stringtranslate.com

Тепловой насос

Внешний теплообменник воздушного теплового насоса для отопления и охлаждения
Тепловой насос Mitsubishi внутренний блок обработки воздуха настенный

Тепловой насос — это устройство, которое потребляет энергию (обычно электричество) для передачи тепла от холодного радиатора к горячему радиатору. В частности, тепловой насос передает тепловую энергию с помощью холодильного цикла , охлаждая холодное пространство и нагревая теплое пространство. [1] В холодную погоду тепловой насос может перемещать тепло из прохладного наружного воздуха в обогрев дома (например, зимой); насос также может быть спроектирован для перемещения тепла из дома в более теплое наружное пространство в теплую погоду (например, летом). Поскольку они передают тепло, а не генерируют его, они более энергоэффективны, чем другие способы отопления или охлаждения дома. [2]

Газообразный хладагент сжимается, поэтому его давление и температура повышаются. При работе в качестве обогревателя в холодную погоду нагретый газ поступает в теплообменник во внутреннем помещении, где часть его тепловой энергии передается во внутреннее помещение, заставляя газ конденсироваться до жидкого состояния. Сжиженный хладагент поступает в теплообменник во внешнем пространстве, где давление падает, жидкость испаряется, а температура газа падает. Теперь он холоднее, чем температура внешнего пространства, используемого в качестве источника тепла. Он может снова забрать энергию из источника тепла, сжать его и повторить цикл.

Наиболее распространенными моделями являются воздушные тепловые насосы , в то время как другие типы включают в себя грунтовые тепловые насосы , водяные тепловые насосы и тепловые насосы с отработанным воздухом . [3] Крупногабаритные тепловые насосы также используются в системах централизованного теплоснабжения . [4]

Эффективность теплового насоса выражается коэффициентом производительности (COP) или сезонным коэффициентом производительности (SCOP). Чем выше число, тем эффективнее тепловой насос. Например, тепловой насос типа «воздух-вода», который вырабатывает 6 кВт при SCOP 4,62, будет отдавать более 4 кВт энергии в систему отопления на каждый киловатт энергии, которую тепловой насос использует для работы. При использовании для отопления помещений тепловые насосы, как правило, более энергоэффективны, чем электрические сопротивления и другие нагреватели.

Благодаря своей высокой эффективности и растущей доле источников, не использующих ископаемое топливо, в электрических сетях тепловые насосы играют ключевую роль в смягчении последствий изменения климата . [5] [6] Потребляя 1 кВт·ч электроэнергии, они могут передавать от 1 [7] до 4,5 кВт·ч тепловой энергии в здание. Углеродный след тепловых насосов зависит от того, как вырабатывается электроэнергия , но они обычно сокращают выбросы. [8] Тепловые насосы могли бы удовлетворить более 80% мировых потребностей в отоплении помещений и воды с меньшим углеродным следом, чем газовые конденсационные котлы : однако в 2021 году они покрыли только 10%. [4]

Принцип действия

A: внутреннее отделение, B: наружное отделение, I: изоляция, 1: конденсатор, 2: расширительный клапан, 3: испаритель, 4: компрессор

Тепло самопроизвольно перетекает из области с более высокой температурой в область с более низкой температурой. Тепло не перетекает самопроизвольно из области с более низкой температурой в область с более высокой температурой, но его можно заставить течь в этом направлении, если выполнить работу . Работа, необходимая для передачи заданного количества тепла, обычно намного меньше самого количества тепла; это мотивирует использование тепловых насосов в таких приложениях, как нагрев воды и внутренних помещений зданий. [9]

Количество работы, необходимое для перемещения количества тепла Q из резервуара с более низкой температурой, например окружающего воздуха, в резервуар с более высокой температурой, например, внутрь здания, равно: где

Коэффициент полезного действия теплового насоса больше единицы, поэтому требуемая работа меньше переданного тепла, что делает тепловой насос более эффективной формой нагрева, чем электрический резистивный нагрев. Поскольку температура резервуара с более высокой температурой увеличивается в ответ на поступающее в него тепло, коэффициент полезного действия уменьшается, в результате чего для каждой единицы переданного тепла требуется все больше работы. [9]

Коэффициент полезного действия и работу, требуемую тепловым насосом, можно легко рассчитать, рассмотрев идеальный тепловой насос, работающий по обратному циклу Карно :

Это теоретическое количество перекачиваемого тепла, но на практике оно будет меньше по разным причинам, например, если внешний блок установлен там, где недостаточно воздушного потока. Более широкий обмен данными с владельцами и учеными — возможно, с помощью теплосчетчиков — может повысить эффективность в долгосрочной перспективе. [11]

История

Вехи:

1748
Уильям Каллен демонстрирует искусственное охлаждение. [12]
1834
Джейкоб Перкинс патентует конструкцию практичного холодильника с использованием диметилового эфира . [13]
1852
Лорд Кельвин описывает теорию, лежащую в основе тепловых насосов. [14]
1855–1857
Петер фон Риттингер разрабатывает и строит первый тепловой насос. [15]
1877
В период до 1875 года тепловые насосы в то время использовались для паровой компрессии (процесс открытого теплового насоса) в соляных копях с их очевидными преимуществами для экономии древесины и угля. В 1857 году Петер фон Риттингер был первым, кто попытался реализовать идею паровой компрессии на небольшой пилотной установке. Вероятно, вдохновленные экспериментами Риттингера в Эбензее, Антуан-Поль Пиккар из Лозаннского университета и инженер Й. Х. Вайбель из компании Weibel–Briquet в Женеве построили первую в мире реально работающую паровую компрессионную систему с двухступенчатым поршневым компрессором. В 1877 году этот первый тепловой насос в Швейцарии был установлен на соляных копях Бекс . [14] [16]
1928
Аурель Стодола конструирует тепловой насос замкнутого цикла (источник воды из Женевского озера ), который по сей день обеспечивает отоплением мэрию Женевы . [17]
1937–1945
Во время Первой мировой войны цены на топливо в Швейцарии были очень высокими, но в стране было много гидроэнергии . [14] : 18  В период до и особенно во время Второй мировой войны , когда нейтральная Швейцария была полностью окружена странами, находившимися под властью фашистов, нехватка угля снова стала тревожной. Благодаря своему лидирующему положению в области энергетических технологий швейцарские компании Sulzer , Escher Wyss и Brown Boveri построили и ввели в эксплуатацию около 35 тепловых насосов в период с 1937 по 1945 год. Основными источниками тепла были озерная вода, речная вода, грунтовые воды и отработанное тепло. Особого внимания заслуживают шесть исторических тепловых насосов из города Цюрих с тепловой мощностью от 100 кВт до 6 МВт. Международным событием стал тепловой насос, построенный Эшером Виссом в 1937/38 году для замены дровяных печей в мэрии Цюриха. Чтобы избежать шума и вибраций, использовался недавно разработанный роторно-поршневой компрессор. Этот исторический тепловой насос отапливал ратушу в течение 63 лет до 2001 года. Только тогда его заменили на новый, более эффективный тепловой насос. [14]
1945
Джон Самнер, инженер-электрик города Норвич , устанавливает экспериментальную систему центрального отопления с водяным тепловым насосом, используя близлежащую реку для обогрева новых административных зданий Совета. Сезонный коэффициент эффективности составил 3,42, средняя тепловая мощность — 147 кВт, а пиковая мощность — 234 кВт. [18]
1948
Роберту С. Уэбберу приписывают разработку и создание первого геотермального теплового насоса. [19]
1951
Первая крупномасштабная установка — Королевский фестивальный зал в Лондоне открыт с реверсивным водяным тепловым насосом, работающим на городском газе , питаемом Темзой , для нужд как зимнего отопления, так и летнего охлаждения. [18]
2019
Вступила в силу Кигалийская поправка о поэтапном отказе от вредных хладагентов.

Типы

Воздушный источник

Тепловой насос на балконе квартиры

Воздушный тепловой насос (ASHP) — это тепловой насос, который может поглощать тепло из воздуха снаружи здания и выделять его внутри; он использует тот же процесс охлаждения с помощью паровой компрессии и почти такое же оборудование, что и кондиционер , но в противоположном направлении. ASHP — наиболее распространенный тип тепловых насосов и, как правило, будучи меньше, как правило, используется для обогрева отдельных домов или квартир, а не кварталов, районов или промышленных процессов. [20] [21]

Тепловые насосы типа «воздух-воздух» подают горячий или холодный воздух непосредственно в комнаты, но обычно не обеспечивают горячую воду. Тепловые насосы типа «воздух-вода» используют радиаторы или напольное отопление для обогрева всего дома и часто также используются для обеспечения горячей водой для бытовых нужд .

ASHP обычно может получить 4 кВт·ч тепловой энергии из 1 кВт·ч электрической энергии. Они оптимизированы для температур потока от 30 до 40 °C (от 86 до 104 °F), подходят для зданий с тепловыми излучателями, рассчитанными на низкие температуры потока. С потерями в эффективности ASHP может даже обеспечить полное центральное отопление с температурой потока до 80 °C (176 °F). [22]

По состоянию на 2023 год около 10% отопления зданий во всем мире осуществляется с помощью ASHP. Они являются основным способом постепенного отказа от газовых котлов (также известных как «печи») в домах, чтобы избежать выбросов парниковых газов . [23]

Воздушные тепловые насосы используются для перемещения тепла между двумя теплообменниками, один из которых находится снаружи здания и оснащен ребрами, через которые воздух нагнетается с помощью вентилятора, а другой либо напрямую нагревает воздух внутри здания, либо нагревает воду, которая затем циркулирует по зданию через радиаторы или напольное отопление, которое отдает тепло в здание. Эти устройства также могут работать в режиме охлаждения, когда они извлекают тепло через внутренний теплообменник и выбрасывают его в окружающий воздух с помощью внешнего теплообменника. Некоторые из них можно использовать для нагрева воды для стирки, которая хранится в баке для горячей воды для бытовых нужд. [24]

Воздушные тепловые насосы относительно просты и недороги в установке, поэтому являются наиболее широко используемым типом. В мягкую погоду коэффициент полезного действия (КПД) может быть от 2 до 5, в то время как при температурах ниже −8 °C (18 °F) воздушный тепловой насос может по-прежнему достигать КПД от 1 до 4. [25]

В то время как старые воздушные тепловые насосы работали относительно плохо при низких температурах и лучше подходили для теплого климата, новые модели с компрессорами с переменной скоростью остаются высокоэффективными в условиях замерзания, что позволяет широко внедрять их и экономить средства в таких местах, как Миннесота и Мэн в Соединенных Штатах. [26]

Источник наземный

Тепловой насос в сочетании с аккумулятором тепла и холода

Тепловой насос , работающий на основе геотермального тепла (также геотермальный тепловой насос) — это система отопления/охлаждения для зданий, которая использует тип теплового насоса для передачи тепла в землю или из земли, используя относительное постоянство температур земли в течение сезонов. Тепловые насосы, работающие на основе геотермального тепла (GSHP) — или геотермальные тепловые насосы (GHP), как их обычно называют в Северной Америке — являются одними из самых энергоэффективных технологий для обеспечения HVAC и нагрева воды , используя гораздо меньше энергии, чем можно получить при сжигании топлива в котле/печи или при использовании резистивных электронагревателей .

Эффективность определяется как коэффициент полезного действия (CoP), который обычно находится в диапазоне 3–6, что означает, что устройства обеспечивают 3–6 единиц тепла на каждую единицу потребляемой электроэнергии. Затраты на установку выше, чем для других систем отопления, из-за необходимости установки контуров заземления на больших площадях или бурения скважин, и по этой причине грунтовый источник часто подходит при строительстве новых многоквартирных домов. [27] В противном случае вместо него часто используются воздушные тепловые насосы .

Вентиляция с рекуперацией тепла

Тепловые насосы с отработанным воздухом извлекают тепло из отработанного воздуха здания и требуют механической вентиляции . Существует два класса:

С помощью солнечной энергии

Гибридные фотоэлектрические и тепловые солнечные панели SAHP в экспериментальной установке на кафедре энергетики Политехнического университета Милана

Солнечный тепловой насос (SAHP) — это машина, которая объединяет тепловой насос и тепловые солнечные панели и/или фотоэлектрические солнечные панели в единую интегрированную систему. [28] Обычно эти две технологии используются по отдельности (или только при параллельном размещении) для производства горячей воды . [29] В этой системе солнечная тепловая панель выполняет функцию низкотемпературного источника тепла, а вырабатываемое тепло используется для питания испарителя теплового насоса. [30] Цель этой системы — получить высокий КПД , а затем производить энергию более эффективным и менее затратным способом.

В сочетании с тепловым насосом можно использовать любой тип солнечной тепловой панели (листовая и трубчатая, рулонная, тепловая трубка, тепловые пластины) или гибридную ( моно / поликристаллическую , тонкопленочную ). Использование гибридной панели предпочтительнее, поскольку она позволяет покрыть часть потребности теплового насоса в электроэнергии и снизить потребление электроэнергии, а следовательно, и переменные затраты системы.

Источник воды

Устанавливается водяной теплообменник

Водяной тепловой насос работает аналогично грунтовому тепловому насосу, за исключением того, что он берет тепло из водоема, а не из земли. Однако водоем должен быть достаточно большим, чтобы выдерживать охлаждающий эффект агрегата, не замерзая и не создавая неблагоприятного воздействия на дикую природу. [31] Самый большой водяной тепловой насос был установлен в датском городе Эсбьерг в 2023 году. [32] [33]

Другие

Термоакустический тепловой насос работает как термоакустический тепловой двигатель без хладагента, но вместо этого использует стоячую волну в герметичной камере, приводимую в движение громкоговорителем, для достижения разницы температур в камере. [34]

Электрокалорические тепловые насосы являются твердотельными. [35]

Приложения

Международное энергетическое агентство подсчитало, что по состоянию на 2021 год тепловые насосы, установленные в зданиях, имеют общую мощность более 1000 ГВт. [4] Они используются для отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), а также могут обеспечивать горячее водоснабжение и сушку белья в сушильной машине. [36] Расходы на покупку в разных странах компенсируются потребительскими скидками. [37]

Отопление помещений, а иногда и охлаждение

В системах HVAC тепловой насос обычно представляет собой парокомпрессионное холодильное устройство, включающее реверсивный клапан и оптимизированные теплообменники, благодаря чему направление теплового потока (движение тепловой энергии) может быть изменено на противоположное. Реверсивный клапан переключает направление хладагента в цикле, и, следовательно, тепловой насос может обеспечивать либо отопление, либо охлаждение здания.

Поскольку два теплообменника, конденсатор и испаритель, должны обмениваться функциями, они оптимизированы для адекватной работы в обоих режимах. Поэтому сезонный рейтинг энергоэффективности (SEER в США) или европейский сезонный коэффициент энергоэффективности реверсивного теплового насоса обычно немного меньше, чем у двух отдельно оптимизированных машин. Чтобы оборудование получило рейтинг Energy Star в США , оно должно иметь рейтинг не менее 14 SEER. Насосы с рейтингом 18 SEER или выше считаются высокоэффективными. Самые высокоэффективные производимые тепловые насосы имеют показатель до 24 SEER. [38]

Коэффициент сезонной производительности отопления (в США) или сезонный коэффициент производительности (в Европе) — это рейтинги производительности отопления. SPF — это общая тепловая мощность в год/общее потребление электроэнергии в год, другими словами, средний КПД отопления за год. [39]

Тепловой насос, монтируемый на окно

3D-эскиз теплового насоса с седловидным креплением на окне

Тепловые насосы, монтируемые на окна, работают от стандартных розеток переменного тока 120 В и обеспечивают отопление, охлаждение и контроль влажности. Они более эффективны, имеют более низкий уровень шума, управление конденсацией и меньшую площадь, чем кондиционеры, монтируемые на окна, которые просто охлаждают. [40]

Нагрев воды

В системах нагрева воды тепловые насосы могут использоваться для нагрева или предварительного нагрева воды для бассейнов, домов или промышленности. Обычно тепло извлекается из наружного воздуха и передается в резервуар для воды внутри помещения. [41] [42]

Централизованное теплоснабжение

Большие (мегаваттные) тепловые насосы используются для централизованного теплоснабжения . [43] Однако по состоянию на 2022 год около 90% централизованного теплоснабжения обеспечивается за счет ископаемого топлива . [44] В Европе тепловые насосы обеспечивают всего 1% теплоснабжения в сетях централизованного теплоснабжения, но несколько стран поставили перед собой цель декарбонизировать свои сети в период с 2030 по 2040 год. [4] Возможными источниками тепла для таких применений являются сточные воды, окружающая вода (например, морская, озерная и речная вода), промышленные отходы , геотермальная энергия , дымовые газы , отходы от централизованного охлаждения и тепло от сезонного хранения солнечной тепловой энергии . [45] Крупномасштабные тепловые насосы для централизованного теплоснабжения в сочетании с хранением тепловой энергии обеспечивают высокую гибкость для интеграции переменной возобновляемой энергии . Поэтому они рассматриваются как ключевая технология для ограничения изменения климата путем постепенного отказа от ископаемого топлива . [45] [46] Они также являются важнейшим элементом систем, которые могут как отапливать, так и охлаждать районы . [47]

Промышленное отопление

Существует большой потенциал для снижения потребления энергии и связанных с этим выбросов парниковых газов в промышленности путем применения промышленных тепловых насосов, например, для технологического тепла . [48] [49] Возможны короткие сроки окупаемости менее 2 лет, при этом достигается значительное сокращение выбросов CO2 ( в некоторых случаях более 50%). [50] [51] Промышленные тепловые насосы могут нагреваться до 200 °C и могут удовлетворить потребности в отоплении многих предприятий легкой промышленности . [52] [53] Только в Европе 15 ГВт тепловых насосов могут быть установлены на 3000 предприятиях бумажной, пищевой и химической промышленности. [4]

Производительность

Производительность теплового насоса определяется его способностью извлекать тепло из низкотемпературной среды (источника ) и доставлять его в среду с более высокой температурой (приемник ) . [54] Производительность варьируется в зависимости от деталей установки, разницы температур, высоты участка, местоположения на участке, длины труб, расхода и технического обслуживания.

В целом, тепловые насосы работают наиболее эффективно (то есть тепловая мощность, производимая для заданного ввода энергии), когда разница между источником тепла и теплоотводом невелика. Таким образом, при использовании теплового насоса для обогрева помещений или нагрева воды тепловой насос будет наиболее эффективен в умеренных условиях и будет снижать эффективность в очень холодные дни. Показатели производительности, предоставляемые потребителям, пытаются учесть это изменение.

Распространенными показателями производительности являются SEER (в режиме охлаждения) и сезонный коэффициент производительности (SCOP) (обычно используется только для нагрева), хотя SCOP может использоваться для обоих режимов работы. [54] Большие значения любого показателя указывают на лучшую производительность. [54] При сравнении производительности тепловых насосов термин производительность предпочтительнее, чем эффективность , при этом коэффициент производительности (COP) используется для описания отношения полезного перемещения тепла к затраченной работе. [54] Электрический резистивный нагреватель имеет COP 1,0, что значительно ниже, чем хорошо спроектированный тепловой насос, который обычно имеет COP от 3 до 5 при внешней температуре 10 °C и внутренней температуре 20 °C. Поскольку земля является источником постоянной температуры, тепловой насос, работающий на грунте, не подвергается большим колебаниям температуры и, следовательно, является наиболее энергоэффективным типом теплового насоса. [54]

«Сезонный коэффициент полезного действия» (СКП) — это мера совокупной меры энергоэффективности за период в один год, которая зависит от регионального климата. [54] Одна из рамок для этого расчета дана в Регламенте Комиссии (ЕС) № 813/2013. [55]

Эксплуатационные характеристики теплового насоса в режиме охлаждения в США характеризуются либо коэффициентом энергоэффективности (EER), либо сезонным коэффициентом энергоэффективности (SEER), оба из которых измеряются в БТЕ/(ч·Вт) (обратите внимание, что 1 БТЕ/(ч·Вт) = 0,293 Вт/Вт), и большие значения указывают на лучшую производительность.

Углеродный след

Углеродный след тепловых насосов зависит от их индивидуальной эффективности и способа производства электроэнергии. Увеличение доли низкоуглеродных источников энергии, таких как ветер и солнце, снизит воздействие на климат.

В большинстве случаев тепловые насосы сократят выбросы CO2 по сравнению с системами отопления, работающими на ископаемом топливе . [62] В регионах, на которые приходится 70% мирового потребления энергии , экономия выбросов тепловых насосов по сравнению с высокоэффективным газовым котлом в среднем превышает 45% и достигает 80% в странах с более чистыми электросетями. [4] Эти значения можно улучшить на 10 процентных пунктов соответственно с помощью альтернативных хладагентов. В Соединенных Штатах 70% домов могли бы сократить выбросы, установив тепловой насос. [63] [4] Растущая доля возобновляемой генерации электроэнергии во многих странах должна со временем увеличить экономию выбросов от тепловых насосов. [4]

Системы отопления, работающие на зеленом водороде, также являются низкоуглеродными и могут стать конкурентами, но они гораздо менее эффективны из-за потерь энергии, связанных с преобразованием водорода, транспортировкой и использованием. Кроме того, ожидается, что до 2030-х или 2040-х годов не будет достаточного количества зеленого водорода. [64] [65]

Операция

Рисунок 2: Диаграмма температура-энтропия парокомпрессионного цикла
Внутренний вид наружного блока воздушного теплового насоса Ecodan

Паровая компрессия использует циркулирующий хладагент в качестве среды, которая поглощает тепло из одного пространства, сжимает его, тем самым повышая его температуру перед выпуском в другое пространство. Система обычно имеет восемь основных компонентов: компрессор , резервуар, реверсивный клапан , который выбирает между режимами нагрева и охлаждения, два терморегулирующих клапана (один используется в режиме нагрева, а другой — в режиме охлаждения) и два теплообменника, один из которых связан с внешним источником/поглотителем тепла, а другой — с внутренним пространством. В режиме нагрева внешний теплообменник является испарителем, а внутренний — конденсатором; в режиме охлаждения роли меняются местами.

Циркулирующий хладагент поступает в компрессор в термодинамическом состоянии, известном как насыщенный пар [66] , и сжимается до более высокого давления, что приводит к более высокой температуре. Горячий сжатый пар затем находится в термодинамическом состоянии, известном как перегретый пар, и имеет температуру и давление, при которых он может быть сконденсирован либо с охлаждающей водой, либо с охлаждающим воздухом, протекающим через змеевик или трубки. В режиме нагрева это тепло используется для обогрева здания с использованием внутреннего теплообменника, а в режиме охлаждения это тепло отводится через внешний теплообменник.

Конденсированный жидкий хладагент в термодинамическом состоянии, известном как насыщенная жидкость , затем направляется через расширительный клапан, где он подвергается резкому снижению давления. Это снижение давления приводит к адиабатическому мгновенному испарению части жидкого хладагента. Эффект самоохлаждения адиабатического мгновенного испарения снижает температуру смеси жидкости и пара хладагента до уровня, где она холоднее, чем температура замкнутого пространства, которое должно быть охлаждено.

Затем холодная смесь направляется через змеевик или трубки в испарителе. Вентилятор циркулирует теплый воздух в замкнутом пространстве через змеевик или трубки, несущие холодную смесь жидкости и пара хладагента. Этот теплый воздух испаряет жидкую часть холодной смеси хладагента. В то же время циркулирующий воздух охлаждается и, таким образом, понижает температуру замкнутого пространства до желаемой температуры. Испаритель - это место, где циркулирующий хладагент поглощает и отводит тепло, которое впоследствии отводится в конденсаторе и переносится в другое место водой или воздухом, используемыми в конденсаторе.

Для завершения цикла охлаждения пары хладагента из испарителя снова становятся насыщенными парами и направляются обратно в компрессор.

Со временем испаритель может собирать лед или воду из влажности окружающей среды . Лед тает в ходе цикла размораживания . Внутренний теплообменник используется либо для нагрева/охлаждения внутреннего воздуха напрямую, либо для нагрева воды, которая затем циркулирует через радиаторы или контур напольного отопления для обогрева или охлаждения зданий.

Улучшение КПД за счет переохлаждения

Тепловой поток можно улучшить, если хладагент поступает в испаритель с меньшим содержанием пара. Этого можно достичь, охлаждая жидкий хладагент после конденсации. Газообразный хладагент конденсируется на теплообменной поверхности конденсатора. Для достижения теплового потока от центра газообразного потока к стенке конденсатора температура жидкого хладагента должна быть ниже температуры конденсации.

Дополнительное переохлаждение может быть достигнуто путем теплообмена между относительно теплым жидким хладагентом, выходящим из конденсатора, и более холодным паром хладагента, выходящим из испарителя. Разница энтальпии, необходимая для переохлаждения, приводит к перегреву пара, всасываемого в компрессор. Когда увеличение охлаждения, достигаемое за счет переохлаждения, больше, чем входная мощность привода компрессора, необходимая для преодоления дополнительных потерь давления, такой теплообмен улучшает коэффициент полезного действия. [67]

Одним из недостатков переохлаждения жидкостей является то, что разница между температурой конденсации и температурой радиатора должна быть больше. Это приводит к умеренно высокой разнице давлений между давлением конденсации и испарения, в результате чего увеличивается энергия компрессора.

Выбор хладагента

Чистые хладагенты можно разделить на органические вещества ( углеводороды (HC), хлорфторуглероды (CFC), гидрохлорфторуглероды ( HCFC) , гидрофторуглероды (HFC), гидрофторолефины (HFO) и HCFO) и неорганические вещества ( аммиак ( NH
3), углекислый газ ( CO
2) и вода ( H
2O ) [68] ). [69] Их точки кипения обычно ниже −25 °C. [70]

За последние 200 лет стандарты и требования к новым хладагентам изменились. В настоящее время требуется низкий потенциал глобального потепления (ПГП), в дополнение ко всем предыдущим требованиям по безопасности, практичности, совместимости материалов, соответствующему сроку службы в атмосфере, [ необходимо разъяснение ] и совместимости с высокоэффективными продуктами. К 2022 году устройства, использующие хладагенты с очень низким ПГП, по-прежнему будут иметь небольшую долю рынка, но, как ожидается, будут играть все большую роль из-за ужесточающихся правил, [71] поскольку большинство стран теперь ратифицировали Кигалийскую поправку о запрете ГФУ. [72] Изобутан (R600A) и пропан (R290) гораздо менее вредны для окружающей среды, чем обычные гидрофторуглероды (ГФУ), и уже используются в воздушных тепловых насосах . [73] Пропан может быть наиболее подходящим для высокотемпературных тепловых насосов. [74] Аммиак (R717) и диоксид углерода ( R-744 ) также имеют низкий ПГП. С 2023 года выбросы CO будут меньше
2Тепловые насосы не получили широкого распространения, и их исследования и разработки продолжаются. [75] В отчете за 2024 год говорится, что хладагенты с ПГП уязвимы для дальнейших международных ограничений. [76]

До 1990-х годов тепловые насосы, а также холодильники и другие подобные продукты использовали хлорфторуглероды (ХФУ) в качестве хладагентов, которые при попадании в атмосферу наносили серьезный ущерб озоновому слою . Использование этих химикатов было запрещено или строго ограничено Монреальским протоколом от августа 1987 года. [77]

Заменители, включая R-134a и R-410A , представляют собой гидрофторуглероды (ГФУ) с похожими термодинамическими свойствами и незначительным потенциалом разрушения озонового слоя (ODP), но с проблемным ПГП. [78] ГФУ являются мощными парниковыми газами, которые способствуют изменению климата. [79] [80] Диметиловый эфир (ДМЭ) также приобрел популярность в качестве хладагента в сочетании с R404a. [81] Более поздние хладагенты включают дифторметан (R32) с более низким ПГП, но все еще более 600.

Ожидается, что устройства с хладагентом R-290 (пропаном) будут играть ключевую роль в будущем. [74] [85] 100-летний ПГП пропана, равный 0,02, чрезвычайно низок и примерно в 7000 раз меньше, чем у R-32. Однако воспламеняемость пропана требует дополнительных мер безопасности: максимально безопасные заправки были установлены значительно ниже, чем для хладагентов с меньшей воспламеняемостью (разрешая только примерно в 13,5 раз меньше хладагента в системе, чем R-32). [86] [87] [88] Это означает, что R-290 не подходит для всех ситуаций или мест. Тем не менее, к 2022 году все большее количество устройств с R-290 будет предлагаться для бытового использования, особенно в Европе. [ необходима цитата ]

В то же время, [ когда? ] хладагенты HFC все еще доминируют на рынке. Недавние правительственные распоряжения привели к поэтапному отказу от хладагента R-22 . Заменители, такие как R-32 и R-410A, продвигаются как экологически чистые, но все еще имеют высокий ПГП. [89] Тепловой насос обычно использует 3 кг хладагента. С R-32 это количество все еще имеет 20-летнее воздействие, эквивалентное 7 тоннам CO2 , что соответствует двум годам отопления природным газом в среднем доме. Хладагенты с высоким ОРП уже были поэтапно выведены из обращения. [ нужна цитата ]

Государственные стимулы

Финансовые стимулы направлены на защиту потребителей от высоких затрат на ископаемый газ и на сокращение выбросов парниковых газов [90] и в настоящее время доступны в более чем 30 странах мира, покрывая более 70% мирового спроса на отопление в 2021 году [4].

Австралия

Производители пищевых продуктов, пивоваренные заводы, производители кормов для домашних животных и другие промышленные потребители энергии изучают, возможно ли использовать возобновляемую энергию для производства промышленного тепла. Наибольшая доля использования энергии на месте в австралийском производстве приходится на технологическое отопление, при этом низкотемпературные операции, такие как производство продуктов питания, особенно хорошо подходят для перехода на возобновляемые источники энергии.

Чтобы помочь производителям понять, какую выгоду они могут получить от перехода, Австралийское агентство по возобновляемым источникам энергии (ARENA) предоставило финансирование Австралийскому альянсу по энергетической производительности (A2EP) для проведения предварительных технико-экономических обоснований на ряде участков по всей Австралии, при этом наиболее перспективные места перешли к полномасштабным технико-экономическим обоснованиям. [91]

В целях стимулирования энергоэффективности и снижения воздействия на окружающую среду австралийские штаты Виктория, Новый Южный Уэльс и Квинсленд внедрили программы скидок, нацеленные на модернизацию существующих систем горячего водоснабжения. Эти программы специально поощряют переход от традиционных газовых или электрических систем к системам на основе тепловых насосов. [92] [93] [94] [95] [96]

Канада

В 2022 году грант Canada Greener Homes [97] предусматривает выделение до 5000 долларов США на модернизацию (включая определенные тепловые насосы) и 600 долларов США на оценку энергоэффективности.

Китай

Субсидии на закупку в сельской местности в 2010-х годах сократили сжигание угля для отопления, которое вызывало проблемы со здоровьем. [98]

В отчете Международного энергетического агентства (МЭА) за 2024 год под названием «Будущее тепловых насосов в Китае» подчеркивается, что Китай, как крупнейший в мире рынок тепловых насосов в зданиях, играет решающую роль в мировой отрасли. На страну приходится более четверти мировых продаж, с ростом на 12% только в 2023 году, несмотря на падение мировых продаж на 3% в том же году. [99]

Тепловые насосы в настоящее время используются примерно в 8% всех продаж отопительного оборудования для зданий в Китае по состоянию на 2022 год, и они все больше становятся нормой в центральных и южных регионах как для отопления, так и для охлаждения. Несмотря на более высокие первоначальные затраты и относительно низкую осведомленность, тепловые насосы пользуются популярностью из-за своей энергоэффективности, потребляя в три-пять раз меньше энергии, чем электрические обогреватели или решения на основе ископаемого топлива. В настоящее время децентрализованные тепловые насосы, установленные в китайских зданиях, составляют четверть мировой установленной мощности, а общая мощность превышает 250 ГВт, что покрывает около 4% потребностей в отоплении зданий. [99]

Согласно сценарию объявленных обязательств (APS), который соответствует целям Китая по достижению углеродной нейтральности, ожидается, что мощность достигнет 1400 ГВт к 2050 году, что покроет 25% потребностей в отоплении. Этот сценарий потребует установки около 100 ГВт тепловых насосов ежегодно до 2050 года. Кроме того, в секторе тепловых насосов в Китае занято более 300 000 человек, и ожидается, что к 2050 году число занятых удвоится, что подчеркивает важность профессиональной подготовки для роста отрасли. Это надежное развитие на рынке тепловых насосов должно сыграть значительную роль в сокращении прямых выбросов в зданиях на 30% и сокращении выбросов PM2.5 от отопления жилых помещений почти на 80% к 2030 году. [99] [100]

Великобритания

По состоянию на 2022 год: тепловые насосы не облагаются налогом на добавленную стоимость (НДС), хотя в Северной Ирландии они облагаются налогом по сниженной ставке 5% вместо обычного уровня НДС в 20% для большинства других продуктов. [101] По состоянию на 2022 год стоимость установки теплового насоса больше, чем газового котла, но с правительственным грантом «Схема модернизации котла» [102] и при условии, что расходы на электроэнергию/газ останутся аналогичными, их затраты на весь срок службы в среднем будут аналогичными. [103] Однако стоимость срока службы по сравнению с газовым котлом значительно варьируется в зависимости от нескольких факторов, таких как качество установки теплового насоса и используемый тариф. [104] В 2024 году Англию критиковали за то, что она все еще разрешает строить новые дома с газовыми котлами, в отличие от некоторых других стран, где это запрещено. [105]

Соединенные Штаты

Программа скидок на высокоэффективные электрические дома была создана в 2022 году для предоставления грантов государственным энергетическим управлениям и индейским племенам с целью установления скидок на высокоэффективные электрические дома по всему штату. С этого момента американские домохозяйства имеют право на налоговый кредит для покрытия расходов на покупку и установку теплового насоса в размере до 2000 долларов США. Начиная с 2023 года домохозяйства с низким и средним уровнем дохода будут иметь право на скидку на тепловой насос в размере до 8000 долларов США. [106]

В 2022 году в США было продано больше тепловых насосов, чем печей, работающих на природном газе. [107]

В ноябре 2023 года администрация Байдена выделила 169 миллионов долларов из Закона о снижении инфляции на ускорение производства тепловых насосов. Для этого она использовала Закон о производстве в оборонной промышленности, поскольку, по мнению администрации, энергия, которая лучше для климата, также лучше для национальной безопасности. [108]

Примечания

  1. ^ Как объяснено в Коэффициенте эффективности TheoreticalMaxCOP = (требуемаяТемператураВнутриC + 273) ÷ (требуемаяТемператураВнутриC - ВнешняяТемператураC) = (7+273) ÷ (7 - (-3)) = 280÷10 = 28 [10]
  2. ^ Как объяснено в Коэффициенте эффективности TheoreticalMaxCOP = (требуемаяТемператураВнутриC + 273) ÷ (требуемаяТемператураВнутриC - ВнешняяТемператураC) = (27+273) ÷ (27 - (-3)) = 300÷30 = 10 [10]

Ссылки

  1. ^ "Системы тепловых насосов". Energy.gov . Получено 2024-03-26 .
  2. ^ "Heat Pump Systems". Министерство энергетики США. Архивировано из оригинала 27 апреля 2023 г. Получено 27 апреля 2023 г.
  3. ^ "Тепловые насосы с отработанным воздухом". Energy Saving Trust . Получено 2024-02-22 .
  4. ^ abcdefghi Технологический отчет: Будущее тепловых насосов. Международное энергетическое агентство (отчет). Ноябрь 2022 г. Архивировано из оригинала 2023-01-06 . Получено 2023-01-06 .Лицензия: CC BY 4.0.
  5. ^ IPCC AR6 WG3 Ch11 2022, раздел 11.3.4.1.
  6. ^ IPCC SR15 Ch2 2018, стр. 142.
  7. ^ Эверитт, Нил (2023-09-11). «Исследование доказывает эффективность теплового насоса при низких температурах». Cooling Post . Получено 2024-01-22 .
  8. ^ Deetjen, Thomas A.; Walsh, Liam; Vaishnav, Parth (28.07.2021). «Тепловые насосы для жилых домов в США: частный экономический потенциал и его воздействие на выбросы, здоровье и сеть». Environmental Research Letters . 16 (8): 084024. Bibcode : 2021ERL....16h4024D. doi : 10.1088/1748-9326/ac10dc . ISSN  1748-9326. S2CID  236486619.
  9. ^ ab GFC Rogers и YR Mayhew (1957), Инженерная термодинамика, работа и теплопередача , раздел 13.1, Longmans, Green & Company Limited.
  10. ^ ab "Существует ли какой-то теоретический максимальный коэффициент производительности (COP) для тепловых насосов и чиллеров?". Physics Stack Exchange . Получено 2024-02-22 .
  11. ^ Уильямсон, Крис (13.10.2022). «Тепловые насосы великолепны. Давайте сделаем их еще лучше». Все, что вы можете нагреть . Получено 22.02.2024 .
  12. ^ «Часто забываемый шотландский изобретатель, чье изобретение изменило мир». The National . 2022-04-10 . Получено 2024-02-21 .
  13. ^ Bathe, Greville; Bathe, Dorothy (1943). Джейкоб Перкинс, его изобретения, его время и его современники . Историческое общество Пенсильвании. стр. 149.
  14. ^ abcd "История технологий тепловых насосов в Швейцарии – Тексты". www.aramis.admin.ch . Архивировано из оригинала 2021-11-23 . Получено 2023-09-14 .
  15. ^ Бэнкс, Дэвид Л. (2008-05-06). Введение в термогеологию: наземное отопление и охлаждение (PDF) . Wiley-Blackwell. ISBN 978-1-4051-7061-1. Архивировано (PDF) из оригинала 2016-12-20 . Получено 2014-03-05 .
  16. ^ Вирт, Э. (1955), Aus der Entwicklungsgeschichte der Wärmepumpe, Schweizerische Bauzeitung (на немецком языке), vol. 73, стр. 647–650, заархивировано из оригинала 20 ноября 2021 г. , получено 20 ноября 2021 г.
  17. ^ Рэндалл, Ян (2022-07-31). «Тепловые насосы: многовековая система теперь в центре энергетической стратегии правительства». Daily Express . Получено 2024-03-16 .
  18. ^ ab Электроснабжение в Соединенном Королевстве: хронология – от зарождения отрасли до 31 декабря 1985 г. Совет по электричеству. 1987. ISBN 978-0851881058. OCLC  17343802.
  19. ^ Бэнкс, Дэвид (август 2012 г.). Введение в термогеологию: наземное отопление и охлаждение . John Wiley & Sons. стр. 123.
  20. ^ "Почему домам Британии понадобятся разные типы тепловых насосов". The Economist . ISSN  0013-0613 . Получено 19.02.2024 .
  21. ^ "Что такое воздушный тепловой насос? Полное руководство в 2024 году". NEWNTIDE . 2024-10-24 . Получено 2024-09-30 .
  22. ^ Le, Khoa; Huang, MJ; Hewitt, Neil (2018). "Домашний высокотемпературный воздушный тепловой насос: анализ производительности с использованием моделирования TRNSYS". Международная конференция по высокопроизводительным зданиям . West Lafayette, IN, USA: 5th International High Performance Buildings Conference at Purdue University: 1. Получено 20 февраля 2022 г.
  23. ^ "Тепловые насосы показывают, насколько сложной будет декарбонизация". The Economist . ISSN  0013-0613 . Получено 14.09.2023 .
  24. ^ Лоуренс, Карен. "Воздушные тепловые насосы объяснили". Которые? . Архивировано из оригинала 2022-10-04 . Получено 2022-10-04 .
  25. ^ Канада, Natural Resources (2009-04-22). "Отопление и охлаждение с помощью теплового насоса". natural-resources.canada.ca . Получено 2024-02-22 .
  26. ^ «Тепловые насосы работают в холоде — американцы просто пока об этом не знают». Grist . 2022-05-09. Архивировано из оригинала 2022-05-09 . Получено 2022-05-09 .
  27. ^ «Тепловые насосы — это горячая штучка. Но для людей, живущих в квартирах, их приобретение представляет некоторые трудности».
  28. ^ Сезен, Кутбай; Гунгор, Афсин (2023-01-01). «Сравнение систем тепловых насосов с солнечными батареями для отопления жилых помещений: обзор». Солнечная энергия . 249 : 424–445. doi :10.1016/j.solener.2022.11.051. ISSN  0038-092X. Система фотоэлектрического теплового насоса прямого расширения с солнечными батареями (PV/T-DX-SAHP) позволяет использовать отходящее тепло для испарения хладагента в коллекторе-испарителе PV/T, обеспечивая при этом лучшее охлаждение для фотоэлектрических ячеек (Яо и др., 2020).
  29. ^ "Solar-assisted heat pumps". Архивировано из оригинала 28 февраля 2020 года . Получено 21 июня 2016 года .
  30. ^ "Pompe di calore elio-assistite" (на итальянском). Архивировано из оригинала 7 января 2012 года . Получено 21 июня 2016 года .
  31. ^ Energy Saving Trust (2019-02-13). "Может ли водяной тепловой насос работать на вас?". Energy Saving Trust . Архивировано из оригинала 2022-10-04 . Получено 2022-10-04 .
  32. ^ Баранюк, Крис (29.05.2023). «Взрывной спрос на гигантские тепловые насосы». BBC News . Архивировано из оригинала 07.09.2023 . Получено 19.09.2023 .
  33. ^ Ристау, Оливер (2022-07-24). "Энергетический переход, датский путь". DW . Архивировано из оригинала 2023-08-09 . Получено 2023-09-19 .
  34. ^ Padavic-Callaghan, Karmela (6 декабря 2022 г.). «Тепловой насос использует громкоговоритель и влажные полоски бумаги для охлаждения воздуха». New Scientist . Архивировано из оригинала 2023-01-04 . Получено 2023-01-04 .
  35. ^ Эверитт, Нил (2023-08-14). «Ученые заявляют о прорыве в области твердотельных тепловых насосов». Cooling Post . Архивировано из оригинала 2023-09-24 . Получено 2023-09-17 .
  36. ^ "Системы тепловых насосов". Министерство энергетики США. Архивировано из оригинала 2017-07-04 . Получено 2016-02-05 .
  37. ^ "Стимулирование возобновляемого тепла – внутренний RHI – выплачивается в течение 7 лет". Ассоциация геотермальных тепловых насосов . Архивировано из оригинала 2018-03-08 . Получено 2017-03-12 .
  38. ^ "Эффективность теплового насоса | Рейтинги SEER теплового насоса". Carrier . Архивировано из оригинала 2023-01-14 . Получено 2023-01-14 .
  39. ^ "COP и SPF для тепловых насосов поясняются". Green Business Watch UK . 2019-11-07 . Получено 2024-02-22 .
  40. ^ «Почему этот оконный тепловой насос гениален — не решили с Мэттом Ферреллом». 11 июня 2024 г.
  41. ^ «Как это работает — водонагреватели с тепловым насосом (HPWH)». www.energystar.gov . Получено 2024-01-22 .
  42. ^ "Системы горячего водоснабжения с тепловым насосом". Sustainability Victoria . Получено 2024-01-22 .
  43. ^ Баранюк, Крис (29.05.2023). «Взрывной спрос на гигантские тепловые насосы». BBC News . Архивировано из оригинала 07.09.2023 . Получено 17.09.2023 .
  44. ^ "Централизованное теплоснабжение - Энергетическая система". МЭА . Получено 2024-01-22 .
  45. ^ ab Дэвид, Андрей; и др. (2017). "Дорожная карта тепла в Европе: крупномасштабные электрические тепловые насосы в системах централизованного теплоснабжения". Energies . 10 (4): 578. doi : 10.3390/en10040578 .
  46. ^ Sayegh, MA; et al. (2018). «Размещение, подключение и режимы работы теплового насоса в европейском централизованном отоплении». Energy and Buildings . 166 : 122–144. Bibcode : 2018EneBu.166..122S. doi : 10.1016/j.enbuild.2018.02.006. Архивировано из оригинала 2019-12-14 . Получено 2019-07-10 .
  47. ^ Буффа, Симоне и др. (2019), «Системы централизованного теплоснабжения и охлаждения 5-го поколения: обзор существующих случаев в Европе», Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики (на немецком языке), т. 104, стр. 504–522, doi : 10.1016/j.rser.2018.12.059
  48. ^ "Главная". Приложение 35. Получено 2024-02-22 .
  49. ^ "Промышленные тепловые насосы: пора переходить на электричество". Всемирный совет предпринимателей по устойчивому развитию (WBCSD) . Получено 22.02.2024 .
  50. ^ IEA HPT TCP Annex 35 Publications Архивировано 21 сентября 2018 г. на Wayback Machine
  51. ^ "Применение промышленных тепловых насосов. Приложение 35, двухстраничное резюме". HPT – Технологии тепловых насосов . Получено 28.12.2023 .
  52. ^ "Норвежские исследователи разрабатывают самый горячий в мире тепловой насос". Ammonia21 . 2021-08-05. Архивировано из оригинала 2022-05-23 . Получено 2022-06-07 .
  53. ^ "Тепловые насосы играют ключевую роль в переходе промышленности на электрическую энергию". Всемирный совет предпринимателей по устойчивому развитию (WBCSD) . Архивировано из оригинала 2023-09-24 . Получено 2022-10-04 .
  54. ^ abcdef «Отопление и охлаждение с помощью теплового насоса: терминология эффективности». Natural Resources Canada. 8 сентября 2022 г. Архивировано из оригинала 3 апреля 2023 г. Получено 3 апреля 2023 г.
  55. ^ "Требования к экодизайну для обогревателей". Закон Европейского Союза . Архивировано из оригинала 2021-01-18 . Получено 2021-01-31 .
  56. ^ abcd Канадская сеть возобновляемых источников энергии «Коммерческие системы энергии Земли», рисунок 29. Архивировано 11 мая 2011 г. на Wayback Machine . Получено 8 декабря 2009 г.
  57. ^ Технический институт физики и химии, Китайская академия наук, «Современное состояние теплового насоса с воздушным источником для холодного региона», рисунок 5. Архивировано 14 апреля 2016 г. на Wayback Machine . Получено 19 апреля 2008 г.
  58. ^ ab SINTEF Energy Research «Интегрированные системы тепловых насосов на CO2 для отопления помещений и ГВС в энергосберегающих и пассивных домах», J. Steen, Таблица 3.1, Таблица 3.3 Архивировано 18.03.2009 на Wayback Machine . Получено 19 апреля 2008 г.
  59. ^ "Как ветер может помочь нам дышать легче". Energy.gov . Архивировано из оригинала 2023-08-28 . Получено 2023-09-13 .
  60. ^ "Global Electricity Review 2023". Ember . 2023-04-11. Архивировано из оригинала 2023-04-11 . Получено 2023-09-13 .
  61. ^ ab Quaschning 2022
  62. ^ «Великобритания саботирует свой собственный план по декарбонизации отопления». Engadget . 27 мая 2021 г. Архивировано из оригинала 2021-06-06 . Получено 2021-06-06 .
  63. ^ Deetjen, Thomas A; Walsh, Liam; Vaishnav, Parth (28.07.2021). «Тепловые насосы для жилых домов в США: частный экономический потенциал и его воздействие на выбросы, здоровье и сеть». Environmental Research Letters . 16 (8): 084024. Bibcode : 2021ERL....16h4024D. doi : 10.1088/1748-9326/ac10dc . S2CID  236486619.
  64. ^ «Может ли Великобритания полагаться на водород для сохранения своих газовых котлов?». inews.co.uk . 2021-05-21. Архивировано из оригинала 2021-06-06 . Получено 2021-06-06 .
  65. ^ МЭА (2022), Глобальный обзор водорода 2022, МЭА, Париж https://www.iea.org/reports/global-hydrogen-review-2022 Архивировано 10 января 2023 г. на Wayback Machine , Лицензия: CC BY 4.0
  66. ^ Насыщенные пары и насыщенные жидкости — это пары и жидкости при температуре насыщения и давлении насыщения . Перегретый пар находится при температуре выше температуры насыщения, соответствующей его давлению.
  67. ^ Людвиг фон Кубе, Ганс (1981). Технология теплового насоса. Баттервортс. стр. 22–23. ISBN 0-408-00497-5. Архивировано из оригинала 2023-04-03 . Получено 2023-01-02 .
  68. ^ Шамун, Марван; Рульер, Ромуальд; Хабершилль, Филипп; Берай, Жан Франсуа (2012-06-01). «Динамическая модель промышленного теплового насоса, использующего воду в качестве хладагента». Международный журнал по охлаждению . 35 (4): 1080–1091. doi :10.1016/j.ijrefrig.2011.12.007. ISSN  0140-7007.
  69. ^ Wu, Di (2021). "Парокомпрессионные тепловые насосы с чистыми хладагентами с низким ПГП". Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 138 : 110571. doi : 10.1016/j.rser.2020.110571. ISSN  1364-0321. S2CID  229455137. Архивировано из оригинала 24.09.2023 . Получено 17.11.2022 .
  70. ^ "Все, что вам нужно знать о диком мире тепловых насосов". MIT Technology Review . Архивировано из оригинала 2023-08-01 . Получено 2023-09-19 .
  71. ^ Miara, Marek (2019-10-22). «Тепловые насосы с безопасным для климата хладагентом, разработанные для установки в помещении». Fraunhofer ISE. Архивировано из оригинала 2022-02-20 . Получено 21-02-2022 .
  72. ^ Рабе, Барри Г. (2022-09-23). ​​«Повторный переход от глобального климатического отстающего к лидеру: Кигали и американская политика в отношении ГФУ». Brookings . Архивировано из оригинала 2022-10-04 . Получено 2022-10-04 .
  73. ^ Иттейлаг, Ричард Л. (2012-08-09). Зелёное электричество и глобальное потепление. AuthorHouse. стр. 77. ISBN 9781477217405. Архивировано из оригинала 2021-11-23 . Получено 2020-11-01 .
  74. ^ ab "Пропановые тепловые насосы более экологичны". The Economist . 2023-09-06. ISSN  0013-0613. Архивировано из оригинала 2023-09-17 . Получено 2023-09-17 .
  75. ^ "Smart CO2 Heat Pump". www.dti.dk . Архивировано из оригинала 2023-01-30 . Получено 2023-09-17 .
  76. ^ "Приложение 53 Современные технологии охлаждения/холодильного оборудования, 2 страницы, резюме". HPT - Технологии тепловых насосов . Получено 19.02.2024 .
  77. ^ "Справочник по Монреальскому протоколу по веществам, разрушающим озоновый слой – 7-е издание". Программа ООН по окружающей среде – Секретариат по озону. 2007. Архивировано из оригинала 2016-05-30 . Получено 2016-12-18 .
  78. ^ "Хладагенты – Экологические свойства". The Engineering ToolBox . Архивировано из оригинала 2013-03-14 . Получено 2016-09-12 .
  79. ^ R-410A#Воздействие на окружающую среду .
  80. ^ Ecometrica.com (27 июня 2012 г.). "Расчет потенциала парниковых газов R-410A". Архивировано из оригинала 2015-07-13 . Получено 2015-07-13 .
  81. ^ "Смесь хладагентов R404 и DME как новое решение для ограничения потенциала глобального потепления" (PDF) . 14 марта 2012 г. Архивировано из оригинала (PDF) 14 марта 2012 г.
  82. ^ ab IPCC_AR6_WG1_Ch7 2021, 7SM-26
  83. ^ LearnMetrics (2023-05-12). "Список хладагентов с низким ПГП: 69 хладагентов с ПГП ниже 500". LearnMetrics . Архивировано из оригинала 2023-06-10 . Получено 2023-09-13 .
  84. ^ abc "Потенциал глобального потепления (ПГП) хладагентов ГФУ". iifiir.org . Архивировано из оригинала 2023-09-24 . Получено 2023-09-13 .
  85. ^ Эверитт, Нил (2023-09-15). "Qvantum plant has 1 million heat pump capacity". Cooling Post . Архивировано из оригинала 2023-09-24 . Получено 2023-09-17 .
  86. ^ Miara, Marek (22 октября 2019 г.). «Тепловые насосы с хладагентом, безопасным для климата, разработаны для установки в помещении». Fraunhofer ISE. Архивировано из оригинала 20 февраля 2022 г. Получено 21 февраля 2022 г.
  87. ^ "Безопасность хладагентов - О безопасности хладагентов, токсичности и воспламеняемости". Отметить галочкой . Получено 17 апреля 2024 г.
  88. ^ "A2L – слабовоспламеняющиеся хладагенты". Журнал ACR . 2015-09-01 . Получено 2024-04-17 .
  89. ^ Агентство по охране окружающей среды США, OAR (14 ноября 2014 г.). «Поэтапный отказ от веществ, разрушающих озоновый слой (ODS)». US EPA . Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 г. Получено 16 февраля 2020 г.
  90. ^ "Тепловые насосы". IEA . Архивировано из оригинала 2023-09-17 . Получено 2023-09-17 .
  91. ^ "Электрификация промышленных процессов с помощью тепловых насосов". 22 марта 2022 г. Архивировано из оригинала 2022-08-08 . Получено 2022-08-09 .
  92. ^ Департамент энергетики, окружающей среды и мер по борьбе с изменением климата, Правительство Виктории (Австралия) (11 октября 2023 г.). "Системы горячего водоснабжения для предприятий". Правительство Виктории .
  93. ^ Министерство энергетики, окружающей среды и борьбы с изменением климата (Австралия), Правительство Виктории (2023-09-23). ​​"Системы горячего водоснабжения для домохозяйств". Правительство Виктории .
  94. ^ New South Wales Climate and Energy Action, Правительство Нового Южного Уэльса (Австралия) (2023-12-08). «Обновите свою систему горячего водоснабжения». Правительство Нового Южного Уэльса .
  95. ^ Правительство Австралии, Квинсленд (2023-10-05). "Скидки на энергосбережение и трансформацию для предприятий Квинсленда". Правительство Квинсленда .
  96. ^ Время экономить (21.11.2023). "Скидки на горячую воду в Австралии: подробное руководство для предприятий". Timetosave .
  97. ^ "Грант на более экологичные дома в Канаде". 17 марта 2021 г. Архивировано из оригинала 2022-01-17 . Получено 2022-01-17 .
  98. ^ "Замена угольного котла в сельской местности Пекина". Архивировано из оригинала 2023-03-24 . Получено 2023-09-14 .
  99. ^ abc "Резюме – Будущее тепловых насосов в Китае – Анализ". МЭА . Получено 2024-04-12 .
  100. ^ МЭА (2024), Будущее тепловых насосов в Китае, МЭА, Париж https://www.iea.org/reports/the-future-of-heat-pumps-in-china, Лицензия: CC BY 4.0
  101. ^ "Ставки HMCR на товары и услуги". 11 июля 2022 г. Архивировано из оригинала 2022-07-22 . Получено 2022-08-24 .
  102. ^ "Подать заявку на схему модернизации котла". Архивировано из оригинала 2023-09-19 . Получено 2023-09-14 .
  103. ^ "BBC Radio 4 – Sliced ​​Bread, Air Source Heat Pumps". BBC . Архивировано из оригинала 2022-04-30 . Получено 2022-04-30 .
  104. ^ Лоуренс, Карен (2024-05-03). "Расходы и экономия на воздушном тепловом насосе". Который? . Получено 2024-06-07 .
  105. ^ «Чистое тепло без горячего воздуха: британские и голландские уроки и проблемы». UKERC . Получено 2024-06-07 .
  106. ^ Шао, Елена. «HR 5376 – Закон о снижении инфляции 2022 года». Congress.gov . Конгресс США. Архивировано из оригинала 17 ноября 2022 года . Получено 17 ноября 2022 года .
  107. ^ «Поскольку тепловые насосы становятся мейнстримом, большой вопрос: могут ли они справиться с настоящим холодом?». The New York Times . 22 февраля 2023 г. Архивировано из оригинала 11 апреля 2023 г. Получено 11 апреля 2023 г.
  108. ^ Фрейзин, Рэйчел (17 ноября 2023 г.). «Администрация Байдена использует полномочия военного времени для поддержки энергоэффективного производства». The Hill . Получено 29 ноября 2023 г.

Источники

Отчеты МГЭИК

Другой

Внешние ссылки