热泵的新应用场景

2024年1月25日

拓展热泵的应用场景

热泵并不是新技术，很久之前，就已经开始在住宅中利用这项技术，来提高暖通空调系统的能效，降低总体能源成本。简单来说，热泵就是一种机械制冷系统，但它被设计成反向运行，这样就会制热，而不是制冷。

近年来，这项技术又开始用于新的应用场景，主要由以下两个因素导致：

技术进步——电子控制系统、电磁膨胀阀以及变速电机和压缩机的技术进步，使系统变得更加高效和精细。如今的系统能够在各种气候条件下运行，还能提供多种规格尺寸。
能源效率、电气化和脱碳要求——能源法规正在推动此类趋势，以实现节能减排。在本文中，电气化和脱碳特指使用电热泵取代燃气设备和使用更加节能的设备。

传统的电阻加热元件可将输入的电能几乎 100% 地转化为热能。而热泵通过利用制冷循环，可以产生相当于输入电能 200% 甚至更多的热能。

热泵新应用场景示例

寒冷气候和地热热泵——这种热泵能够在较低的室外环境温度下保持其额定加热能力。因此，热泵能够用于越来越多的地区。 
可变制冷剂流量 (VRF) 热泵——对于同时具有加热和冷却负荷的建筑物，这些系统是理想选择。当一个区域被冷却时，从这个区域移走的热量可以用到另一个需要加热的区域。 
反向操作、热电池储能和热回收冷却器——空水冷却器或水水冷却器可以设计为在加热模式下运行。这些系统可以捕获、储存并再利用从建筑物中移走的热量，而不是直接排走冷却产生的废热。 
热泵热水器——包括罐式储水式热水器以及辅助加热器。辅助加热器会利用空调系统的废热对进水进行预加热。 
洗碗机和干衣机之类的电器——往常要通过电阻发热来产生热量的任何电器，都有可能采用热泵技术。 
使用空水热泵进行改造——如果要改造现有的水暖取暖器，这种热泵是合适的选择。它们可以达到比最初几代热泵更高的温度，而且不需要翻新整个热分配系统即可完成改造。 
规范和标准——这些设备系统日益普及，与此同时，行业也在进行转变，开始采用全球变暖可能性 (GWP) 更低的制冷剂。目前已经制定了模式规范、安装标准和产品标准，来明确新技术和制冷剂的安全使用要求。因此，要确保参考并采用最新的规范和标准。
ASHRAE 安装标准——以下 AHSRAE 标准与模式规范和产品标准协调构成了安装要求的基础：ASHRAE 15 制冷系统安全标准、ASHRAE 15.2 住宅用制冷系统安全标准以及 ASHRAE 34 制冷剂命名和安全分类。 
UL 标准——以下 UL 标准包含了上述设备的安全要求：UL 60335-2-40 家用和类似用途电器的安全标准、UL 921 商用洗碗机标准以及 UL 2158 电动干衣机标准。