热泵如何将您的能源成本降低多达 90%

为什么热泵 9 8存在Shutterstock

热泵在一个必须迅速减少碳排放量同时降低能源成本的世界中风靡一时。 在建筑物中,它们取代了空间供暖和水加热 - 并提供冷却作为奖励。

热泵从外部提取热量,将其集中(使用电动压缩机)以提高温度,并将热量泵送到需要的地方。 事实上,数以百万计的澳大利亚家庭已经购买了用于制冷的冰箱和逆循环空调形式的热泵。 它们也可以加热,与其他形式的加热相比可以节省很多钱!

甚至在俄罗斯限制天然气供应之前, 许多欧洲国家 正在推出热泵——即使在寒冷的气候下。 现在, 政府政策正在加速变革. 近年来天然气非常便宜的美国也加入了热潮:总统乔拜登已经 声明 热泵是“国防所必需的”,并要求提高产量。

ACT 政府正在鼓励使用热泵的建筑物电气化,并且正在 考虑立法 在新的住房开发中强制执行此操作。 维多利亚州政府最近推出了一项 气体替代路线图 并正在重新制定针对热泵的激励计划。 其他州和领地也在审查政策。

能源成本节省有多大?

相对于电暖风机或传统的电热水服务,我计算出热泵可以节省 60-85% 的能源成本,与 ACT政府估计.

与天然气的比较是棘手的,因为效率和能源价格差异很大。 不过,通常情况下,热泵的加热成本大约是燃气的一半。 如果不出口多余的屋顶太阳能输出,而是用它来运行热泵,我计算它会比天然气便宜 90%。

热泵对气候也有好处。 我的计算表明,使用来自澳大利亚电网的平均电力的典型热泵将相对于天然气减少约四分之一的排放,相对于电风扇或面板加热器减少四分之三。

如果高效热泵取代低效的燃气供暖或主要依靠太阳能运行,则减排量可能会大得多。 随着零排放可再生电力取代煤炭和天然气发电,热泵变得更加高效,这一差距正在扩大。水平条形图显示了与燃气供暖相比,使用电动和分体式供暖系统的典型家庭节省的成本 数据:2022 年维多利亚州天然气替代路线图, CC BY

热泵如何工作?

当今可用的热泵可实现 300-600% 的效率 - 也就是说,每消耗一单位电力,它们会产生三到六个单位的热量。 热泵也可以在冰冻条件下运行。

这怎么可能,传统电暖器和燃气暖器的最大效率是 100%,冷空气是冷的?


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这不是魔术。 想想你的冰箱,它是一个小型热泵。 冰箱内部是一个称为蒸发器的冷板。 它从温暖的食物和其他来源吸收热量,因为热量会自然地从较热的物体流向较冷的物体。 冰箱下方的电动机驱动压缩机,将热量集中到更高的温度,然后倒入厨房。 发生这种情况时,典型冰箱的侧面和背面会变热。 所以你的冰箱在加热厨房的同时冷却食物。

热泵遵循热力学定律,理论上可以以 200% 到 1,000% 以上的效率运行。 但是温差越大,热泵的效率就越低。

 如果热泵需要从环境中吸取热量,它如何在寒冷的天气中工作? 请记住,您的冰箱在将热量泵入厨房的同时保持冷冻室冷藏。 物理定律在起作用。 我们所经历的低温实际上是相当热的:这都是相对的。

外层空间的温度接近被称为绝对零、零开氏度或 –273℃ 的温度。 因此,相对于外太空而言,0℃(水结冰的温度),甚至是推荐的冷冻机温度-18℃,实际上是相当热的。

热泵在“寒冷”天气中的主要问题是,当空气中的水蒸气冷却并凝结,然后结冰时,其热交换器上会形成冰。 这种冰阻挡了通常为热泵提供“热”空气的气流。 可以设计热泵以尽量减少这个问题。

如何为您的家选择合适的热泵?

选择合适的热泵(通常称为逆循环空调)可能很棘手,因为大多数顾问习惯于讨论燃气选项。 资源如 你的家.gov.au, 选择.com.au 和流行的 Facebook 页面 我的高效电器之家 可以提供帮助。

所有家庭单位必须贴有能源标签(见 能源评级.gov.au):星星越多越好。 独立 公平航空 网络计算器可让您估算家庭的供暖和制冷需求以及保持舒适所需的大小。

更大的热泵更昂贵,因此不必要的超大尺寸可能会花费更多。 此外,绝缘、密封通风和其他建筑效率措施使您可以购买更小、更便宜的热泵,从而使用更少的能源并提供更好的舒适度。

使用热泵时,每隔几个月清洁一次过滤器非常重要。 堵塞的过滤器会降低效率以及加热和冷却输出。 如果您的旧热泵不再提供尽可能多的热量(或冷却),它可能已经损失了一些制冷剂并需要补充。谈话

关于作者

艾伦梨, 资深行业研究员, 皇家墨尔本理工大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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