高温热泵 – 用于改造

热泵的性能系数通常会随着其提供的出口温度越低而提高:因此,系统设计人员以较低温度的热发射器为目标,例如地板采暖,40°C 足以提供舒适的室温。然而,如果要在现有建筑中使用热泵,而现有建筑的热辐射器(如标准散热器)有限,则需要指定高温热泵,以避免改造造成的干扰。整个建筑内的热辐射系统

现在地源热泵能够提供 80°C 的出口温度,足以满足热水需求和使用标准尺寸散热器的建筑物供暖。虽然如果出口温度升高到 80°C,CoP 会降低,但是带有逆变器的高温热泵,如果设计有良好的控制系统(包括天气补偿),则只会在需要时提供 80°C:否则,它将会进行调节。当供暖负荷低于最大需求时,热泵以更高的效率提供较低的温度。

ICAX高温热泵

ICAX高温水源热泵目前正在使用或安装在以下改造项目中:

  • 平衡能源网络,伦敦南岸大学
  • 剑桥大学罗宾逊学院
  • 肖勒姆港海洋之家
  • 南华克区康索特庄园
  • 南华克温德姆庄园
  • 南华克区纽因顿庄园

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绩效系数 – CoP

热泵效率的关键是性能系数:“CoP”。尽管热力学第一定律告诉我们能量既不能被创造也不能被毁灭,但安装良好的地源热泵每消耗一单位电力就能产生四单位以上的热量。热泵并不创造这种能量,而只是将来自地面的平均温度分离为热(可用于加热)和冷(可返回地面)。

CoP 因每次安装而异,但热分配系统的出口温度越低,CoP 就越高。如果需要 65°C 的出口温度来加热散热器,则 CoP 可能会降低至 3.0 的水平。如果将热量分布设计为在出口温度为 50°C 时运行良好的地板采暖系统,则 CoP 可以达到 4 以上的水平。

入口温度对于热泵的 CoP 来说也至关重要。来自地面的输入温度越高,热泵所需的工作量越低,CoP 越高。事实上,重要的因素是源温度和出口温度之间的“升力”。因此,地源热泵在秋季的效率可能比在深冬更高。

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热泵的优点

热泵节省金钱。热泵的运行成本比直接电加热要低得多。它们的运行成本比燃油锅炉更低,甚至可以比燃气锅炉更低。由于热泵可以完全实现自动化,因此所需的工作量比生物质锅炉要少得多。

热泵减少碳排放。与燃烧石油、天然气、液化石油气或生物质不同,热泵不会产生现场碳排放(如果使用可再生电力为其供电,则根本不会产生碳排放)。随着电网脱碳,热泵使用的碳排放量逐年减少。

热泵节省空间。对燃料储存没有要求。

热泵是安全的。没有燃烧,也不会排放潜在有害气体。不需要烟囱。

与基于燃烧的加热系统相比,热泵需要的维护较少。

热泵可以在夏天提供制冷,在冬天提供供暖。

地源热泵的优点

使用 GSHP 的关键优势在于,冬季的性能系数高于 ASHP,因为地面温度高于环境空气温度。

使用 GSHP 的另一个优点是,由于地面温度低于夏季空气温度,因此夏季冷却的性能系数比 ASHP 高得多。

规划许可也更容易,因为 GSHP 可以放置在看不见的地方,而且几乎不会产生噪音。作为 GSHP,它具有更少的运动部件并且位于建筑物内部,并且使用寿命可能长达 25 年。

利用季节间热传递的优势

跨季节传热装置比无辅助GSHP 效率高得多,因为 IHT 系统从温暖的热库中获取热量,而不是从寒冷的地面获取热量。

季节间传热:储热和热泵

ICAX 推出了一种全新的激进机制,用于在夏季收集多余的太阳热,将其储存在热库中,并在冬季通过热泵释放以给建筑物供暖:季节间热传递。

通过使用 ThermalBank 储存热能,ICAX 使其热泵能够在地面温度为 25°C 时开始运行,而不是在秋季地面温度为 10°C 时开始运行。这使热泵的 CoP 值从标准数字4增加一倍至 8,从而改变了使用 GSHP 的经济性和碳节省量。