Сезонная производительность теплового насоса постоянно улучшается.
Для большинства систем отопления помещений типичный сезонный коэффициент производительности теплового насоса (среднегодовой индекс энергетической эффективности, COP) с 2010 года неуклонно увеличивался почти до 4.
Коэффициент теплового насоса обычно достигает 4,5 или выше, особенно в относительно мягком климате, таком как Средиземноморский регион, центральный и южный Китай. Напротив, в экстремально холодном климате, таком как северная Канада, низкая температура наружного воздуха снизит энергетическую эффективность доступных в настоящее время технологий в среднем примерно до 3-3,5 зимой.
В последние десятилетия переход от безинверторной технологии к инверторной позволил повысить эффективность. Сегодня технология преобразования частоты позволяет избежать большей части потерь энергии, вызванных остановкой и запуском технологии без преобразования частоты, и снижает повышение температуры компрессора.
Правила, стандарты и маркировка, а также технологические достижения привели к глобальным улучшениям. Например, после того, как минимальный стандарт энергоэффективности был повышен дважды, средний сезонный коэффициент производительности тепловых насосов, продаваемых в США, увеличился на 13% и 8% соответственно в 2006 и 2015 годах.
Помимо дальнейшего улучшения цикла сжатия пара (например, за счет компонентов нового поколения), если вы хотите увеличить сезонный коэффициент полезного действия теплового насоса до 4,5-5,5 к 2030 году, вам потребуются системно-ориентированные решения (для оптимизации энергопотребления). использование всего здания) и использование хладагентов с очень низким или нулевым потенциалом глобального потепления.
По сравнению с газовыми конденсационными котлами, тепловые насосы могут удовлетворить 90% мировой потребности в отоплении и имеют меньший углеродный след.
Хотя на электрические тепловые насосы по-прежнему приходится не более 5% глобального отопления зданий, в долгосрочной перспективе они могут обеспечить более 90% глобального отопления зданий и имеют более низкие выбросы углекислого газа. Даже принимая во внимание углеродоёмкость производства электричества, тепловые насосы выделяют меньше углекислого газа, чем конденсационные газовые котлы (обычно работающие с КПД 92-95%).
С 2010 года, благодаря постоянному улучшению энергетических характеристик тепловых насосов и производству экологически чистой энергии, потенциальный охват тепловых насосов был значительно улучшен на 50%!
С 2015 года политика ускорила применение тепловых насосов.
В Китае субсидии в рамках плана действий по борьбе с загрязнением воздуха помогают снизить стоимость ранней установки и оборудования. В феврале 2017 года Министерство охраны окружающей среды Китая начало субсидировать воздушные тепловые насосы в различных провинциях Китая (например, 24 000-29 000 юаней на семью в Пекине, Тяньцзине и Шаньси). Япония имеет аналогичный план в рамках своего плана энергосбережения.
Другие планы предназначены специально для геотермальных тепловых насосов. В Пекине и по всей территории США 30% первоначальных инвестиционных затрат несет государство. Чтобы помочь достичь цели по развертыванию 700 миллионов метров геотермальных тепловых насосов, Китай предложил дополнительные субсидии (от 35 до 70 юаней/м) для других месторождений, таких как Цзилинь, Чунцин и Нанкин.
В Соединенных Штатах Америки требуется, чтобы на продукции указывали сезонный коэффициент полезного действия отопления и минимальный стандарт энергоэффективности теплового насоса. Эта система стимулирования, основанная на результатах, может косвенно улучшить производительность в будущем, поощряя сочетание теплового насоса и фотоэлектрической энергии в режиме самостоятельного использования. Таким образом, тепловой насос будет напрямую потреблять экологически чистую энергию, производимую на месте, и снижать чистое энергопотребление в общественной сети.
В дополнение к обязательным стандартам, европейская маркировка эффективности отопления помещений использует одинаковую шкалу теплового насоса (как минимум класса A +) и котла, работающего на ископаемом топливе (вплоть до класса A), так что их производительность можно напрямую сравнивать.
Кроме того, в Китае и ЕС энергия, используемая тепловыми насосами, классифицируется как возобновляемая тепловая энергия, чтобы получить другие стимулы, такие как налоговые скидки.
Канада рассматривает обязательное требование коэффициента эффективности более 1 (что эквивалентно 100% эффективности оборудования) для энергетической эффективности всех технологий отопления в 2030 году, что фактически запретит все традиционные угольные, мазутные и газовые котлы. .
Снизить барьеры для внедрения на более крупных рынках, особенно на рынках ремонта.
К 2030 году доля тепла в жилых домах, подаваемого тепловыми насосами по всему миру, должна утроиться. Таким образом, политика должна устранять барьеры выбора, включая высокие цены ранней покупки, эксплуатационные расходы и унаследованные проблемы существующих строительных фондов.
На многих рынках потенциальная экономия затрат на установку тепловых насосов относительно затрат на энергию (например, при переходе с газовых котлов на электрические насосы) обычно означает, что тепловые насосы могут стать лишь немного дешевле через 10–12 лет, даже если они имеют более высокую энергетическую эффективность.
С 2015 года субсидии доказали свою эффективность в компенсации первоначальных затрат на тепловые насосы, инициируя развитие рынка и ускоряя их применение в новых зданиях. Отмена этой финансовой поддержки может значительно затруднить популяризацию тепловых насосов, особенно геотермальных тепловых насосов.
Реконструкция и замена отопительного оборудования также могут быть частью политики, поскольку одного только ускоренного развертывания в новых зданиях будет недостаточно, чтобы утроить продажи жилья к 2030 году. стоимость установки теплового насоса, которая может составлять около 30% от общей стоимости инвестиций в тепловой насос с воздушным источником и занимать 65-85% от общей стоимости инвестиций в насос-источник.
Развертывание теплового насоса также должно прогнозировать изменения энергосистемы, необходимые для соответствия SDS. Например, возможность подключения к солнечным фотоэлектрическим панелям на месте и участие в рынках реагирования на спрос сделают тепловые насосы более привлекательными.
Время публикации: 16 марта 2022 г.