sendiri, biaya tersebut mungkin menjadi jauh lebih murah dan tidak terlalu rentan terhadap fluktuasi harga energi seperti yang kita alami tahun ini”, katanya.
Bagi rumah tangga yang ingin mengurangi tagihan energi, jejak karbon, atau keduanya, panel surya adalah salah satu cara termudah dan termurah untuk melakukannya. Panel PV berbasis silikon adalah teknologi yang matang, harganya telah anjlok selama 10 tahun terakhir, dan pemasangan di atap hanya membutuhkan beberapa hari. Namun karena dukungan pemerintah untuk instalasi tenaga surya tidak lagi tersedia bagi rumah tangga, biaya di muka menjadi hambatan bagi banyak orang, dan para pemasang instalasi mempunyai daftar tunggu yang panjang.
Lebih buruknya lagi, panel surya tidak cocok untuk semua hunian, baik karena alasan teknis atau karena tampilannya. “Di Inggris, kami sangat memperhatikan estetika bangunan,” katanya Mike Dinding, seorang fisikawan di Universitas Loughborough Pusat Teknologi Sistem Energi Terbarukan. “Ada beberapa bangunan, terutama bangunan tua, yang tidak dipasangi panel surya karena tidak terlihat bagus atau tidak sesuai dengan tampilan keseluruhannya.” Kepala proyek Katedral Gloucester, Anne Cranston, mencatat bahwa timnya harus membuktikan bahwa panel-panel tersebut akan dibuat “senyaman mungkin” sebelum otoritas perencanaan dapat menerimanya.
Bagaimanapun, memasang beberapa panel PV di atap saja tidak cukup untuk membebaskan rumah tangga dari ketergantungan mereka pada bahan bakar fosil. Tentu saja, Matahari tidak bersinar pada malam hari, sedangkan rata-rata insolasi normal langsung – ukuran energi Matahari per satuan luas – untuk Eropa utara tidak lebih dari beberapa kWhr/m2. Bahkan pada hari-hari musim dingin yang paling cerah sekalipun, susunan PV atap di Inggris tidak akan menghasilkan energi yang cukup untuk menghangatkan rumah di bawahnya – seperti yang saya ketahui ketika saya memasang panel surya di rumah saya pada bulan Februari (lihat kotak “Satu rumah pada satu waktu ”).
Jika panel surya bukan solusi yang tepat, masyarakat yang ingin mengakhiri (atau setidaknya mengurangi) ketergantungan mereka pada bahan bakar fosil – dan tidak memiliki pasokan air panas Romawi yang nyaman di Bath Abbey – harus mencari solusi lain. Salah satu pilihannya adalah membuang boiler berbahan bakar gas tradisional dan menggantinya dengan sistem pemanas alternatif. Memang benar, sebagai bagian dari janji pemerintah Inggris untuk mencapai emisi karbon nol bersih pada tahun 2050, mulai tahun 2025 pemasangan boiler gas di rumah-rumah yang baru dibangun di Inggris tidak lagi sah. Namun upaya untuk memperbaiki bangunan yang ada berjalan lambat. Jadi bagaimana kita akan “menghijaukan” persediaan perumahan di Inggris?
Menjaga panas tetap masuk
Rumah-rumah di Inggris rata-rata kehilangan panas hingga tiga kali lebih cepat dibandingkan rumah-rumah di negara-negara Eropa lainnya
Para ahli yang saya ajak bicara untuk artikel ini sepakat dalam satu hal: segalanya akan lebih mudah jika tempat tinggal memiliki isolasi yang lebih baik. “Jawabannya adalah isolasi, isolasi, isolasi, karena sejauh ini itulah cara terbaik untuk mengurangi biaya energi Anda,” kata Walker. “Efisiensi tidak mendapat perhatian sebagaimana mestinya,” sependapat Zoë Robinson, seorang profesor keberlanjutan di Universitas Keele.
Angka-angka tersebut sungguh menyedihkan. Sebuah tahun 2020 belajar oleh perusahaan teknologi pemanas cerdas Tado° menemukan bahwa rumah-rumah di Inggris rata-rata kehilangan panas hingga tiga kali lebih cepat dibandingkan rumah-rumah di negara-negara Eropa lainnya. Dengan menggunakan data yang dikumpulkan dari 80,000 pelanggan di seluruh Eropa, analis di Tado° menyimpulkan bahwa rumah di Inggris yang dipanaskan hingga 20 °C pada suhu 0 °C sehari akan kehilangan rata-rata tiga derajat setelah lima jam saat pemanas dimatikan, dibandingkan dengan hanya satu derajat. untuk sebuah rumah di Jerman.
Kinerja buruk ini sebagian disebabkan oleh usia persediaan perumahan di Inggris. Tetapi Laurie Peter, seorang pakar dari Bath dalam penggunaan energi matahari untuk menghasilkan bahan bakar, mengatakan bahwa masalahnya juga meluas ke rumah-rumah baru. “Pemerintahan berturut-turut telah mengabaikan peraturan mengenai pembangunan rumah,” ujarnya, seraya menambahkan bahwa hal ini berlaku untuk keseluruhan jejak karbon sebuah rumah serta penggunaan energinya. “Kami kurang lebih masih sama seperti pada zaman Victoria dalam hal pembangunan rumah dan isolasi, yang sejujurnya merupakan hal yang memalukan.”
Karena kombinasi bangunan tua dan peraturan yang longgar, setengah dari 28.5 juta rumah di Inggris memiliki insulasi dinding yang sama dengan Bath Abbey – artinya tidak ada isolasi dindingnya. Kaca ganda lebih umum, tetapi menurut tahun 2020–2021 Survei Perumahan Bahasa Inggris, 14% rumah di Inggris masih kekurangannya. Lebih buruk lagi, tingkat retrofit telah meningkat jatuh dari tebing. Pada tahun 2012, sekitar 2.3 juta rumah telah memasang insulasi loteng, dinding rongga, atau dinding padat baru, namun jumlah ini turun menjadi di bawah 200,000 per tahun setelah pemerintah mengganti program retrofit yang sukses dengan insentif yang terbukti kurang efektif.
Satu rumah pada satu waktu
Saya tinggal di rumah yang terdiri dari dua fisikawan, jadi ketika kami mengganti ketel gas dengan pompa panas dan memasang panel surya di atap, kami secara alami menganggap pemasangan tersebut sebagai eksperimen ilmiah dan hasilnya dapat kami pantau seiring berjalannya waktu. Apakah kita akan menggunakan lebih sedikit energi? Dan apakah akan ada perbedaan pada tagihan kita?
Rumah bertingkat bata Edwardian kami relatif efisien untuk usianya, dengan jendela berlapis ganda dan insulasi dinding loteng dan rongga. Meski begitu, peralihan ke pompa kalor memerlukan persiapan. Setelah mengukur kamar dan jendela kami, pemasang (perusahaan pipa lokal yang melakukan pompa panas sebagai pekerjaan sampingan) menghitung bahwa kami memerlukan pompa panas 8 kW, tangki air panas baru yang berefisiensi tinggi, dan radiator lebar ganda yang lebih panjang. setiap ruangan.
Permintaan yang tinggi membuat para pemasang memiliki jadwal yang ketat, jadi ketika mereka menawari kami tempat pada pertengahan bulan Januari, kami menerimanya meskipun itu berarti tidak ada pemanas hingga dua minggu (hal ini akan lebih sulit bagi rumah tangga yang memiliki anak kecil atau penyandang disabilitas ). Tingginya permintaan dan masalah rantai pasokan juga menunda pemasangan panel surya hingga bulan Februari. Namun setelah retrofit selesai, semuanya berjalan dengan baik, seperti yang ditunjukkan pada grafik penggunaan energi rumah dari Januari 2021 hingga Agustus 2022.
Pompa panas mulai bekerja pada 19 Januari. Selama sisa musim dingin dan awal musim semi, rata-rata penggunaan energi harian rumah kami (garis biru) adalah sekitar setengah dari periode yang sama pada tahun 2021 (perhatikan bahwa kumpulan data tahun 2021 didasarkan pada pembacaan triwulanan atau dua bulanan, sedangkan penggunaan mulai Februari 2022 dan seterusnya dicatat setiap minggu). Panel surya yang dipasang pada tanggal 3 Februari memiliki dampak yang lebih kecil, sebagian karena kurangnya ruang dan anggaran untuk baterai menyebabkan sebagian listrik diekspor ke jaringan listrik (jalur hijau) daripada digunakan di dalam rumah (jalur merah muda). Rumah tersebut juga terus mengimpor listrik (jalur oranye) pada malam hari, pada hari berawan, dan pada saat permintaan tinggi. Namun, pada akhir musim semi dan awal musim panas, rata-rata produksi harian panel tersebut secara rutin melebihi rata-rata penggunaan harian di rumah tersebut – suatu hasil yang menggembirakan.
Manfaat finansialnya kurang jelas. Listrik di Inggris berasal dari berbagai sumber, termasuk energi terbarukan, gas, nuklir, dan (jarang) batu bara, namun harga listrik terikat pada sumber yang paling mahal (saat ini gas). Harga listrik di Inggris juga sudah termasuk pajak lingkungan hidup yang tidak berlaku untuk gas meskipun biaya lingkungannya lebih tinggi. Jadi meskipun rumah kita menggunakan lebih sedikit energi, energi yang terus diimpor jauh lebih mahal dibandingkan bahan bakar per unitnya. Menjual listrik dari panel surya memang membantu, seperti halnya hibah pompa panas dari skema Insentif Panas Terbarukan Domestik (yang sekarang sudah ditutup) dari pemerintah Inggris, namun bagian dari permasalahan ini pada akhirnya adalah soal politik, bukan fisika.
Memompa panas
Selain membebani penghuni rumah dengan tagihan energi yang lebih tinggi dan peningkatan emisi karbon, isolasi yang buruk membatasi pilihan untuk mengubah cara pemanasan rumah. Rencana pemerintah Inggris untuk mencapai emisi karbon nol bersih sangat bergantung pada hal ini mengganti boiler gas alam dengan pompa panas, dengan target 19 juta pompa panas pada tahun 2050 dibandingkan dengan sekitar 250,000 saat ini. Ini adalah strategi yang, dalam beberapa hal, masuk akal.
Pompa panas beroperasi dengan prinsip yang sama seperti lemari es, hanya saja pompa panas menarik panas dari udara atau tanah di luar untuk membuat bagian dalam lebih hangat. Dan berkat hukum termodinamika, pompa ini sangat efisien: untuk setiap unit listrik yang digunakan, pompa tersebut mengeluarkan 3–4 unit panas (lihat kotak “Cara kerja pompa panas”). Teknologi ini juga sudah matang secara komersial, dengan pabrikan besar seperti Mitsubishi Electric dan Daikin memproduksi berbagai model.
Sayangnya, aspek-aspek tertentu dari pengaturan energi Inggris saat ini menjadi kendala dalam pengerjaannya. Zhibin Yu, seorang insinyur di Universitas Glasgow, merangkum situasinya. “Di Inggris, sebagian besar rumah kami terhubung ke jaringan gas, sehingga sistem pemanas sentral kami dirancang untuk boiler,” jelasnya. Dengan mensirkulasikan air pada suhu 60, 70, atau bahkan 80 °C, boiler gas alam tradisional dapat membuat rumah tetap hangat (walaupun dengan biaya tinggi) meskipun radiatornya kecil dan dinding serta lotengnya tidak terisolasi dengan baik.
Sebaliknya, kinerja pompa kalor bergantung pada perbedaan suhu antara sumber pompa kalor (seperti udara luar) dan pasokannya (air atau udara yang bersirkulasi di sekitar sistem pemanas). Seperti yang dijelaskan Yu, jika kesenjangannya besar, kinerjanya rendah. Untuk mencapai efisiensi energi tertinggi, idealnya Anda ingin pasokan Anda berada di antara 35 dan 45 °C.
Itu mungkin bagus untuk sistem pemanas di bawah lantai seperti yang digunakan di Bath Abbey. Namun area perpindahan panas pada radiator berukuran standar jarang cukup besar untuk menjaga ruangan tetap hangat jika air bersirkulasi di sekelilingnya pada suhu yang relatif hangat yaitu 45 °C. Akibatnya, penghuninya mungkin merasa kedinginan yang tidak nyaman – bukan kabar baik bagi siapa pun yang telah menghabiskan waktu dan energi untuk membongkar ketel gas dan memasang pompa panas.
Radiator yang lebih besar dan isolasi yang lebih baik dapat mengatasi masalah ini – dengan harga yang terjangkau. Menurut Yu, pompa panas sumber udara yang cukup kuat untuk memanaskan rumah semi-terpisah biasanya berharga antara £3000 dan £5000. Namun pemasangan secara keseluruhan, termasuk perkuatan radiator, bisa memakan biaya dua kali lipat, sehingga keseluruhan proyek menjadi empat hingga lima kali lebih mahal dibandingkan memasang boiler baru. “Itu adalah situasi yang menantang,” dia menyimpulkan.
Cara kerja pompa panas
Tidak seperti pemanas listrik standar, yang bekerja dengan mengalirkan arus melalui kawat resistif, pompa kalor beroperasi dengan prinsip termodinamika yang sama seperti lemari es. Inti dari mereka adalah fluida kerja seperti difluorometana yang menguap pada suhu dan tekanan yang relatif rendah. Hal ini memungkinkan fluida menyerap panas bahkan dari sumber bersuhu rendah (Qsumber) seperti tanah, air atau udara luar di musim dingin.
Setelah menyerap panas, fluida kerja berubah menjadi uap dan melewati kompresor, yang selanjutnya meningkatkan suhunya, dan kondensor, yang mengubah uap hangat bertekanan tinggi menjadi cairan. Panas yang dilepaskan dalam fase ini berubah (Qmenyediakan) kemudian dipindahkan ke sistem pemanas sentral, dan kemudian ke gedung melalui udara yang dihembuskan melalui saluran atau air yang disirkulasikan melalui radiator atau pipa di bawah lantai. Setelah fluida kerja melepaskan sebagian besar panasnya, ia dikirim melalui katup ekspansi, mengurangi tekanannya (dan juga suhunya) sehingga siklus dapat dimulai kembali.
Menyebarkan hidrogen
Salah satu alternatif untuk menukar boiler dengan pompa panas mungkin adalah dengan mengganti bahan bakar boiler menjadi hidrogen. Berbeda dengan gas alam, hidrogen tidak melepaskan karbon dioksida saat dibakar, dan pada prinsipnya dapat diproduksi dengan cara yang ramah lingkungan. Inilah alasan di balik penyelesaian yang baru saja dilakukan Penerapan HyDeploy proyek, di mana beberapa ratus rumah di Inggris membakar campuran gas alam dan hingga 20% hidrogen berdasarkan volume.
Studi percontohan ini dirancang untuk membuat transisi ini senyaman mungkin bagi rumah tangga. Untungnya, boiler gas modern dirancang untuk mampu menampung hingga 25% hidrogen, sehingga hanya sedikit rumah yang memerlukan perkuatan. Kedua fase uji coba ini dilakukan di wilayah geografis terbatas (dekat Universitas Keele di Staffordshire dan Winlaton di timur laut Inggris), sehingga memungkinkan untuk mengatasi kekhawatiran awal warga mengenai keselamatan dan biaya secara individual.
Robinson, yang terlibat dalam HyDeploy sebagai ilmuwan sosial di Keele, mengatakan bahwa sejauh ini, data surveinya menunjukkan tingkat penerimaan publik yang tinggi. “Mayoritas orang sebenarnya tidak terlalu peduli, terutama karena dengan campuran hidrogen, mereka tidak perlu melakukan apa pun,” katanya. “Itu terjadi begitu saja.”
Itulah poin-poin bagusnya. Berikut beberapa kelemahannya. Peraturan di Inggris secara umum membatasi jumlah hidrogen dalam jaringan gas hingga di bawah 0.1%, sehingga penerapan fraksi yang lebih tinggi memerlukan perubahan kebijakan. Masalah lainnya adalah kepadatan hidrogen jauh lebih kecil dibandingkan metana, yang berarti bahwa pencampuran 20% hidrogen berdasarkan volume (bukan massa) mengurangi emisi karbon hanya sebesar 7%. Terlebih lagi, peningkatan fraksi hidrogen lebih lanjut tidak hanya memerlukan boiler baru tetapi juga pipa pengganti, karena hidrogen dalam konsentrasi tinggi menyebabkan baja menjadi rapuh.
Masalah selanjutnya adalah bahwa sebagian besar dari 87 juta ton hidrogen yang diproduksi dunia setiap tahunnya berasal dari reformulasi uap metana, sehingga menjadikan teknologi ini “abu-abu” dan bukannya “hijau”. Cara utama yang ramah lingkungan untuk memproduksi hidrogen adalah dengan menggunakan listrik dari sumber terbarukan untuk memecah air menjadi oksigen dan hidrogen. Namun Peter, pakar bahan bakar surya di Bath, mengatakan bahwa menemukan listrik terbarukan yang cukup untuk melakukan hal ini dalam skala besar adalah hal yang sulit. “Jika Anda mencoba menghasilkan semua itu melalui elektrolisis yang dihasilkan matahari, ini adalah tugas yang mustahil,” katanya. “Itu tidak bisa dilakukan.”
Hidup di dunia yang netral karbon
Peter menunjukkan bahwa sekitar 40% hidrogen dunia saat ini digunakan untuk memproduksi pupuk, dan sebagian besar sisanya digunakan untuk penyulingan minyak. Kedua industri ini lebih sulit melakukan dekarbonisasi dibandingkan konsumsi energi dalam negeri, dan Peter berpendapat bahwa pembakaran hidrogen dalam rumah tangga juga tidak masuk akal secara logistik. “Menghasilkan hidrogen 'hijau' melalui elektrolisis, mengirimkannya ke pipa ke Anda, dan Anda membakarnya, merupakan energi yang tidak efisien dibandingkan dengan mengirimkan listrik 'ramah lingkungan' ke rumah Anda,” jelasnya. “Saya sendiri tidak melihat hidrogen menjadi faktor utama dalam menentukan apa yang terjadi di rumah Anda.”
Dalam jangka panjang, Robinson setuju bahwa hidrogen dalam negeri “tidak masuk akal” dalam hal efisiensi. Namun, dia menekankan bahwa memasang sistem pemanas alternatif akan memakan waktu. “Salah satu permasalahan saat ini adalah ketika ketel uap seseorang rusak, responsnya adalah menggantinya dengan ketel uap lain,” ujarnya. “Ada kesenjangan keterampilan dalam hal insinyur pemanas dan nasihat yang didapat.”
Dalam pandangan Robinson, hidrogen dapat bertindak sebagai “batu loncatan”, mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil hingga pompa panas menjadi lebih murah dan umum. “Bisa jadi [setelah] campuran hidrogen menciptakan pasar untuk produksi hidrogen ramah lingkungan, maka Anda mulai menggunakan hidrogen ramah lingkungan di tempat lain dalam sistem energi.” Dalam hal ini, ia melihat kesamaan antara hidrogen ramah lingkungan dan energi angin lepas pantai, yang biayanya mahal hingga negara-negara dan produsen mulai berinvestasi di dalamnya, sehingga menciptakan permintaan yang cukup untuk menurunkan harga.
Dari sistem pemanas hingga sistem energi
Selain pompa panas dan hidrogen, beberapa teknologi lain dapat memperlancar jalan menuju rumah rendah karbon. Panel PV efisiensi tinggi yang menggunakan silikon kristal dan bahan yang dikenal sebagai perovskit dalam struktur tandem akan masuk ke produksi komersial tahun depan, dan Walker berpendapat hal ini akan memberikan “dampak serius” pada biaya energi surya. Walls juga sangat antusias dengan prospek pengembangan panel surya terintegrasi untuk mobil listrik dan panel yang terlihat seperti genteng standar, untuk mengurangi keberatan estetika terhadap tenaga surya. “Dari semua energi terbarukan, PV mempunyai peluang terbaik untuk menjadi menarik di tingkat perumahan,” katanya.
Bidang lain yang menarik banyak inovasi adalah penyimpanan energi. Banyak instalasi tenaga surya domestik sudah menggunakan baterai lithium ketika cuaca mendung atau gelap. Penyimpanan berskala lebih besar juga demikian menjadi kenyataan, dan teknologi pompa panas juga tidak tinggal diam. Di Glasgow, Yu telah mengembangkan a pompa baru yang fleksibel yang menggabungkan perangkat penyimpan panas antara kondensor dan katup ekspansi.
Perangkat ini mengambil sebagian panas yang seharusnya hilang dan membuatnya tersedia untuk pengoperasian pompa panas. Misalnya, panas tambahan dapat digunakan untuk mencairkan es unit luar-ruangan pompa panas, seperti yang biasanya diperlukan ketika suhu sekitar turun di bawah sekitar 6 °C. Secara keseluruhan, Yu berpendapat peningkatan efisiensi sebesar 10% dapat dilakukan dengan desainnya, yang menurutnya akan “membuat perbedaan besar jika Anda melihat periode pengembalian modal” untuk memasang pompa panas.
Berkat penyimpanan panas tambahan dalam siklusnya, pompa panas fleksibel juga akan membuka kemungkinan lain, seperti memanfaatkan panas yang kita buang setiap hari. “Misalnya, saat kita mandi,” Yu mengamati, “kita memanaskan air hingga 70 atau 80 derajat, mencampurkannya dengan air dingin hingga suhunya turun menjadi 35–40, lalu air keluar dari pancuran pada suhu 20–30 – panas yang dikandungnya dibuang begitu saja ke saluran pembuangan.”
Pendekatan yang lebih baik adalah dengan mempertimbangkan rumah kita sebagai sistem energi terintegrasi. “Pada dasarnya Anda mencoba mengatur aliran energi di rumah Anda, memanaskan dan mendinginkan,” kata Yu. “Anda memerlukan lemari es, Anda memerlukan freezer, Anda memerlukan ketel uap, Anda memerlukan AC – Anda membuang banyak panas, lalu Anda mengekstrak banyak panas dari udara. Mengapa kita tidak mengintegrasikan proses-proses ini?”
Menetapkan preseden
Pada tahun 2016, ketika otoritas perencanaan memutuskan bahwa Katedral Gloucester boleh memiliki panel surya di atapnya, mereka memperingatkan direktur proyek Cranston bahwa keputusan tersebut tidak menjadi preseden untuk bangunan bersejarah lainnya. Enam tahun kemudian, Cranston mengatakan “segala sesuatunya telah berubah secara signifikan” baik di otoritas perencanaan maupun di dalam Gereja Inggris. “NetZero memperjelas tantangan yang ada di depan kita semua,” katanya. “Bangunan warisan harus memainkan perannya.”
Di Bath, Ward menekankan bahwa jalan masih terbuka bagi biara untuk mengikuti jejaknya. Sistem pemanas panas bumi yang terinspirasi dari gereja Romawi, katanya, “sangat dipandang sebagai langkah pertama dalam menggerakkan Bath menuju nol karbon”, sehingga dewan kota dan badan konservasi bersemangat untuk mencari opsi tambahan. Kompleks Pemandian Romawi di kota itu sudah memasang sistem pemanas biara versinya sendiri, dan Ward serta timnya tertarik untuk memasang panel surya di atap kantor mereka.
“Sejauh yang kami tahu, saat ini belum ada solusi energi berkelanjutan di kota ini, jadi kami sedang melakukan diskusi awal dengan dewan kota dan pemangku kepentingan lainnya untuk menyelidiki seberapa cepat kami dapat memasang sistem tersebut,” katanya. “Harapannya kita bisa terus berkolaborasi untuk mempercepat kemajuan.”
