熱泵是什麼，價格是多少，它們環保嗎？ - 彭博社

與通過電線強制通電並加熱的方式不同，熱泵從外部空氣、地面或水中提取已經存在的熱量，將其轉移到製冷劑中。

攝影師：Denis Charlet/AFP/Getty Images

熱泵是一種提供更高效的方式來保持冬季家庭温暖的技術，被視為幫助歐洲度過由俄羅斯於2022年入侵烏克蘭引發的能源價格飆升的關鍵工具。它們也是政府大力補貼的對象，政府尋求減少温室氣體排放和緩解全球變暖的途徑。採用情況激增：歐洲熱泵的銷量在2022年躍升至300萬台，幾乎是2020年的兩倍。但是，許多障礙仍然存在，包括成本方面的擔憂。

1. 什麼是熱泵？

熱泵是一種利用電力來加熱家庭或其他空間（如汽車）的機器，但工作方式與傳統電加熱器不同。簡單來説，它們移動熱量而不是產生熱量，這更高效且能耗更低。一些熱泵通過加熱水來工作，然後將水泵入散熱器或地暖系統，而另一些則直接將熱空氣吹入空間。

2. 熱泵是如何工作的？

與通過電線強制通電並加熱的方式不同，熱泵從外部空氣、地面或水中提取已經存在的熱量，將其轉移到製冷劑中。然後將其壓縮並釋放以加熱室內空間。空調器是一種熱泵的類型 — 它只是反向工作，從建築物內部提取熱量並將其排放到室外。一些熱泵可以雙向工作，根據天氣和建築物居住者的需求進行加熱或製冷。

3. 他們節省了多少能源？

熱泵被認為比傳統電加熱器更好，因為它們更高效。典型的電加熱器效率為100% —— 消耗一單位電能產生一單位熱量，而熱泵的效率是它的兩到三倍。在完美條件下，最好的熱泵效率甚至可以是五倍。這使得熱泵成為在不燃燒化石燃料的情況下加熱世界建築的重要解決方案之一。它們甚至可以在非常低的温度下使用；例如，瑞典有將近三分之一的空間供暖使用熱泵。

4. 熱泵的成本是多少？

一些國家由於擔心熱泵的成本而推遲了雄心勃勃的安裝目標。熱泵的價格因地區而異，以及購買者是否有資格獲得政府折扣。在美國，成本從3500美元到20000美元不等。根據Carbon Switch進行的一項調查，平均安裝成本為14000美元。政府還提供根據收入而定的安裝激勵措施。在瑞典，熱泵的平均成本約為9000美元至14000美元不等，具體取決於泵的類型。在英國，空氣源熱泵的成本可能在7000英鎊（8400美元）至12000英鎊之間，儘管在某些情況下，公用事業公司表示他們可以與政府補助相匹配一個燃氣鍋爐的成本。英國向希望安裝熱泵的家庭提供7500英鎊的補貼。其他國家提供更慷慨的補貼；波蘭政府將支付高達成本的90%，而意大利政府直到今年早些時候還提供110%的補貼。

5. 現在哪裏可以找到熱泵？

特斯拉公司已經在其四款當前車型中全部採用了熱泵。該公司表示，這項技術可以提高汽車的續航里程 — 儘管也存在一些問題。熱泵已經廣泛應用於許多建築中；2021年全球約有10%的空間供暖來自熱泵。 增長最快的市場是中國，但在北歐已經有特別高的使用率，而在東歐也有增長，這裏的推廣受到對俄羅斯化石燃料依賴的擔憂的鼓勵。

6. 安裝熱泵有多容易？

為了安裝熱泵，需要對家庭進行一些改造，具體步驟取決於熱泵的類型。空氣源熱泵需要一個大約和自行車大小相當的室外單元。安裝地源熱泵需要更多的工作量，需要挖掘鑽孔或溝渠。不過，它的運行成本更低。在室內，空氣到水系統需要一個熱水箱。熱泵在較低温度下運行效率更高，並且可以從更大的表面向房間散熱。如果建築物的熱損失較小，熱泵的效果會更好，因此可能需要更大的散熱器、地暖或隔熱材料，以確保房屋保持足夠温暖並保持低成本。

7. 熱泵與空調相比如何？

它們更加多功能。與傳統的窗式空調或中央空調不同，可逆熱泵（通常稱為空氣對空氣熱泵）既可以在冬季加熱空間，也可以在夏季冷卻空間。這通常在較小的住宅中比較適用，因為在房屋的每個部分安裝管道和通風口是一項挑戰。這也意味着您需要一個單獨的熱源來加熱洗滌用的熱水。一些空氣對水熱泵也可以提供冷卻，取決於安裝方式。

8. 熱泵在非常寒冷的天氣中能工作嗎？

是的。一些最高熱泵採用率的國家是北歐國家，如挪威和瑞典，那裏的冬季温度經常低於冰點。熱泵在寒冷天氣中必須更加努力地從空氣中吸熱，因此會失去一些效率。但測試發現，即使温度低於冰點，效率仍保持在200%以上 - 每消耗一單位電能產生兩個單位熱量。在最寒冷的氣候中，温度低於-10攝氏度（14華氏度）時，有時會使用電加熱器或木燃燒爐作為備用加熱設備，但在冬季較温和的地方，只要熱泵正常工作並且大小合適，就不應該需要這樣做。

9. 熱泵會很吵嗎？

熱泵會發出持續的嗡嗡聲，但不應該很大聲。如果正常工作，空氣源熱泵在一米外會發出大約40到60分貝的噪音，與冰箱或燃氣鍋爐差不多，儘管現代熱泵的製造商聲稱噪音更低。在一些國家，有關於熱泵距離物業邊界的安裝限制，以減少對鄰居的干擾。一個工作非常努力的熱泵，例如因為室外温度非常低，會發出更多噪音。

10. 空氣源熱泵能省錢嗎？

可能會，只要它運行效率高，電費不是過高。儘管安裝可能一開始很昂貴，但長期來看運行空氣源熱泵可能會更便宜，因為它可以使業主免受化石燃料價格波動引起的價格衝擊。現代設備的壽命也更長：德國公司Vaillant生產空氣源熱泵和鍋爐，稱其最新的空氣源熱泵壽命為20至25年，而燃氣鍋爐的平均壽命為10至12年。習慣於使用化石燃料鍋爐的人可能習慣於將恆温器調高，提供幾個小時的熱量，但這會增加成本，因為這會使空氣源熱泵工作更加努力。以較低的水平長時間運行更有效率。

11. 空氣源熱泵如何減少碳排放？

電力網越來越多地基於可再生能源，因此運行空氣源熱泵通常比在家中的鍋爐中燃燒天然氣或石油少碳排放。事實上，根據國際能源署的數據，電力熱泵有潛力在2030年至少減少全球5億噸二氧化碳排放量，根據國際能源署的數據。

參考資料

• 彭博新聞報道緬因州如何成為美國的空氣源熱泵之都。
• 國際能源署關於空氣源熱泵市場的報告，中國目前是銷售最大的市場。
• 彭博觀點的Chris Bryant關於空氣源熱泵製造商的高利潤率可能會受到全球競爭的影響。
• 彭博Zero播客的一集探討如何考慮個人的碳足跡，包括家庭能源、飲食和空中旅行的排放。
• 彭博綠色詢問了三家設計工作室開發獨特的廣告活動，可能克服空氣源熱泵在消費者中仍然存在的品牌障礙。