热泵是什么，价格是多少，它们环保吗？ - 彭博社

与通过电线强制通电并加热的方式不同，热泵从外部空气、地面或水中提取已经存在的热量，将其转移到制冷剂中。

摄影师：Denis Charlet/AFP/Getty Images

热泵是一种提供更高效的方式来保持冬季家庭温暖的技术，被视为帮助欧洲度过由俄罗斯于2022年入侵乌克兰引发的能源价格飙升的关键工具。它们也是政府大力补贴的对象，政府寻求减少温室气体排放和缓解全球变暖的途径。采用情况激增：欧洲热泵的销量在2022年跃升至300万台，几乎是2020年的两倍。但是，许多障碍仍然存在，包括成本方面的担忧。

1. 什么是热泵？

热泵是一种利用电力来加热家庭或其他空间（如汽车）的机器，但工作方式与传统电加热器不同。简单来说，它们移动热量而不是产生热量，这更高效且能耗更低。一些热泵通过加热水来工作，然后将水泵入散热器或地暖系统，而另一些则直接将热空气吹入空间。

2. 热泵是如何工作的？

与通过电线强制通电并加热的方式不同，热泵从外部空气、地面或水中提取已经存在的热量，将其转移到制冷剂中。然后将其压缩并释放以加热室内空间。空调器是一种热泵的类型 — 它只是反向工作，从建筑物内部提取热量并将其排放到室外。一些热泵可以双向工作，根据天气和建筑物居住者的需求进行加热或制冷。

3. 他们节省了多少能源？

热泵被认为比传统电加热器更好，因为它们更高效。典型的电加热器效率为100% —— 消耗一单位电能产生一单位热量，而热泵的效率是它的两到三倍。在完美条件下，最好的热泵效率甚至可以是五倍。这使得热泵成为在不燃烧化石燃料的情况下加热世界建筑的重要解决方案之一。它们甚至可以在非常低的温度下使用；例如，瑞典有将近三分之一的空间供暖使用热泵。

4. 热泵的成本是多少？

一些国家由于担心热泵的成本而推迟了雄心勃勃的安装目标。热泵的价格因地区而异，以及购买者是否有资格获得政府折扣。在美国，成本从3500美元到20000美元不等。根据Carbon Switch进行的一项调查，平均安装成本为14000美元。政府还提供根据收入而定的安装激励措施。在瑞典，热泵的平均成本约为9000美元至14000美元不等，具体取决于泵的类型。在英国，空气源热泵的成本可能在7000英镑（8400美元）至12000英镑之间，尽管在某些情况下，公用事业公司表示他们可以与政府补助相匹配一个燃气锅炉的成本。英国向希望安装热泵的家庭提供7500英镑的补贴。其他国家提供更慷慨的补贴；波兰政府将支付高达成本的90%，而意大利政府直到今年早些时候还提供110%的补贴。

5. 现在哪里可以找到热泵？

特斯拉公司已经在其四款当前车型中全部采用了热泵。该公司表示，这项技术可以提高汽车的续航里程 — 尽管也存在一些问题。热泵已经广泛应用于许多建筑中；2021年全球约有10%的空间供暖来自热泵。 增长最快的市场是中国，但在北欧已经有特别高的使用率，而在东欧也有增长，这里的推广受到对俄罗斯化石燃料依赖的担忧的鼓励。

6. 安装热泵有多容易？

为了安装热泵，需要对家庭进行一些改造，具体步骤取决于热泵的类型。空气源热泵需要一个大约和自行车大小相当的室外单元。安装地源热泵需要更多的工作量，需要挖掘钻孔或沟渠。不过，它的运行成本更低。在室内，空气到水系统需要一个热水箱。热泵在较低温度下运行效率更高，并且可以从更大的表面向房间散热。如果建筑物的热损失较小，热泵的效果会更好，因此可能需要更大的散热器、地暖或隔热材料，以确保房屋保持足够温暖并保持低成本。

7. 热泵与空调相比如何？

它们更加多功能。与传统的窗式空调或中央空调不同，可逆热泵（通常称为空气对空气热泵）既可以在冬季加热空间，也可以在夏季冷却空间。这通常在较小的住宅中比较适用，因为在房屋的每个部分安装管道和通风口是一项挑战。这也意味着您需要一个单独的热源来加热洗涤用的热水。一些空气对水热泵也可以提供冷却，取决于安装方式。

8. 热泵在非常寒冷的天气中能工作吗？

是的。一些最高热泵采用率的国家是北欧国家，如挪威和瑞典，那里的冬季温度经常低于冰点。热泵在寒冷天气中必须更加努力地从空气中吸热，因此会失去一些效率。但测试发现，即使温度低于冰点，效率仍保持在200%以上 - 每消耗一单位电能产生两个单位热量。在最寒冷的气候中，温度低于-10摄氏度（14华氏度）时，有时会使用电加热器或木燃烧炉作为备用加热设备，但在冬季较温和的地方，只要热泵正常工作并且大小合适，就不应该需要这样做。

9. 热泵会很吵吗？

热泵会发出持续的嗡嗡声，但不应该很大声。如果正常工作，空气源热泵在一米外会发出大约40到60分贝的噪音，与冰箱或燃气锅炉差不多，尽管现代热泵的制造商声称噪音更低。在一些国家，有关于热泵距离物业边界的安装限制，以减少对邻居的干扰。一个工作非常努力的热泵，例如因为室外温度非常低，会发出更多噪音。

10. 空气源热泵能省钱吗？

可能会，只要它运行效率高，电费不是过高。尽管安装可能一开始很昂贵，但长期来看运行空气源热泵可能会更便宜，因为它可以使业主免受化石燃料价格波动引起的价格冲击。现代设备的寿命也更长：德国公司Vaillant生产空气源热泵和锅炉，称其最新的空气源热泵寿命为20至25年，而燃气锅炉的平均寿命为10至12年。习惯于使用化石燃料锅炉的人可能习惯于将恒温器调高，提供几个小时的热量，但这会增加成本，因为这会使空气源热泵工作更加努力。以较低的水平长时间运行更有效率。

11. 空气源热泵如何减少碳排放？

电力网越来越多地基于可再生能源，因此运行空气源热泵通常比在家中的锅炉中燃烧天然气或石油少碳排放。事实上，根据国际能源署的数据，电力热泵有潜力在2030年至少减少全球5亿吨二氧化碳排放量，根据国际能源署的数据。

参考资料

• 彭博新闻报道缅因州如何成为美国的空气源热泵之都。
• 国际能源署关于空气源热泵市场的报告，中国目前是销售最大的市场。
• 彭博观点的Chris Bryant关于空气源热泵制造商的高利润率可能会受到全球竞争的影响。
• 彭博Zero播客的一集探讨如何考虑个人的碳足迹，包括家庭能源、饮食和空中旅行的排放。
• 彭博绿色询问了三家设计工作室开发独特的广告活动，可能克服空气源热泵在消费者中仍然存在的品牌障碍。