热泵以一种高效、可持续的方式来加热和冷却你的家。
热泵的功能与冰箱或空调类似,它们将热空气从一个空间输送到另一个空间。
在冬天,热泵将室外的热量转移到室内,在夏天,它将这一过程逆转。
随着全球平均气温持续上升,预计到2050年,空调需求将增加近四倍,加剧气候危机。
使用热泵可以显著减少建筑物的温室气体排放。
在这篇文章中,将介绍什么是热泵? 它是如何工作的? 并以美国为例讨论热泵如何成为更可持续的选择,以及成本和效率热泵是如何工作的有两种主要类型的热泵,它们都可以作为空间加热器或冷却器以及热水器。
1) 地源热泵地源(或“地热”)热泵将水、防冻剂和/或制冷剂的混合物通过埋在霜冻线以下的管道网络输送。
当液体通过管道时,它就像热交换器,吸收地球的热量。
然后,液体被吸入压缩机,进一步加热,产生蒸汽。
然后,热泵中的风扇将热空气通过管道输送而分布在整个建筑中。
在夏天,地源热泵将这一过程反过来,将室内的热空气抽出并储存在土壤中。
什么是热交换器? 热交换器是将热量从一种流体传递到另一种流体而不混合的装置。
2)空气源热泵空气源热泵从空气中而不是从地下提取热量。
室外机的风扇从大气中吸入空气,通过热交换盘管,其中含有沸点极低的液体制冷剂。
当制冷剂沸腾时,通过压缩机进一步加热。
然后,压缩蒸汽通过室内机组中类似的线圈,将其加热。
然后,风扇将制冷剂的热量释放到空气中,并在整个房子中循环。
当制冷剂冷却时,它通过一个膨胀器(与压缩机相反),并恢复到液体状态。
然后制冷剂被送入室外线圈,重新开始整个过程。
与地源热泵一样,热泵内部的换向阀可以在夏天起到空调的作用。
热泵在寒冷气候下工作吗?地源热泵不受大气温度变化的影响,因为霜冻线以下的地面保持相对稳定。
不久以前,空气源热泵的效率还不足以在极冷的气候下工作。
但是如今,在南极洲、加拿大北部和北欧都有热泵。
空气热源中的制冷剂。
泵的温度可在华氏15度至-56度之间,任何高于制冷剂温度的空气都会将其变成蒸汽。
空气源热泵需要更努力地工作(因此需要更多的电力)来从极冷的空气中提取热量。
尽管如此,在零下的温度下,高性能热泵的效率是天然气供暖系统的两倍。
热泵的可持续性在住宅和商业建筑中,超过一半的能源用于空间供暖/制冷和水加热。
这就是为什么商业和住宅建筑占全球温室气体排放量的34%,包括美国温室气体排放量的13%。
热泵如何能够降低这些排放数字取决于许多因素,包括用于运行热泵的电力