热泵比熔炉更有效吗?
热泵的净效率可能不比煤气炉好,但这并不意味着它们不是一个好的选择。
给房子供暖的两种主要方式是燃烧燃料(如。例如化石气体、燃料油、木材)或使用电力。火炉和锅炉把燃烧产生的热量分配给房子取暖。电阻热只在有限的应用中有意义,所以热泵用电加热是最好的方式。我喜欢热泵,已经把家里的炉子换成了两台。但让我们把事情搞清楚。说热泵比熔炉或锅炉更有效是在拿苹果和南瓜做比较。
漏掉了重要的一点
不幸的是,关于这个主题的许多文章都忽略了一个重要的问题。甚至一些有信誉的消息来源也会犯这个错误。我刚刚看了三篇比较热泵与熔炉和锅炉的文章,发现了这些关于热泵的说法能源使用:
- “效率是煤气炉的两倍多”
- “同样的产出少了三分之一的能量”
- “能量比熔炉少得多”
他们怎么能这么说呢?好吧,一个好的炉子将燃烧的燃料中95%的能量转化为房子的热量。热泵利用其输入能量将大约200 - 300%的能量以热量的形式输送到室内。让我们用一些数字来说明。
你把10万英热单位的化石天然气放进炉子里,就能得到95000英热单位的热量送到家里。你把10万BTU的电输入热泵,你就能在房子里得到20万到30万BTU的热量。如果这就是你所看到的,那么上面这些说法似乎是正确的。你把同样的10万英热单位的能量投入到两种供暖系统中。然而,热泵将2到3倍的热量输送到房子里。但是这里缺少了一些东西。
有什么秘密?
这两种类型的设备有不同的功能。火炉利用燃料燃烧产生的燃烧热。热泵利用电力驱动机械设备,将热量从一个地方转移到另一个地方。但我们需要进一步找出上面这些引文具有误导性的真正原因。
![火力发电厂](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2022/12/05152610/coal-fired-power-plant.jpg)
当炉子燃烧煤气时,它使用的是一次能源。当热泵使用电力时,它是在利用二次能源。电只是一种载体。电能中的主要能量来自:
- 燃烧煤气或煤
- 从可控核反应中获取热量
- 驾驭叶片在风中旋转或在有水坝的河流中旋转时产生的动能
- 当来自太阳的辐射能击中光伏组件时,让电子移动
在美国,我们的很多电力仍然来自清单上的第一个。以燃煤发电为例,该电厂的效率为35%至40%。考虑到电力从发电厂到你家的损耗,你的效率下降到30%左右。燃气发电厂更好,但效率仍然只有50%左右,输电和配电损失相同。
更大的图景
当你在热泵中使用这些电时,你得到的热量大约是电能的三倍。这使净效率恢复到90%到100%的范围。这和高效炉差不多。热泵的“效率是原来的两倍多”发生了什么?
现在,输送到你家的电力不仅仅来自燃烧天然气或煤炭。一次能源的实际组合取决于你在哪里。在太平洋西北地区,大部分电力来自清洁的水力发电厂。魁北克拥有北美最清洁的电力,95%的电力来自水力发电。在怀俄明州和佐治亚州,电力不是那么清洁。
苹果和南瓜
尽管如此,直接比较说热泵比熔炉更有效是没有帮助的。为此,您将现场使用的一次能源与来自现场外其他能量转换过程的二次能源进行比较。
不要误会我的意思。我绝对不是说你应该避免热泵,因为它的净效率可能不比煤气炉好。我只是说你不能只看这两种设备的额定效率。
另一个很大的不同是公用事业公司收取的电费和燃气费是不同的。即使你有一个超级高效的热泵对抗一个旧的,低效的熔炉,熔炉可能在成本上获胜。这是因为很多地方的汽油价格非常低。
不过,好消息是电力越来越清洁随着太阳能和风能疯狂发展。所以,使用热泵有很好的理由,包括在美国的几乎每个州,它们比熔炉的碳排放更低。但选择热泵,因为它比熔炉更高效,通常不是其中之一。
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原载于GreenBuildingAdvisor.com.Allison贝尔斯他是乔治亚州亚特兰大的演说家、作家、建筑科学顾问,也是能源先锋的创始人。他有物理学博士学位能源先锋博客.他也是写一本关于建筑科学的书.你可以在推特上关注他@EnergyVanguard.