Выводы, подробно изложенные в журнале Джоуль, количественно оценить затраты и преимущества воздушных тепловых насосов по всей территории Соединенных Штатов и рассмотреть различные климатические условия, источники отопления и типы домов. Исследователи основывали свои выводы на моделировании 550 000 статистически репрезентативных домохозяйств. В их анализе учитывались такие факторы, как производительность различных тепловых насосов и были ли предприняты дополнительные шаги по улучшению изоляции.

Анализ показал, что большинство американцев (от 62% до 95% домохозяйств, в зависимости от эффективности теплового насоса) увидели бы снижение своих счетов за электроэнергию при использовании теплового насоса. Улучшение атмосферостойкости дома, например, путем установки лучшей теплоизоляции, увеличило бы диапазон до 82-97%. Однако из-за высоких затрат на установку тепловые насосы могут быть финансово осуществимы только для небольшой части домохозяйств.

"Есть миллионы людей, которые выиграли бы от установки тепловых насосов, и есть стимулы, предоставляемые Законом о снижении инфляции, как налоговые льготы, так и скидки, которыми могут воспользоваться миллионы домохозяйств", - сказал Эрик Уилсон, старший инженер-исследователь в Центре строительных технологий и науки NREL и ведущий автор статьи "Тепловые насосы для всех? Распределение затрат и выгод от использования тепловых насосов с воздушным источником в жилых помещениях в Соединенных Штатах". "Но что показывает эта статья, так это то, что все еще есть миллионы домохозяйств, для которых эта технология все еще довольно дорогая, и нам нужна работа, чтобы снизить стоимость установки тепловых насосов".

Его соавторами являются Пратик Мунанкарми, Джанет Рейна и Стейси Ротгеб, все из NREL; и Бреннан Лесс из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли.

Поскольку тепловые насосы обеспечивают как отопление, так и кондиционирование воздуха, домовладельцы, у которых еще нет кондиционера, получают дополнительный комфорт, но за это приходится платить дополнительно. Исследователи также отметили, что монтажники, у которых нет опыта работы с тепловыми насосами, также могут взимать более высокие цены, "чтобы покрыть хлопоты и риск, связанные с работой с незнакомым оборудованием и процедурами подбора размеров".

Исследователи подсчитали, что в масштабах страны тепловые насосы сократят потребление энергии в домашних условиях в среднем на 31-47%, в зависимости от уровня их эффективности, и на 41-52% в сочетании с модернизацией зданий, такой как лучшая изоляция. Большая разница между энергосбережением и экономией затрат на электроэнергию заключается в том, что цены на природный газ во многих частях страны намного ниже цен на электроэнергию в пересчете на Бте.

Характеристиками жилья, которые оказали наибольшее влияние на экономию, были тип топлива для отопления и наличие кондиционера. Для 49 миллионов домов, которые используют электричество, мазут или пропан для обогрева и имеют кондиционеры, от 92% до 100% домов получат экономию на счетах за электроэнергию, при этом средняя экономия составит от 300 до 650 долларов в год в зависимости от эффективности теплового насоса.

Соавтор Мунанкарми сказал, что экономия была наиболее значительной в более холодном климате. Кроме того, по его словам, домовладельцы могут "сэкономить в среднем тысячи долларов", установив тепловой насос меньшего размера, если они сначала предпримут шаги по повышению энергоэффективности своих жилищ.

Исследователи также обнаружили, что установка теплового насоса привела к снижению выбросов парниковых газов в каждом штате, но падение было особенно значительным, когда была заменена система отопления, работавшая на ископаемом топливе. На национальном уровне тепловые насосы сократили бы выбросы парниковых газов в жилом секторе на 36-64%, включая выбросы от нового производства электроэнергии.

Исследование финансировало Управление строительных технологий Министерства энергетики.