聚焦:热泵

热泵曾被视为一种非主流技术,但如今却越来越多地进入各行各业的市场。热泵是一种为建筑物供暖、制冷和供给热水的高能效方法,并且逐渐被视为热脱碳的关键技术。创新型热泵技术的效率不断提高,加快了投资回报速度,有助于缩小与传统热源的价格差距。热泵的安装也得到许多国家/地区的政策支持。

“可持续发展深入 Güntner 公司骨髓,我们的解决方案越来越多地应用于世界各地的热泵项目,对此我们深感自豪,”Güntner 再生能源解决方案主管 Marc Gieseking 表示,“Güntner 在这一领域拥有成熟的技术和多年的成功实施经验。”

是什么推动了热泵的流行?

环境问题、对可持续解决方案的需求以及天然气供应问题都在推动这项技术的应用。

由于热泵依靠电力运行,因此热泵运行的地方不会直接排放 CO₂。尽管发电过程常常会排放温室气体,但随着太阳能、风能和水能等再生能源的使用日益增多,热泵的使用也相应变得更加环保。

国际能源署最近的一份报告指出:“供电产生的排放量的快速减少和技术效率的提高意味着,各地热泵的 CO₂ 排放量在 2025 年之前就会低于天然气冷凝式锅炉。”

国际能源署最近的一份报告指出:“供电产生的排放量的快速减少和技术效率的提高意味着,各地热泵的 CO₂ 排放量在 2025 年之前就会低于天然气冷凝式锅炉。”

除了人们对传统天然气锅炉排放的环境问题感到担忧外,地缘政治事件最近也引发了对天然气供应的担忧,进一步推动了热泵的发展。

在这些因素的影响下,各国政府和地区政策制定者推出了一系列鼓励热泵应用的计划。

能源安全措施

2022 年,为了减少欧盟对俄罗斯天然气供应的依赖,欧盟委员会宣布实施 REPowerEU 能源计划,其中明确提出了到 2030 年安装约 6000 万台热泵的目标。

更新建筑规范和法规

以减少碳排放为目的的新法规受到了广泛传播。法国的新建筑能源法规于 2022 年初生效,该法规限制了空间供暖和制冷系统的排放强度,要求新建住宅逐步停止使用化石燃料。2021 年,美国加州选择热泵作为建筑供暖和制冷的基准技术,这意味着新建筑必须达到或超过高效热泵的能效标准。

防空气污染政策

在普遍使用燃煤供暖的地区,防空气污染政策正在推动热泵的使用。

补贴

从美国颁布的《重建美好法案》(Build Back Better Act) 到加拿大和大多数欧洲国家出台的类似计划,鼓励人们购买热泵的财政支持措施在世界各地都很普遍。

平衡价格

电价通常比气价贵,但许多国家/地区正在利用财政支持和定价措施来平衡价格,改善热泵的销路。

哪种热泵最好?

热泵类型多样

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热泵可以根据所用能源进行区分:空气源、地源或水源。空气源热泵在全球住宅供暖市场上占据主导地位,主要分布在日本、欧洲和北美地区。

空气是一种可免费获得的能源介质,用途非常灵活,而且可省去繁文缛节的专项审批手续。空气源热泵可以充当单效热源,也可以充当多效供暖系统的补充热源,例如空气与水或地热能结合使用。如果多个热源并用,空气源集热器夏季还可用来更新地热探针,为优化成本和提高系统效能带来极大可能。

“空气源热泵其实是一种面向未来的系统,”Güntner 再生能源解决方案技术专家 Franz Sperl 说道,“运营商可以确信,只要有需要,他们就能使用这种热源,而不会像石油或天然气那样可能会受到供应限制或遭遇涨价。”

哪里需要使用热泵?

当地气候将决定热泵的效率。

空气对水热泵几乎可以安装在任何地方,具体取决于系统及其设计。目前,斯堪的纳维亚国家在热泵应用方面处于领先地位。不过从 COP(性能系数)地图来看,欧洲其他国家/地区(季节性能系数较高的国家/地区)也极有可能使用热泵。热泵全年均可用于热水加热,为节能和减少 CO₂ 排放创造了更多机会。此外,热泵还可以集成到传统的 HVAC 冷却系统中,用于夏季制冷和冬季供暖(双效/多效应用)。

GÜNTNER 热泵技术

Güntner 拥有 40 多年的热泵热交换器制造经验。

凭借丰富的市场经验,Güntner 能够第一时间掌握市场的发展动态。

“超市是我们行业的早期推动者,一段时间以来,他们一直积极主动地将热泵集成到他们的系统中。随后斯堪的纳维亚地区的区域供暖市场真正起飞了,最近我们看到热泵开始在传统的 HVAC 市场以及工厂、购物中心、酒店等领域大量使用。现在很多人都在寻找热泵解决方案,但他们也需要有人提供关于如何实施这些解决方案的建议和意见,而这正是 Güntner 所能提供的。”
FRANZ SPERL 产品经理,GÜNTNER

“同样值得注意的是,我们已经在市场上推出了经过验证的解决方案,这些解决方案非常可靠,能够兑现我们的承诺,”Gieseking 补充道。

Güntner 的热交换器有多种形状(平板型、立方形、V 形和立式)和多种尺寸可供选择,可为各种应用场景提供解决方案。它们全部可以使用天然制冷剂,进一步提高环境效益。此外,Güntner 还能提供宝贵的安装建议。例如,布局对热交换器的效率有很大影响,需要考虑的因素也有很多,包括设备之间的距离、离地高度以及与建筑物和墙壁的距离。

热泵的实际应用

让企业和广大世界享受到热泵的好处。

超市,欧洲
有一种策略越来越受超市规划者的青睐:安装相对较小的室外热泵蒸发器,并将其集成到常规的制冷系统中。一年当中的大部分时间里,冷藏柜排出的热量就足以为商店供暖,但当气温下降时,热泵蒸发器则可满足额外的供暖需求。Güntner 在欧洲各地实施过许多此类项目。
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超市,英国
英国一家大型零售商请制冷公司 Ryan-Jayberg 开发一套系统,将其超市中的 CO₂ 制冷系统与机械供暖系统集成在一起。他们与 Güntner 一起使用 Güntner Cubic VARIO 空气冷却器开发了一种外部蒸发器盘管,这种盘管可在制冷需求较低时用来增加热量输出。与安装多套独立系统相比,这种方法既节省了资金成本,又减少了碳足迹。

区域供暖,丹麦
丹麦有将近三分之二的家庭在使用区域供暖,但这些供暖系统所用的电力中约有三分之一来自化石燃料发电。福堡是菲英岛上的一座港口城市,这里有 32 台 Güntner Flat VARIO 热交换器在收集热量,它们都属于一套由再生能源供电的空气源热泵系统。据计算,该系统可使每个用户每年少排放六吨温室气体,相当于从欧洲到纽约四次往返航班的排放量。
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暖通空调,瑞士
可逆热泵的优势在瑞士阿多夫最近建成的工作区商业及工业园 (Workspace Commercial and Industrial Park) 中得到了实际体现。园区三栋大楼内的 70 家公司通过太阳能空气源热泵实现了供暖和制冷。该系统由热泵专业公司 Heim AG 设计和生产,采用了 Güntner V-shape VARIO 热交换器。