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热泵可以将您的能源成本降低90%。这不是魔法,只是对物理定律的巧妙运用
2022年09月11日    阅读量:20     新闻来源:中国机器人网 vrovro.com    |  投稿

热泵正在全世界风靡,它必须在削减能源成本的同时迅速削减碳排放。在建筑物中,它们取代了空间加热和水加热鈥攁nd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,数百万澳大利亚家庭已经购买了冰箱和逆循环空调等形式的热泵,用于制冷。它们也可以加热,与其他形式的加热相比,节省了很多钱。

甚至在俄罗斯天然气供应受到限制之前,许多欧洲国家都在推广热泵鈥攅即使在寒冷的气候下。现在,政府政策正在加速变革。近年来拥有非常廉价天然气的美国也加入了这一行列:乔·拜登总统宣布热泵“对国防至关重要”,并下令增加产量。

ACT政府正在鼓励使用热泵的建筑物电气化,并正在考虑立法在新的住房开发中强制执行这项规定。维多利亚州政府最近推出了天然气替代路线图,并正在重新制定针对热泵的激励计划。其他州和地区也在审查政策。

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能源成本节约究竟有多大?

相对于电风扇加热器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,这与ACT政府估计的范围相似。

与天然气的比较很难,因为效率和能源价格差异很大。然而,通常情况下,热泵的加热成本约为天然气的一半。如果你不出口多余的屋顶太阳能输出,而是用它来运行热泵,我估计它将比天然气便宜90%。

热泵对气候也有好处。我的计算表明,一个典型的热泵使用来自电网的平均澳大利亚电力,相对于天然气,将减少大约四分之一的排放,相对于电风扇或面板加热器,减少四分之三的排放。

如果高效热泵取代低效的燃气加热或主要依靠太阳能,减少的量可能会大得多。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。

热泵是如何工作的?

目前可用的热泵达到300鈥?00%效率鈥攖也就是说,每消耗一个单位的电力,它们产生三到六个单位的热量。热泵也可以在冰冻条件下运行。

当传统电加热器和燃气加热器的最大效率为100%,而冷空气是冷的时,这怎么可能呢?

这不是魔法。想想你的冰箱,它是一个小型热泵。冰箱内部有一个叫做蒸发器的冷板。它从温暖的食物和其他来源吸收热量,因为热量自然地从较温暖的物体流向较冷的物体。冰箱下面的电机驱动压缩机,将热量集中到更高的温度,然后将其倒入厨房。当这种情况发生时,典型冰箱的侧面和背面会变热。所以你的冰箱在给厨房加热的同时冷却食物。

热泵遵循热力学定律,理论上可以在200%到1000%的效率下运行。但温差越大,热泵的效率越低。

如果热泵需要从环境中吸取热量,那么它如何在寒冷的天气下工作?记住,你的冰箱在向厨房输送热量的同时,使冷冻室保持低温。物理定律在起作用。我们所经历的冷温度实际上是相当热的:这都是相对的。

外层空间的温度接近绝对零度,零开尔文,或鈥?73鈩? 因此,温度为0鈩?(水结冰时),甚至建议的冷冻温度为-18鈩? 相对于外层空间,它实际上是相当热的。

在“寒冷”天气下,热泵的主要问题是,当空气中的水蒸气冷却、冷凝,然后结冰时,在热交换器上会形成冰。这些冰阻挡了通常向热泵提供“热”空气的气流。可以设计热泵以最小化该问题。

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,因为大多数顾问都习惯于讨论气体选项。资源,如yourhome.gov.au和choice.com。au和受欢迎的Facebook页面“我的高效电气家庭”可以帮助您。

所有家庭单位都必须贴上能源标签(见energyrating.gov.au):星星越多越好。独立的FairAir web计算器允许您估计家庭的供暖和制冷需求以及保持舒适所需的尺寸。

更大的热泵更昂贵,因此不必要的尺寸过大可能会花费更多。此外,隔热、密封通风和其他建筑效率措施允许您购买更小、更便宜的热泵,使用更少的能源,提供更好的舒适度。

使用热泵时,每隔几个月清洗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。如果您有一个旧的热泵,不再提供那么多的热量(或冷却),它可能失去了一些制冷剂,需要加满。

本文是在知识共享许可下从对话中重新发布的。阅读原文。

标签:工业机器人机器人应用配件与装备人工智能系统及软件行业资讯
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