Die Magie der Wärmepumpen: Umgestaltung von Häusern und Bekämpfung des Klimawandels

Thermisch ernten ist ein Wärmepumpenunternehmen, das darauf abzielt, Wärme für Haushalte und kleine Gebäude zu dekarbonisieren und gleichzeitig Hausbesitzern durch Wärmespeicherung Geld zu sparen. Ich hatte die Gelegenheit, mit zu plaudern Dr. Jane MeliaGründer und CEO, Ende 2022 für CleanTechnica‘s CleanTech Talk.

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Dieser Artikel fasst die zweite Hälfte unseres Gesprächs zusammen, aber mit einer Wendung. Normalerweise höre ich mir den Podcast an, mache mir Notizen und verwandle sie in einen Artikel. Dieses Mal habe ich die Audiodatei heruntergeladen, sie durch einen automatischen kostenlosen Web-Transkriptionsdienst geschickt und sie dann von ChatGPT für ein beliebtes Technologiepublikum zusammenfassen lassen.

Harvest Thermal konzentriert sich auf den Wohnungsmarkt, insbesondere auf kleine Mehrfamilien- und Einfamilienhäuser. Diese Häuser verwenden häufig die Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Gas oder Öl, um ihre Häuser zu heizen, und Harvest Thermal zielt auf diesen Markt ab, da es nur wenige gute Optionen gibt.

Das Unternehmen hat seine Wärmepumpen zunächst in der California Bay Area und in Santa Barbara eingesetzt und plant, 2023 nach Portland, Oregon und an die Westküste zu expandieren. Die Technologie kann auch in anderen Klimazonen eingesetzt werden, aber es ist wichtig, die Wärme zu dimensionieren Pumpe und Speicher, um die Bedürfnisse des jeweiligen Hauses zu erfüllen.

Das Wärmespeichersystem von Harvest Thermal ermöglicht es, die Wärmeerzeugung auf Nebenzeiten zu verlagern, wenn Energie billiger ist, wodurch die Auswirkungen auf das Stromnetz und die Kosten für Hausbesitzer reduziert werden. Die meisten Häuser in der San Francisco Bay Area verfügen über Umluftsysteme zum Heizen und Kühlen, wobei eine kleinere Anzahl Strahlungswärme verwendet. Die Wärmepumpen von Harvest Thermal können mit beiden Systemen arbeiten.

Wasser ist ein besonders effizientes Medium zur Wärmespeicherung, da es eine hohe Energiedichte hat und sein Volumen nicht ändert, wenn es Wärme aufnimmt oder abgibt. Die Fließfähigkeit von Wasser ermöglicht auch die Verwendung als Batterie mit variabler Kapazität in Systemen wie den Wärmepumpen von Harvest Thermal.

Die geschichtete thermische Speicherung ist eine Technik, die in Heiz- und Kühlsystemen verwendet wird, um die Nutzung von Energie zu optimieren. Bei thermischen Schichtspeichern wird die Temperatur des Speichermediums (z. B. Wasser in einem Tank) über die Höhe oder das Volumen des Tanks variiert. Dadurch kann das System nur die Menge des Mediums erwärmen oder kühlen, die für den aktuellen Bedarf benötigt wird, anstatt den gesamten Tank zu erwärmen oder zu kühlen.

Beispielsweise kann in einem Wärmepumpensystem mit geschichteter Wärmespeicherung die oberste Wasserschicht im Tank auf eine hohe Temperatur erwärmt werden, um den aktuellen Bedarf an Warmwasser zu decken. Die untere Schicht des Wassers im Tank kann kühler sein. Durch dieses geschichtete Temperaturgefälle verbraucht das System insgesamt weniger Energie, da es nur die Wassermenge erwärmt, die für den aktuellen Bedarf benötigt wird. Die Schichtung kann durch die Verwendung von Durchflussmessern, Temperatursensoren und anderen Steuerungen aufrechterhalten werden, um das System kontinuierlich zu kalibrieren und den Zustand des Lagertanks zu verstehen.

Im Herbst und Frühjahr wird ein größerer Teil des Tanks beheizt, um den zusätzlichen Heizbedarf des Hauses zu decken. Im Winter kann der gesamte Tank an den kältesten Tagen innerhalb von 24 Stunden zweimal beladen werden. Dieses System mit variabler Kapazität ermöglicht eine höhere Effizienz und Kosteneinsparungen für Hausbesitzer.

Neben der Kosten- und Emissionsoptimierung legt Harvest Thermal auch großen Wert auf Komfort. Es verwendet Daten aus dem Wärmespeicher und der Wärmepumpe, um die Leistung des Systems fein abzustimmen und sicherzustellen, dass es den Bedürfnissen des Haushalts entspricht. Das System hat auch Einblick in den Warmwasserverbrauch, sodass es Hausbesitzer auf unerwartete Änderungen und potenzielle Probleme aufmerksam machen kann. Insgesamt ermöglicht die geschichtete Wärmespeicherung und der datengesteuerte Ansatz der Lösung von Harvest Thermal, den Energieverbrauch zu optimieren und Hausbesitzern ein komfortables Erlebnis zu bieten.

Ein Beispiel für die Vorteile des Harvest Thermal-Systems ist die Fähigkeit, ungewöhnliche Muster beim Energieverbrauch zu erkennen. In einem Fall warnte das System beispielsweise die Hausbesitzer, dass sie um 2:00 Uhr, 3:00 Uhr und 4:00 Uhr morgens heißes Wasser verbrauchten. Bei der Untersuchung wurde festgestellt, dass in einer Nebeneinheit auf dem Grundstück ein Warmwasserleck aufgetreten war. Dieses Maß an Transparenz und die Fähigkeit, schnell auf ungewöhnliche Nutzungsmuster zu reagieren, können dazu beitragen, Probleme zu erkennen und zu lösen, bevor sie zu größeren Problemen werden.

Thermische Speicherung kann dazu beitragen, den Energieverbrauch zu optimieren, indem Wärmepumpen in Zeiten betrieben werden können, in denen überschüssige erneuerbare Energie verfügbar ist, und nicht nur in Zeiten mit Spitzenbedarf. Dies kann dazu beitragen, die Nachfrage im Netz zu glätten und die Verwaltung für Versorgungsunternehmen zu vereinfachen. Darüber hinaus können Wärmepumpen durch den Einsatz von Wärmespeichern für Hausbesitzer effizienter und kostengünstiger sein, da sie in Zeiten niedrigerer Strompreise mit einem geringeren Temperaturgradienten laufen und die thermische Batterie auffüllen können. Dies kann dazu beitragen, die Gesamtkosten für die Beheizung von Häusern und Gebäuden sowie die Emissionen aus dem Netz zu reduzieren. Schließlich können Wärmepumpen durch die Verwendung von Wärmespeichern eine beständigere und zuverlässigere Wärmequelle für Häuser und Gebäude bereitstellen und so dazu beitragen, den Komfort für die Nutzer zu verbessern.

Harvest Thermal hat 22 Auftragnehmer in der San Francisco Bay Area für die Installation ihrer Systeme geschult, und sie haben eine Warteliste mit Hunderten von Haushalten. Das Unternehmen sieht eine wachsende Zahl von Bauunternehmen, die Teil der Lösung des Klimawandels sein wollen und den wachsenden Markt für Wärmepumpen und Elektrifizierung als Chance sehen. Harvest Thermal plant, sein Geschäft dort auszubauen, wo es für Hausbesitzer am sinnvollsten und wirtschaftlich sinnvoll ist.

Neben der Arbeit an seinem eigenen Produkt hat Harvest Thermal auch eine Partnerschaft mit BlocPower angekündigt, einem Unternehmen, das sich darauf spezialisiert hat, saubere Energielösungen für unterversorgte Gemeinden bereitzustellen. Die Partnerschaft wird es Harvest Thermal ermöglichen, seine Reichweite zu erweitern und seine saubere Heizlösung mehr bedürftigen Menschen zur Verfügung zu stellen. Insgesamt sieht das Unternehmen starken Rückenwind für sein Geschäft, da das Bewusstsein und die Besorgnis über den Klimawandel, der Wunsch, die Abhängigkeit von ausländischen Gasquellen zu verringern, und Anreize und Unterstützung von Regierungen und Versorgungsunternehmen für saubere Energielösungen zunehmen.

Wie immer bat ich Dr. Melia um ihre abschließenden Gedanken an das breite CleanTechnica-Publikum.

„Der Klimawandel ist das globalste Problem. Obwohl einige von uns mehr Verantwortung dafür tragen als andere, und ich wahrscheinlich einer der Schuldigen bin, da ich ein Verbraucher aus einem hochentwickelten Land bin. Aber wir stehen alle zusammen da und wir müssen es alle gemeinsam angehen.

Es ist ein globales Problem, aber es gibt nichts Lokaleres als unsere Häuser und unsere Gemeinschaften, und jedes Haus muss in der Lage sein, von Heizungen mit fossilen Brennstoffen und Warmwasser aus fossilen Brennstoffen auf eine sauberere Art und Weise umzusteigen. Wärmepumpen sind magisch. Wärmepumpen sind eine wirklich gute Möglichkeit, dies zu tun.

Und ich denke, es gibt Möglichkeiten, wie wir diese Wärmepumpen der ersten Generation nehmen und sie zu Wärmepumpen der zweiten Generation machen können, die noch besser für den Planeten sein werden. Und ich hoffe, dass diese Art von Lösung, die wir hier in Kalifornien vorantreiben, in den USA. Ich denke, es gibt überall auf der Welt Platz dafür. Ich denke, diese Art von Dingen wird es ermöglichen, dass die Elektrifizierung in Millionen und Abermillionen von Haushalten in großem Maßstab stattfindet, nicht nur in den USA. Aber in Europa, in Australien, in Asien und auf der ganzen Welt.“


Ein paar Anmerkungen zum Erlebnis:

Das erste ist, dass ChatGPT leider nicht das gesamte Transkript akzeptierte, also musste ich es Stück für Stück zusammenstellen und zusammenbauen – aber das war wirklich nicht mühsam. Zweitens war es einfach, ihn zu bitten, etwas zu erweitern, wie die Zusammenfassung der Schichtung. Drittens generierte es schnell fünf alternative einprägsame Schlagzeilen und eine Zusammenfassung aus zwei Sätzen für den Artikel. (Es generiert auch Clickbait-Versionen von Schlagzeilen, etwas, das ich in einem anderen Artikel getestet, aber nicht verwendet habe.) Viertens war es einfach, es dazu zu bringen, seine Fehler zu beheben, wie zum Beispiel zu denken, dass Dr. Melias Firma EchoGen und Rechtschreibung hieß BlocPower als BlockPower, indem Sie es einfach darum bitten. Viertens wurde das dekorative Bild von ChatGPTs Schwesterprodukt DALL-E generiert, als es nach „einem warmen und komfortablen Wohnambiente mit einer Familie im Stil des Impressionismus“ gefragt wurde.


 

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