什么是热泵？

为什么说热泵是最有利可图、最有前途的燃气和电加热替代品？

热泵是一种利用技术将替代能源（土壤、环境空气、地下水）的热能倍增并传输到供暖系统的设备。

太阳和空气是取之不尽的低温热源。这种热能是免费和可再生的。

热泵将热能从一种介质传输或泵送到另一种介质。下文将介绍热泵的工作原理。

热泵如何工作？

在泵和制冷设备的设计中，都使用了制冷剂循环回路，即使加热极少也能沸腾。只有用于供暖的热泵可以作为 "反向制冷机 "工作。

热泵的工作原理

热泵的工作可分为 5 个阶段：

在蒸发器中沸腾氟利昂
压缩机压缩制冷剂
从冷凝器向加热回路传热
冷却后的冷凝制冷剂通过节流阀
冷却后的液态氟利昂返回蒸发器热交换器

热泵用于供暖和制冷。另外一个功能是为家庭或工业用水加热。与锅炉或空调相比，这是最实用的设备。

热泵的工作非常经济，因为它只在压缩机和循环泵运行时消耗能源。热泵的能源效率非常高。能量转换系数达到 4-6 甚至更高。这意味着，热泵每消耗 1 千瓦能源，就能将其转化为 3-5 千瓦的热量，用于为房屋供暖或加热水。

与使用电锅炉或锅炉相比，您为房屋取暖或加热水所支付的费用要少几倍。取暖费用最多可节省 75-80%！

在目前的天然气收费标准下，燃气锅炉的运行成本是热泵的 2-3 倍。

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用于家庭供暖的热泵是如何工作的？

可以从以下地方提取热量

15-20 米深的地下水层
附近的水体；
水平集热器铺设深度达 1.2-1.5 米的土壤垫；
深度达 40-50 米的深井。

利用热泵技术减少热量损失、降低供暖成本的方法还有很多。

例如，在使用技术过程中产生的多余热量、废水热量以及其他许多情况下。

热泵类型

有利用地热、空气热或提取水热能的系统。下面重点介绍几种主要的热泵类型。

地源热泵

地源热泵是从表层土壤、深井或附近水体中提取多余热量的系统。

冬季冰冻层以下的地表温度总是正的，最高可达 5-10 (°C)。夏季积累的热量足以让地源热泵在冬季为房间供暖。

为了排出热量，可以铺设管状塑料集热器或双探头，其中循环冷却液，在冬季不会结冰。居住空间越大，集热管的长度或探头的深度就越长。不同土壤的比热去除功率从 8 到 32 W / m² 不等。土壤及其土层的特性也在考虑之列，这需要进行地质勘测。

如果房屋附近有足够水量和水深的池塘或水库，则可将塑料集热器的螺旋和环形结构放置到池塘或水库的深处（底部）。

水对水热泵

水对水热泵的原理是从地下水中提取热量，其安装相当复杂。深度的水温全年恒定 - 约 + 10 ° С。

要安装这种热泵，需要对水层深度、水量、水质和水纯度进行分析。它的冷热性能不取决于大气条件或季节变化。水热泵的能量转换率很高，COP 可达到 5 或更高，但安装和维护却很麻烦。

水-水热泵供暖只有在设备的选择和计算以及高质量的安装和调试合格的情况下才是有利可图的选择。

由于需要进行初步调查和昂贵的安装工作，地热和水热泵的价格较高。

空气-水热泵

这种热泵在价格和安装方面都比较实惠。它最适合集成到现代化的供暖系统中，而且安装简便，在新住宅中引入后很快就能收回成本。由于空气热泵的热性能取决于室外空气温度，因此在二价回路中使用空气热泵，并配备备用第二热源是非常有利的。

带有备用热源的热泵的总容量几乎是其成本的一半，但整个供热系统的能效和经济性仍然是最佳的。

区分单体布局或包括室外机和室内机的套件。变频空气源热泵能精确、经济地响应供热、热水或冷水的优先负荷。此类系统的能效系数高达 5 或更高，即使在室外温度低至 -25 ° C 的情况下也能运行。在乌克兰大部分地区的温带气候条件下，此类热泵最受欢迎。

在气候条件允许的情况下，无论是在百万富翁云集的城市还是在各地区，这些型号的热泵都是供暖现代化项目或新房安装项目中投资回收快的选择。

Arctic Home Basic 和 Arctic Home Smart 系列是空气-水热泵的典范，是英国品牌 Mycond 的高性能设备。

空气-空气热泵

空气-空气热泵利用通风或室外空气中的热量，其工作原理与制冷/制热空调类似，但优先用于制热。这种热泵作为一种系统，不仅在欧洲，在乌克兰也能为您的家庭节省取暖费用。

此外，这种热泵还可以配备一套用于准备热水的设备，其特点是季节性能效高。

还有其他热泵系统方案：

地面空气热泵
盐水热泵；

热泵可用于加热游泳池或技术流程中的水，也可用于某些工业领域或任何商业设施的建筑供暖。

热泵的优点

热泵是集供热、空调和热水供应于一体的创新技术。
经济实惠，供暖和热水成本可降低数倍。
环保型热泵，无二氧化碳排放和环境污染。
消防安全，无需监督、审批，持续监控设备安全。
智能控制和经济运行模式，通过温度和湿度传感器进行微气候控制。
控制不同温度的供暖回路：散热器和地暖。
使用热泵和风机盘管机组进行空调和供暖。
虽然地源热泵的价格较高，但对于没有天然气的新房供暖来说，它是一种经济可行的选择，尤其是在房屋供电有限的情况下。

结论

只有高素质的专家才能在考虑到工程系统和建筑规划的情况下，根据私人住宅的特定部分，选择一套合适的热泵设备，按照一种或另一种方案工作。

正确的计算决定了系统的成本、效率和可靠性。热泵是具有复杂安装和智能控制的创新系统。要实施此类项目，必须求助于专业人士，以便从功率和价格方面选择最合适的成套设备，并计算实施后的经济效益。