Shutterstock

Pampu za joto zinazidi kuwa ghadhabu kote ulimwenguni ambayo inapaswa kupunguza utoaji wa kaboni haraka huku ikipunguza gharama za nishati. Katika majengo, hubadilisha nafasi ya kupokanzwa na inapokanzwa maji - na hutoa baridi kama bonasi.

Pampu ya joto huchota joto kutoka nje, huikazia (kwa kutumia kibandikizi cha umeme) ili kuongeza halijoto, na kusukuma joto hadi pale inapohitajika. Hakika, mamilioni ya nyumba za Australia tayari zina pampu za joto kwa namna ya friji na viyoyozi vya mzunguko wa nyuma vilivyonunuliwa kwa ajili ya baridi. Wanaweza kupasha joto pia, na kuokoa pesa nyingi ikilinganishwa na aina zingine za kupokanzwa!

Hata kabla ya vizuizi vya usambazaji wa gesi ya Urusi, nchi nyingi za Ulaya walikuwa wakitoa pampu za joto - hata katika hali ya hewa ya baridi. Sasa, sera za serikali zinaharakisha mabadiliko. Marekani, ambayo imekuwa na gesi ya bei nafuu sana katika miaka ya hivi karibuni, imejiunga na haraka: Rais Joe Biden amejiunga alitangaza pampu za joto ni "muhimu kwa ulinzi wa taifa" na kuamuru uzalishaji uimarishwe.

Serikali ya ACT inahimiza uwekaji umeme wa majengo kwa kutumia pampu za joto, na ni kuzingatia sheria kuamuru hili katika maendeleo mapya ya makazi. Hivi karibuni serikali ya Victoria ilizindua a Ramani ya Ubadilishaji wa gesi na inapanga upya programu zake za motisha kuelekea pampu za joto. Majimbo na maeneo mengine pia yanakagua sera.

Je, akiba ya gharama ya nishati ni kubwa kiasi gani?

Kuhusiana na hita ya feni ya umeme au huduma ya jadi ya maji ya moto ya umeme, ninahesabu pampu ya joto inaweza kuokoa 60-85% kwa gharama za nishati, ambayo ni anuwai sawa na ACT makadirio ya serikali.

Kulinganisha na gesi ni gumu, kwani ufanisi na bei za nishati hutofautiana sana. Kwa kawaida, ingawa, pampu ya joto hugharimu karibu nusu ya kiasi cha kupokanzwa kama gesi. Ikiwa, badala ya kusafirisha pato lako la ziada la jua la paa, unaitumia kuendesha pampu ya joto, ninahesabu itakuwa hadi 90% ya bei nafuu kuliko gesi.

Pampu za joto pia ni nzuri kwa hali ya hewa. Hesabu zangu zinaonyesha pampu ya kawaida ya joto kwa kutumia wastani wa umeme wa Australia kutoka kwa gridi ya taifa itapunguza uzalishaji kwa takriban robo ikilinganishwa na gesi, na robo tatu ikilinganishwa na feni ya umeme au hita ya paneli.

Iwapo pampu ya joto yenye ufanisi mkubwa itabadilisha inapokanzwa gesi isiyofaa au inaendeshwa hasa kwenye jua, punguzo linaweza kuwa kubwa zaidi. Pengo hilo linaongezeka huku umeme unaoweza kutolewa tena kwa sifuri ukichukua nafasi ya uzalishaji wa makaa ya mawe na gesi, na pampu za joto kuwa bora zaidi. Data: Ramani ya Barabara ya Jimbo la Victoria ya Kubadilisha Gesi 2022, CC BY

Pampu za joto hufanyaje kazi?

Pampu za joto zinazopatikana leo kufikia ufanisi wa 300-600% - yaani, kwa kila kitengo cha umeme kinachotumiwa, hutoa vitengo vitatu hadi sita vya joto. Pampu za joto zinaweza kufanya kazi katika hali ya kufungia pia.

Hii inawezekanaje, wakati ufanisi mkubwa wa hita za jadi za umeme na gesi ni 100%, na hewa baridi ni baridi?

Sio uchawi. Fikiria juu ya friji yako, ambayo ni pampu ndogo ya joto. Ndani ya friji kuna jopo baridi linaloitwa evaporator. Inachukua joto kutoka kwa chakula cha joto na vyanzo vingine, kwa sababu joto hutiririka kwa kawaida kutoka kwa kitu chenye joto hadi kitu baridi. Gari ya umeme chini ya friji huendesha compressor ambayo huzingatia joto kwa joto la juu, ambalo hutupa jikoni yako. Pande na nyuma ya friji ya kawaida hupata joto wakati hii inatokea. Kwa hivyo friji yako hupoza chakula huku ikipasha joto jikoni kidogo.

Pampu ya joto inatii sheria za thermodynamics, ambayo inaruhusu kufanya kazi kwa ufanisi kutoka 200% hadi zaidi ya 1,000% katika nadharia. Lakini tofauti kubwa ya joto, pampu ya joto haina ufanisi.

 Ikiwa pampu ya joto inahitaji kuteka joto kutoka kwa mazingira, inawezaje kufanya kazi katika hali ya hewa ya baridi? Kumbuka friji yako huhifadhi chumba cha kufungia baridi huku ukiingiza joto jikoni yako. Sheria za fizikia zinacheza. Tunachopitia kama halijoto ya baridi kwa kweli ni joto sana: yote ni ya jamaa.

Anga ya juu iko karibu na halijoto inayojulikana kama sifuri kabisa, digrii sifuri Kelvin, au -273? Kwa hivyo joto la 0? (ambapo maji huganda), au hata halijoto ya kufungia iliyopendekezwa ya -18?, kwa kweli ni moto kabisa ukilinganisha na anga za juu.

Shida kuu ya pampu ya joto katika hali ya hewa ya "baridi" ni kwamba barafu inaweza kuunda kwenye mchanganyiko wake wa joto, kwani mvuke wa maji angani hupoa na kuganda, kisha kuganda. Barafu hii huzuia mtiririko wa hewa ambao kwa kawaida hutoa hewa "moto" kwenye pampu ya joto. Pampu za joto zinaweza kuundwa ili kupunguza tatizo hili.

Je, unachaguaje pampu inayofaa ya joto kwa ajili ya nyumba yako?

Kuchagua pampu ya joto inayofaa (inayojulikana zaidi kama kiyoyozi cha mzunguko wa nyuma) inaweza kuwa gumu, kwani washauri wengi wamezoea kujadili chaguzi za gesi. Rasilimali kama vile yourhome.gov.au, choice.com.au na ukurasa maarufu wa Facebook Nyumba Yangu yenye Umeme inaweza kusaidia.

Vitengo vyote vya kaya lazima vibebe lebo za nishati (ona energyrating.gov.au): nyota zaidi ni bora zaidi. Mwenye kujitegemea FairAir kikokotoo cha wavuti hukuruhusu kukadiria mahitaji ya kuongeza joto na kupoeza nyumba na saizi inayohitajika ili kudumisha faraja.

Pampu kubwa za joto ni ghali zaidi, hivyo oversize isiyohitajika inaweza gharama nyingi zaidi. Pia, kuhami, rasimu za kuziba na hatua zingine za ufanisi wa jengo hukuruhusu kununua pampu ndogo, ya bei nafuu ya joto ambayo itatumia nishati kidogo na kutoa faraja bora.

Unapotumia pampu ya joto, ni muhimu sana kusafisha chujio chake kila baada ya miezi michache. Kichujio kilichozuiwa hupunguza ufanisi na pato la kupokanzwa na kupoeza. Iwapo una pampu ya zamani ya joto ambayo haitoi tena joto nyingi (au kupoeza), inaweza kuwa imepoteza friji na inahitaji nyongeza.

Kuhusu Mwandishi

Alan Pears, Mfanyakazi Mwandamizi wa Sekta, Chuo Kikuu cha RMIT

Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.