热泵初学者指南:您的首要问题得到了解答

空气源热泵
(图片来源:getty images)

对于那些没有燃气供应、寻找石油或液化石油气的可再生替代品的人来说,热泵可能是一种既定的解决方案,但它们现在被认为是主要燃气锅炉的低碳替代品。

如果您正在考虑在家中安装热泵,那么有很多事情需要考虑,并寻求专家的建议,以确保您为您的家庭选择正确类型的热泵。这个初学者指南将回答您的关键热泵问题和更多。

什么是热泵?

热泵只是将热量从一个地方转移到另一个地方。它们从空气、地面或水中吸收热量,提取吸收的热量,然后通过热交换器将热量传递给空气或水,从而为房屋供暖。我们家里都有一台冰箱形状的热泵。

作为一般规则,当流量/回流温度低于旧散热器和热水所需的60-70°C范围时,热泵工作最好。因此,热泵最好与较低温度的发射器,如大型散热器或地板下供暖

有哪些不同类型的热泵?

有三种类型的热泵可用:

  • 地源热泵通过管道从地下提取潜热(无论是在基于沟渠的“弹簧”还是更昂贵的钻孔)。
  • 与一个空气源热泵在美国,一个外形类似于外部空调组件的装置从空气中提取热量,并将其通过热交换器运行。
  • 水源热泵从湖泊等水体中提取热量,在英国家庭中不太常见。

空气源热泵和地源热泵比较起来如何?

空气源热泵和地源热泵之间有一些关键的区别需要注意,包括:

效率

一个典型的空气源热泵声称的SCOP数字可能是3.2;地源热泵的可比数字更接近于4,所以每1kW的电力,就会产生4kW的电力。

因此,地源热泵似乎稍微更有效,但由于压缩机和制冷剂在这两个系统中非常相似,你真的必须检查热源的实际温度,即地面和空气。

临近供暖季结束(1月起),由于热量被提取,地面可能会更冷。如果空气温度因此比地面温度高,那么可以认为空气源热泵可能更有效。在做出选择时,地面条件和地理位置至关重要。

安装

地源热泵需要安装较大的花园或一块地,或者安装在较深的钻孔中。这两种安装方式都会产生挖掘费用。空气源热泵不采用这种方式安装。相反,外部冷凝器单元位于外墙上的一个盒子里,因此安装成本更低。

激励

可再生热能奖励计划(RHI)在今年关闭之前,曾为国内地源热泵业主提供更丰厚的回报。锅炉升级计划在春季被RHI取代,为安装地源热泵的人提供6000英镑,为安装空气源热泵的房主提供5000英镑。

对房主安装地源热泵的更高激励反映了这项技术的更高资本和安装成本。

热泵的效率如何?

热泵安装后的性能将表示为季节性能系数(SCOP)。热泵的SCOP一般在3-4左右,也有可能略低或略高。SCOP为3或4的意思是,每向系统输入1kW的电力,就会产生3或4kW的热量。

这个数字不仅是套件的因素,也是具体设计的因素——例如,你会选择地板下的暖气作为发射器,你会使用热泵来加热房子和热水。

通常情况下,空气源热泵的SCOP预计为3.2左右(即1kW的电力产生3.2 kw的热量),而地源热泵更像4。

为什么正确地确定热泵的大小很重要?

与燃气锅炉不同,热泵的大小是至关重要的。一个超大的热泵输出更多的热量,它需要在更短的时间内运行以达到所需的温度-这被称为短周期。

一个尺寸过小的热泵将在其最大和最低效的输出下工作。

它需要一个专业的热泵安装人员,支持良好的制造商软件,以得到正确的计算。

逆变热泵更好吗?

直到最近,非逆变器热泵还是常态。它们的运作方式是开或关。然而,逆变热泵的作用更加渐进,增加或减少输出,以满足普遍的条件和需求。

每当热泵启动时,它都会消耗能量来平衡系统中的压力,并在加热过程开始之前将制冷剂带到合适的温度。

逆变器热泵可以全天候运行,从不或很少关闭,消除了因停止和启动而造成的损失。

这些泵,也被称为调制热泵,改变压缩机运行的速度,以改变热量输出。

一个热负荷为20000 kwh的房子,峰值负荷为14kW,所以我们需要一台14kW的热泵。该峰值热负荷是根据室外空气温度(通常)为-2˚C计算的。显然,外面的温度并不总是-2˚C,所以我们并不总是需要14kW。逆变器或调制热泵改变热量输出以适应当时的条件,节省电力并提高效率。

对于我们这些习惯了控制锅炉的人来说,连续24/7的运行似乎很奇怪,但一些制造商声称高达运行成本降低30%通过使用这种方法。

什么是混合热泵?

一个混合式热泵或者二价热泵是一个有两个热源的热泵和一个传统的锅炉,例如。因此,混合热泵系统是高效的,因为当效率或热需求发生变化时,它会选择不同的燃料。举个例子:

  • 一种空气源热泵,在春夏秋季天气温和时运行(效率最高)
  • 以及在冬季运行的常规锅炉(效率良好)

热泵现在有天气补偿作为标准,因此当外部温度下降到7°C以下(当它开始变得低效)时,可以被编程关闭,并允许燃气或燃油锅炉启动。

我应该选择哪种类型的热泵?

以正确的方式,在正确的地方使用,空气源热泵提供了一个良好的,可行的和具有成本效益的选择。许多新型号比以前的型号安静得多,以前的型号以噪音大而闻名。

地源热泵的安装成本很高,但在所有可再生能源中运行成本最低。系统通常是可靠和持久的。

一个好的,合格的,有经验的安装人员将确保地源系统的设计能够适当地满足地面条件和房屋的需求,并将愉快地运行20到30年。

蒂姆是可持续建筑方法和住宅能源效率方面的专家,并为杂志和全国性报纸撰写相关文章。他是……的作者可持续建筑圣经简单的可持续住宅和厌氧消化-制造沼气-制造能源:地球扫描专家指南。


他对可再生能源和可持续性的兴趣最初是受到参观皇家节日大厅热泵和埃德蒙顿废物热项目的启发。1979年

最初的热情爆发导致他尝试(失败了)在肯特郡的一个烘焙场建造一个沼气池,将猪粪转化为燃料,这是他的第一个转化项目。


2002年,他搬到了南威尔士的一个小农场,那里可以获得更广泛的自然资源,这激发了他对可持续发展的热情。他继续在这处房产安装可再生能源技术,包括生物质锅炉和风力涡轮机。


他正式经营能源效率咨询公司WeatherWorks,并在全国各地的住宅建筑和装修展上担任演讲者和专家。