Тепловой насос

— Тепловой насос это устройство, которое потребляет работу (или электроэнергию) для передачи тепла от холодного радиатора к горячему радиатору. В частности, тепловой насос передает тепловую энергию , используя цикл охлаждения , охлаждая прохладное пространство и нагревая теплое. ^{[ 1 ]} В холодную погоду тепловой насос может переносить тепло с прохладной улицы для обогрева дома (например, зимой); насос также может быть предназначен для перемещения тепла из дома на более теплый участок улицы в теплую погоду (например, летом). Поскольку они передают тепло, а не генерируют тепло, они более энергоэффективны, чем другие способы обогрева 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 в помещении, где часть его тепловой энергии передается в это помещение, вызывая конденсацию газа до жидкого состояния. Сжиженный хладагент поступает в теплообменник на открытом воздухе, где давление падает, жидкость испаряется и температура газа падает. Сейчас температура ниже, чем температура наружного пространства, используемого в качестве источника тепла. Он может снова забрать энергию у источника тепла, сжаться и повторить цикл.

Воздушные тепловые насосы являются наиболее распространенными моделями, в то время как другие типы включают геотермальные тепловые насосы , тепловые насосы с водяным источником и тепловые насосы с вытяжным воздухом . ^{[ 3 ]} Крупномасштабные 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 «воздух-вода», который производит 6 кВт при SCOP 4,62, отдаст более 4 кВт энергии в систему отопления на каждый киловатт энергии, которую тепловой насос использует для работы. При использовании для отопления помещений тепловые насосы обычно более энергоэффективны, чем электрические сопротивления и другие обогреватели.

Благодаря своей высокой эффективности и растущей доле источников энергии, не содержащих ископаемого топлива, в электрических сетях тепловые насосы играют ключевую роль в смягчении последствий изменения климата . ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} Потребляя 1 кВтч электроэнергии, они могут передать 1 ^{[ 7 ]} до 4,5 кВтч тепловой энергии в здание. Углеродный след тепловых насосов зависит от способа производства электроэнергии , но они обычно сокращают выбросы. ^{[ 8 ]} Тепловые насосы могли бы удовлетворить более 80% мировых потребностей в отоплении помещений и воды с меньшим выбросом углекислого газа, чем газовые конденсационные котлы : однако в 2021 году они удовлетворяли только 10%. ^{[ 4 ]}

Принцип работы

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 от более низкой температуры к более высокой, но его можно заставить течь в этом направлении, если работу совершить . Работа, необходимая для передачи данного количества тепла, обычно намного меньше количества тепла; это является мотивацией для использования тепловых насосов в таких приложениях, как нагрев воды и внутренних помещений зданий. ^{[ 9 ]}

Объем работы, необходимый для передачи количества тепла Q из резервуара с более низкой температурой, например окружающего воздуха, в резервуар с более высокой температурой, например, внутри здания, равен: $W={\frac {Q}{\mathrm {COP} }}$ где

$W$ – работа, над рабочим телом . совершаемая компрессором теплового насоса
$Q$ – это тепло , передаваемое от резервуара с более низкой температурой к резервуару с более высокой температурой.
$\mathrm {COP}$ – мгновенный коэффициент полезного действия теплового насоса при температурах, преобладающих в резервуарах в один момент времени.

Коэффициент производительности теплового насоса больше единицы, поэтому требуемая работа меньше, чем передаваемое тепло, что делает тепловой насос более эффективным видом отопления, чем нагрев электрическим сопротивлением. Поскольку температура высокотемпературного резервуара увеличивается в ответ на поступающее в него тепло, коэффициент полезного действия уменьшается, в результате чего для каждой передаваемой единицы тепла требуется все больший объем работы. ^{[ 9 ]}

Коэффициент полезного действия и работу, необходимую для теплового насоса, можно легко рассчитать, рассмотрев идеальный тепловой насос, работающий по обратному циклу Карно :

Если низкотемпературный резервуар имеет температуру 270 К (-3 °С), а внутренняя часть здания имеет температуру 280 К (7 °С), соответствующий коэффициент полезного действия равен 27. Это означает, что требуется только 1 джоуль работы. требуется для передачи 27 джоулей тепла из резервуара с температурой 270 К в другой с температурой 280 К. Один джоуль работы в конечном итоге превращается в тепловую энергию внутри здания, поэтому для каждых 27 джоулей тепла, отбираемых из низкотемпературного резервуара, 28 джоулей тепла добавляются внутрь здания, что делает тепловой насос еще более привлекательным с точки зрения эффективности. ^{[ примечание 1 ]}
По мере постепенного повышения температуры внутри здания до 300 К (27 °C) коэффициент полезного действия постепенно падает до 9. Это означает, что каждый джоуль работы отвечает за передачу 9 джоулей тепла из низкотемпературного резервуара и в здание. Опять же, 1 джоуль работы в конечном итоге превращается в тепловую энергию внутри здания, поэтому 10 джоулей тепла добавляются внутрь здания. ^{[ примечание 2 ]}

Это теоретическое количество перекачиваемого тепла, но на практике оно будет меньше по разным причинам, например, если наружный блок установлен в месте с недостаточным потоком воздуха. Расширение обмена 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, использующего диметиловый эфир . ^{[ 13 ]}
1852: Лорд Кельвин описывает теорию, лежащую в основе тепловых насосов. ^{[ 14 ]}
1855–1857: Петер фон Риттингер разрабатывает и производит первый тепловой насос. ^{[ 15 ]}
1877: До 1875 года тепловые насосы использовались для компрессионного испарения пара (процесс открытого теплового насоса) на соляных фабриках с их очевидными преимуществами в экономии древесины и угля. В 1857 году Петер фон Риттингер первым попытался реализовать идею сжатия пара на небольшой опытной установке. Предположительно вдохновленные экспериментами Риттингера в Эбензее, Антуан-Поль Пиккар из Лозаннского университета и инженер Дж. Х. Вайбель из компании Weibel-Briquet в Женеве построили первую в мире действительно работающую систему сжатия пара с двухступенчатым поршневым компрессором. В 1877 году этот первый тепловой насос в Швейцарии был установлен на соляном заводе в Бексе . ^{[ 14 ]}^{[ 16 ]}
1928: Аурел Стодола конструирует тепловой насос с замкнутым контуром (источник воды из Женевского озера обеспечивает отопление мэрии Женевы . ), который по сей день ^{[ 17 ]}
1937–1945: Во время Первой мировой войны цены на топливо в Швейцарии были очень высокими, но там было много гидроэлектроэнергии . ^{[ 14 ]}^: 18 В период до и особенно во время Второй мировой войны , когда нейтральная Швейцария была полностью окружена странами, находившимися под управлением фашистов, нехватка угля снова стала вызывать тревогу. Благодаря своему лидирующему положению в области энергетических технологий швейцарские компании Sulzer , Escher Wyss и Brown Boveri в период с 1937 по 1945 год построили и ввели в эксплуатацию около 35 тепловых насосов. Основными источниками тепла были озерная вода, речная вода, грунтовые воды и отходящее тепло. Особого внимания заслуживают шесть исторических тепловых насосов из города Цюрих тепловой мощностью от 100 кВт до 6 МВт. Всемирной вехой стал тепловой насос, построенный Эшером Виссом в 1937/38 году для замены дровяных печей в мэрии Цюриха. Чтобы избежать шума и вибраций, был использован недавно разработанный ротационный поршневой компрессор. Этот исторический тепловой насос обогревал ратушу в течение 63 лет, до 2001 года. Только тогда его заменил новый, более эффективный тепловой насос. ^{[ 14 ]}
1945: Джон Самнер, городской инженер-электрик Норвича , устанавливает экспериментальную систему центрального отопления с тепловым насосом, питаемым водой, используя близлежащую реку для обогрева новых административных зданий Совета. Он имел сезонный коэффициент полезного действия 3,42, среднюю тепловую мощность 147 кВт и пиковую мощность 234 кВт. ^{[ 18 ]}
1948: Роберту К. Уэбберу приписывают разработку и создание первого геотермального теплового насоса. ^{[ 19 ]}
1951: Первая крупномасштабная установка — Королевский фестивальный зал в Лондоне открыт с помощью городского реверсивного теплового насоса с водяным источником, работающего на газе и питаемого Темзой , для отопления как зимой, так и охлаждения летом. ^{[ 18 ]}
2019: Кигалийская поправка о поэтапном отказе от вредных хладагентов вступает в силу.

Типы

Источник воздуха

Воздушный тепловой насос (ASHP) — это тепловой насос, который может поглощать тепло из воздуха снаружи здания и выделять его внутри; в нем используется тот же процесс охлаждения с компрессией пара и почти то же оборудование, что и в кондиционере , но в противоположном направлении. ASHP являются наиболее распространенным типом тепловых насосов и, как правило, имеют меньшие размеры и, как правило, используются для отопления отдельных домов или квартир, а не кварталов, районов или промышленных процессов. ^{[ 20 ]}

Тепловые насосы «воздух-воздух» поставляют горячий или холодный воздух непосредственно в помещения, но обычно не обеспечивают горячую воду. воздух-вода» Тепловые насосы « используют радиаторы или полы с подогревом для обогрева всего дома, а также часто используются для обеспечения горячей водой для бытовых нужд .

ASHP обычно может получить 4 кВтч тепловой энергии из 1 кВтч электрической энергии. Они оптимизированы для температур подачи от 30 до 40 °C (от 86 до 104 °F) и подходят для зданий с радиаторами отопления, рассчитанными на низкие температуры подачи. С потерями в эффективности ASHP может даже обеспечить полное центральное отопление с температурой подачи до 80 °C (176 °F). ^{[ 21 ]}

По состоянию на 2023 год ^[update] около 10% отопления зданий во всем мире обеспечивается ASHP. Это основной способ поэтапного отказа от газовых котлов (также известных как «печи») в домах, чтобы избежать выбросов парниковых газов . ^{[ 22 ]}

Воздушные тепловые насосы используются для перемещения тепла между двумя теплообменниками: один снаружи здания, который оснащен ребрами, через которые воздух прогоняется с помощью вентилятора, а другой либо непосредственно нагревает воздух внутри здания, либо нагревает воду, которая затем нагревается. циркулирует по зданию через радиаторы или полы с подогревом, отдавая тепло зданию. Эти устройства также могут работать в режиме охлаждения, где они отбирают 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 резервуаре для горячей воды. ^{[ 23 ]}

Воздушные тепловые насосы относительно просты и недороги в установке, поэтому являются наиболее широко используемым типом. В мягкую погоду коэффициент полезного действия (COP) может составлять от 2 до 5, тогда как при температуре ниже -8 ° C (18 ° F) тепловой насос с воздушным источником все еще может достигать COP от 1 до 4. ^{[ 24 ]}

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 регулируемой скоростью остаются высокоэффективными в условиях замерзания, что обеспечивает широкое внедрение и экономию средств в таких местах, как Миннесота и Мэн в США. Штаты. ^{[ 25 ]}

Источник земли

Тепловой насос в сочетании с накопителем тепла и холода

Геотермальный тепловой насос (также геотермальный тепловой насос) — это система отопления/охлаждения зданий, в которой используется тип теплового насоса для передачи тепла к земле или от нее, используя преимущество относительного постоянства температуры земли в зависимости от сезона. Геотермальные тепловые насосы (GSHP) – или геотермальные тепловые насосы (GHP), как их обычно называют в Северной Америке – относятся к числу наиболее энергоэффективных технологий для обеспечения отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и нагрева воды , используя гораздо меньше энергии, чем можно было бы достичь с помощью геотермальных тепловых насосов (GSHP). сжигание топлива в котле/печи или с использованием 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 использованной 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 заземляющий источник часто подходит при строительстве новых многоквартирных домов. ^{[ 26 ]} В противном случае воздушные тепловые насосы . вместо них часто используются

Вентиляция с рекуперацией тепла

Тепловые насосы вытяжного воздуха извлекают тепло из вытяжного воздуха здания и требуют механической вентиляции . Существуют два класса:

Тепловые насосы «воздух-воздух» передают тепло всасываемому воздуху.
Тепловые насосы «воздух-вода» передают тепло в контур отопления, который включает в себя резервуар с горячей водой для бытового потребления.

Солнечная энергия

Солнечный тепловой насос (SAHP) — это машина, которая объединяет тепловой насос и тепловые солнечные панели и/или фотоэлектрические солнечные панели в единую интегрированную систему. ^{[ 27 ]} Обычно эти две технологии используются отдельно (или только параллельно) для производства горячей воды . ^{[ 28 ]} В этой системе солнечная тепловая панель выполняет функцию низкотемпературного источника тепла, а вырабатываемое тепло используется для питания испарителя теплового насоса. ^{[ 29 ]} Цель этой системы — получить высокий КПД , а затем производить энергию более эффективным и менее затратным способом.

можно использовать любой тип солнечной тепловой панели (листовые и трубчатые, рулонные, тепловые трубы, термопластины) или гибридную ( моно / поликристаллическая , тонкая пленка В сочетании с тепловым насосом ). Использование гибридной панели предпочтительнее, поскольку позволяет покрыть часть потребности теплового насоса в электроэнергии и снизить энергопотребление и, следовательно, переменные затраты системы.

Источник воды

Водяной тепловой насос работает аналогично геотермальному 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 устройства, не замерзая и не создавая вредного воздействия на дикую природу. ^{[ 30 ]} Самый большой водогрейный тепловой насос был установлен в датском городе Эсбьерг в 2023 году. ^{[ 31 ]}^{[ 32 ]}

Другие

Термоакустический тепловой насос работает как термоакустический тепловой двигатель без хладагента, но вместо этого использует стоячую волну в герметичной камере, возбуждаемую громкоговорителем, для достижения разницы температур в камере. ^{[ 33 ]}

Электрокалорические тепловые насосы являются твердотельными. ^{[ 34 ]}

Приложения

По оценкам Международного энергетического агентства , по состоянию на 2021 год совокупная мощность тепловых насосов, установленных в зданиях, составит более 1000 ГВт. ^{[ 4 ]} Они используются для отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), а также могут обеспечивать горячее водоснабжение и сушку белья в барабане. ^{[ 35 ]} Затраты на покупку в различных странах поддерживаются за счет потребительских скидок. ^{[ 36 ]}

Отопление помещений, а иногда и охлаждение

В системах отопления, вентиляции и кондиционирования тепловой насос обычно представляет собой парокомпрессионное холодильное устройство, которое включает в себя реверсивный клапан направление теплового потока и оптимизированные теплообменники, позволяющие изменить (движения тепловой энергии). Реверсивный клапан переключает направление хладагента в цикле, поэтому тепловой насос может обеспечивать как отопление, так и охлаждение здания.

Поскольку два теплообменника, конденсатор и испаритель, должны менять свои функции, они оптимизированы для адекватной работы в обоих режимах. Таким образом, рейтинг сезонной 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 US Energy Star , оно должно иметь рейтинг не ниже 14 SEER. Насосы с рейтингом 18 SEER или выше считаются высокоэффективными. Изготовляемые тепловые насосы с самым высоким КПД составляют до 24 SEER. ^{[ 37 ]}

Сезонный коэффициент эффективности отопления (в США) или сезонный коэффициент производительности (в Европе) — это оценки эффективности отопления. SPF — это общая выработка тепла в год / общая потребляемая в год электроэнергия, другими словами, средний КПД отопления за год. ^{[ 38 ]}

Установленный на окне тепловой насос

Установленные на окне тепловые насосы работают от стандартных розеток переменного тока на 120 В и обеспечивают отопление, охлаждение и контроль влажности. Они более эффективны благодаря более низкому уровню шума, управлению конденсацией и меньшей занимаемой площади, чем оконные кондиционеры , которые просто охлаждают. ^{[ 39 ]}

Водяное отопление

В системах нагрева воды тепловые насосы могут использоваться для нагрева или предварительного нагрева воды для плавательных бассейнов, домов или промышленности. Обычно тепло извлекается из наружного воздуха и передается в резервуар с водой внутри помещения. ^{[ 40 ]}^{[ 41 ]}

Централизованное отопление

Большие (мегаваттные) тепловые насосы используются для централизованного теплоснабжения . ^{[ 42 ]} Однако по состоянию на 2022 г. ^[update] около 90% централизованного теплоснабжения производится за счет ископаемого топлива . ^{[ 43 ]} В Европе на тепловые насосы приходится всего 1% теплоснабжения в сетях централизованного теплоснабжения, но в ряде стран поставлены цели по декарбонизации своих сетей 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), промышленное отработанное тепло , геотермальная энергия , дымовые газы , отходящее тепло от централизованного холодоснабжения и тепло от солнечных сезонных накопителей тепловой энергии . ^{[ 44 ]} Крупномасштабные тепловые насосы для централизованного теплоснабжения в сочетании с накопителями тепловой энергии обеспечивают высокую гибкость для интеграции переменных возобновляемых источников энергии . Поэтому они считаются ключевой технологией для ограничения изменения климата за счет постепенного отказа от ископаемого топлива . ^{[ 44 ]}^{[ 45 ]} Они также являются важнейшим элементом систем, которые могут как обогревать, так и охлаждать помещения . ^{[ 46 ]}

Промышленное отопление

Существует большой потенциал для снижения потребления энергии и связанных с этим выбросов парниковых газов в промышленности за счет применения промышленных тепловых насосов, например, для технологического тепла . ^{[ 47 ]}^{[ 48 ]} Возможны короткие сроки окупаемости менее 2 лет при достижении высокого снижения выбросов CO ₂ (в некоторых случаях более 50%). ^{[ 49 ]}^{[ 50 ]} Промышленные тепловые насосы могут нагреваться до 200 °C и удовлетворять потребности в отоплении многих предприятий легкой промышленности . ^{[ 51 ]}^{[ 52 ]} Только в Европе тепловые насосы мощностью 15 ГВт могут быть установлены на 3000 объектах бумажной, пищевой и химической промышленности. ^{[ 4 ]}

Производительность

Производительность теплового насоса определяется способностью насоса извлекать тепло из среды с низкой температурой (источник ) и доставлять его в среду с более высокой температурой (приемник ) . ^{[ 53 ]} Производительность варьируется в зависимости от деталей установки, разницы температур, высоты объекта, местоположения на объекте, трасс трубопроводов, скорости потока и технического обслуживания.

Как правило, тепловые насосы работают наиболее эффективно (то есть производят тепло при заданном расходе энергии), когда разница между источником тепла и радиатором невелика. Таким образом, при использовании теплового насоса для отопления помещений или воды тепловой насос будет наиболее эффективен в мягких условиях и снизится в очень холодные дни. Показатели производительности, предоставляемые потребителям, пытаются принять во внимание это изменение.

Общими показателями производительности являются SEER (в режиме охлаждения) и сезонный коэффициент производительности (SCOP) (обычно используется только для отопления), хотя SCOP можно использовать для обоих режимов работы. ^{[ 53 ]} Большие значения любого показателя указывают на лучшую производительность. ^{[ 53 ]} При сравнении производительности тепловых насосов термин «производительность» предпочтительнее, чем «эффективность» , при этом коэффициент производительности (COP) используется для описания соотношения полезного движения тепла на затраченную работу. ^{[ 53 ]} Электрический нагреватель сопротивления имеет COP 1,0, что значительно ниже, чем у хорошо спроектированного теплового насоса, который обычно имеет COP от 3 до 5 при внешней температуре 10 °C и внутренней температуре 20 °C. Поскольку земля является источником постоянной температуры, геотермальный тепловой насос не подвергается большим колебаниям температуры и, следовательно, является наиболее энергоэффективным типом теплового насоса. ^{[ 53 ]}

«Сезонный коэффициент эффективности» (SCOP) представляет собой показатель совокупного показателя энергоэффективности за период в один год, который зависит от регионального климата. ^{[ 53 ]} Одна из рамок для такого расчета определена Регламентом Комиссии (ЕС) № 813/2013. ^{[ 54 ]}

Эксплуатационные характеристики теплового насоса в режиме охлаждения характеризуются в США либо коэффициентом энергоэффективности (EER), либо коэффициентом сезонной энергоэффективности (SEER), оба из которых имеют единицы измерения БТЕ/(ч·Вт) (обратите внимание, что 1 БТЕ/(ч·Вт) (h·W) = 0,293 Вт/Вт), а большие значения указывают на лучшую производительность.

Изменение COP в зависимости от температуры на выходе
Тип и источник насоса	Типичное использование	35 °С (например, стяжка пола с подогревом )	45 °С (например, стяжка пола с подогревом)	55 °С (например, деревянный пол с подогревом)	65 °С (например, радиатор или ГВС )	75 °С (например, радиатор и ГВС)	85 °С (например, радиатор и ГВС)
Высокоэффективный воздушно-тепловой насос (ВТН), воздух при температуре −20 °C. ^{[ 55 ]}		2.2	2.0	‐	‐	‐	‐
Двухступенчатая АШП, воздух −20 °С ^{[ 56 ]}	Низкая температура источника	2.4	2.2	1.9	‐	‐	‐
Высокоэффективный ASHP, воздух при 0 °C ^{[ 55 ]}	Низкая выходная температура	3.8	2.8	2.2	2.0	‐	‐
Прототип транскритического CO ₂ (R744) тепловой насос с трехсторонним газоохладителем, источник при 0 °C ^{[ 57 ]}	Высокая выходная температура	3.3	‐	‐	4.2	‐	3.0
Геотермальный тепловой насос (GSHP), вода при 0 °C ^{[ 55 ]}		5.0	3.7	2.9	2.4	‐	‐
ГШП, шлифовка при 10 °C ^{[ 55 ]}	Низкая выходная температура	7.2	5.0	3.7	2.9	2.4	‐
Теоретический предел цикла Карно , источник −20 °C.		5.6	4.9	4.4	4.0	3.7	3.4
Теоретический предел цикла Карно , источник 0 °C		8.8	7.1	6.0	5.2	4.6	4.2
Теоретический цикла Лоренцена предел ( CO ₂ насоса), обратная жидкость 25 °C, источник 0 °C ^{[ 57 ]}		10.1	8.8	7.9	7.1	6.5	6.1
Теоретический предел цикла Карно , источник 10 °C		12.3	9.1	7.3	6.1	5.4	4.8

Углеродный след

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

система отопления	выбросы источника энергии	эффективность	результирующие выбросы для тепловой энергии
тепловой насос с береговой ветроэнергетикой	11 гCO ₂ /кВтч ^{[ 58 ]}	400% (КПД=4)	3 гCO ₂ /кВтч
тепловой насос с глобальным электроэнергетическим балансом	436 гCO ₂ /кВтч ^{[ 59 ]} (2022)	400% (КПД=4)	109 гCO ₂ /кВтч
газовая термическая (высокая эффективность)	201 гCO ₂ /кВтч ^{[ 60 ]}	90% ^{[ нужна ссылка ]}	223 гCO ₂ /кВтч
тепловой насос электричество из бурого угля (старая электростанция) и низкая производительность	1221 гCO ₂ /кВтч ^{[ 60 ]}	300% (КПД=3)	407 гCO ₂ /кВтч

В большинстве случаев тепловые насосы сократят выбросы CO ₂ по сравнению с системами отопления, работающими на ископаемом топливе . ^{[ 61 ]} В регионах, на долю которых 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 структурами электроэнергии. ^{[ 4 ]} Эти значения можно улучшить на 10 процентных пунктов соответственно при использовании альтернативных хладагентов. В США 70% домов могли бы сократить выбросы, установив тепловой насос. ^{[ 62 ]}^{[ 4 ]} Растущая доля производства электроэнергии из возобновляемых источников во многих странах со временем приведет к увеличению экономии 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 конверсией, транспортировкой и использованием водорода. Кроме того, ожидается, что до 2030-х или 2040-х годов будет недостаточно зеленого водорода. ^{[ 63 ]}^{[ 64 ]}

Операция

Рисунок 2: Диаграмма температура-энтропия парокомпрессионного цикла.

Установка большого теплового насоса для коммерческого здания

Проводка и соединения с центральной вентиляционной установкой внутри

При сжатии пара используется циркулирующий хладагент в качестве среды , который поглощает тепло из одного пространства, сжимает его, тем самым повышая его температуру, прежде чем выпустить его в другое пространство. Система обычно состоит из восьми основных компонентов: компрессора , резервуара, реверсивного клапана , который выбирает режим нагрева или охлаждения, двух терморасширительных клапанов (один используется в режиме нагрева, а другой — в режиме охлаждения) и два теплообменника. один связан с внешним источником/отводом тепла, а другой — с внутренним. В режиме отопления внешним теплообменником является испаритель, а внутренним — конденсатор; в режиме охлаждения роли меняются.

Циркулирующий хладагент поступает в компрессор в термодинамическом состоянии, известном как насыщенный пар. ^{[ 65 ]} и сжимается до более высокого давления, что также приводит к более высокой температуре. Горячий сжатый пар тогда находится в термодинамическом состоянии, известном как перегретый пар, и имеет температуру и давление, при которых он может конденсироваться либо с охлаждающей водой, либо с охлаждающим воздухом, проходящим через змеевик или трубы. В режиме отопления это тепло используется для обогрева здания с помощью внутреннего теплообменника, а в режиме охлаждения это тепло отводится через внешний теплообменник.

Сконденсированный 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 при адиабатическом мгновенном испарении снижает температуру смеси жидкости и пара хладагента до уровня, при котором она оказывается ниже температуры охлаждаемого замкнутого пространства.

Холодная смесь затем направляется через змеевик или трубки испарителя. Вентилятор циркулирует теплый воздух в замкнутом пространстве через змеевик или трубы, несущие смесь холодного жидкого хладагента и пара. Этот теплый воздух испаряет жидкую часть холодной смеси хладагента. В то же время циркулирующий воздух охлаждается и, таким образом, снижает температуру закрытого помещения до желаемой температуры. В испарителе циркулирующий хладагент поглощает и отводит тепло, которое впоследствии отбрасывается в конденсаторе и переносится в другое место с помощью воды или воздуха, используемых 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 окружающей среды . Лед тает в ходе цикла размораживания . Внутренний теплообменник используется либо для непосредственного нагрева/охлаждения внутреннего воздуха, либо для нагрева воды, которая затем циркулирует через радиаторы или контур подогрева пола для обогрева или охлаждения зданий.

Улучшение КПД за счет переохлаждения

Тепловложение можно улучшить, если хладагент поступает в испаритель с более низким содержанием пара. Этого можно достичь путем охлаждения жидкого хладагента 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 за счет теплообмена между относительно теплым жидким хладагентом, выходящим из конденсатора, и парами более холодного хладагента, выходящим из испарителя. Разница энтальпий , необходимая для переохлаждения, приводит к перегреву пара, всасываемого в компрессор. Когда увеличение охлаждения, достигаемое за счет переохлаждения, превышает входную мощность привода компрессора, необходимую для преодоления дополнительных потерь давления, такой теплообмен улучшает коэффициент полезного действия. ^{[ 66 ]}

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 энергия компрессора увеличивается.

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
_2О ) ^{[ 67 ]}). ^{[ 68 ]} Их температура кипения обычно ниже -25 ° C. ^{[ 69 ]}

За последние 200 лет изменились стандарты и требования к новым хладагентам. низкий потенциал глобального потепления (ПГП), в дополнение ко всем предыдущим требованиям к безопасности, практичности, совместимости материалов, соответствующей атмосферной жизни, В настоящее время требуется ^{[ нужны разъяснения ]} и совместимость с высокоэффективными продуктами. К 2022 году устройства, использующие хладагенты с очень низким ПГП, по-прежнему будут занимать небольшую долю рынка, но, как ожидается, их роль будет возрастать из-за ужесточения нормативных требований. ^{[ 70 ]} поскольку большинство стран уже ратифицировали Кигалийскую поправку о запрете ГФУ. ^{[ 71 ]} Изобутан (R600A) и пропан (R290) гораздо менее вредны для окружающей среды, чем обычные гидрофторуглероды (ГФУ), и уже используются в воздушных тепловых насосах . ^{[ 72 ]} Пропан может быть наиболее подходящим для высокотемпературных тепловых насосов. ^{[ 73 ]} Аммиак (R717) и диоксид углерода ( R-744 ) также имеют низкий ПГП. По состоянию на 2023 год ^[update] меньший CO
₂ тепловых насоса не получили широкого распространения, и их исследования и разработки продолжаются. ^{[ 74 ]} В отчете за 2024 год говорится, что хладагенты с ПГП уязвимы для дальнейших международных ограничений. ^{[ 75 ]}

До 1990-х годов в тепловых насосах, а также в холодильниках и другой сопутствующей продукции в качестве хладагентов использовались хлорфторуглероды (ХФУ), которые серьезный ущерб озоновому слою при попадании в атмосферу наносили . Использование этих химикатов было запрещено или строго ограничено Монреальским протоколом от августа 1987 года. ^{[ 76 ]}

Заменители, в том числе R-134a и R-410A , представляют собой гидрофторуглероды (ГФУ) со схожими термодинамическими свойствами с незначительным потенциалом разрушения озона (ODP), но с проблемным ПГП. ^{[ 77 ]} ГФУ являются мощными парниковыми газами, которые способствуют изменению климата. ^{[ 78 ]}^{[ 79 ]} Диметиловый эфир (ДМЭ) также приобрел популярность в качестве хладагента в сочетании с R404a. ^{[ 80 ]} Более поздние хладагенты включают дифторметан (R32) с более низким ПГП, но все же более 600.

хладагент	20-летний ГВП	100-летний ПГП
Р-290 пропан ^{[ 81 ]}	0.072	0.02
R-600a изобутан		3 ^{[ 82 ]}
Р-32 ^{[ 81 ]}	491	136
Р-410а ^{[ 83 ]}	4705	2285
Р-134а ^{[ 83 ]}	4060	1470
Р-404а ^{[ 83 ]}	7258	4808

Ожидается, что устройства с хладагентом R-290 (пропаном) будут играть ключевую роль в будущем. ^{[ 73 ]}^{[ 84 ]} 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: максимальные безопасные заправки установлены значительно ниже, чем для хладагентов с более низкой воспламеняемостью (только допуская примерно в 13,5 раз меньше хладагента в системе, чем R-32). ^{[ 85 ]}^{[ 86 ]}^{[ 87 ]} Это означает, что R-290 подходит не для всех ситуаций и мест. Тем не менее, к 2022 году все большее количество устройств на R-290 будет предлагаться для внутреннего использования, особенно в Европе. ^{[ нужна ссылка ]}

В то же время, ^{[ когда? ]} Хладагенты ГФУ по-прежнему доминируют на рынке. Недавние правительственные постановления привели к поэтапному отказу от хладагента R-22 . Заменители, такие как R-32 и R-410A, пропагандируются как экологически чистые, но при этом имеют высокий ПГП. ^{[ 88 ]} Тепловой насос обычно использует 3 кг хладагента. При использовании R-32 это количество по-прежнему имеет 20-летнее воздействие, эквивалентное 7 тоннам CO ₂ , что соответствует двум годам отопления природным газом в среднем домашнем хозяйстве. Хладагенты с высоким ОРП уже выведены из обращения. ^{[ нужна ссылка ]}

Государственные стимулы

Финансовые стимулы направлены на защиту потребителей от высоких затрат на ископаемое топливо и сокращение выбросов парниковых газов . ^{[ 89 ]} и в настоящее время доступны в более чем 30 странах мира, покрывая более 70% мирового спроса на отопление в 2021 году. ^{[ 4 ]}

Австралия

Пищевые переработчики, пивовары, производители кормов для домашних животных и другие промышленные потребители энергии изучают возможность использования возобновляемых источников энергии для производства тепла промышленного уровня. На технологическое отопление приходится наибольшая доля потребления энергии на месте в австралийском производстве, 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 энергоэффективности (A2EP) для проведения предварительного технико-экономического обоснования на ряде объектов по всей Австралии, причем наиболее перспективные места продвигаются к полному технико-экономическому обоснованию. ^{[ 90 ]}

Стремясь стимулировать энергоэффективность и снизить воздействие на окружающую среду, австралийские штаты Виктория, Новый Южный Уэльс и Квинсленд реализовали программы скидок, направленные на модернизацию существующих систем горячего водоснабжения. Эти программы специально поощряют переход от традиционных газовых или электрических систем к системам на основе тепловых насосов. ^{[ 91 ]}^{[ 92 ]}^{[ 93 ]}^{[ 94 ]}^{[ 95 ]}

Канада

В 2022 году грант Canada Greener Homes Grant ^{[ 96 ]} предоставляет до 5000 долларов США на модернизацию (включая некоторые тепловые насосы) и 600 долларов США на оценку энергоэффективности.

Китай

Субсидии на закупки в сельской местности в 2010-х годах сократили сжигание угля для отопления, что приводило к ухудшению здоровья. ^{[ 97 ]}

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 для зданий, играет решающую роль в мировой промышленности. На долю страны приходится более четверти мировых продаж, причем только в 2023 году они выросли на 12%, несмотря на падение мировых продаж на 3% в том же году. ^{[ 98 ]}

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 чаще 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 отдают предпочтение из-за их энергоэффективности, поскольку они потребляют 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, их общая мощность превышает 250 ГВт, что покрывает около 4% потребностей в отоплении зданий. ^{[ 98 ]}

В соответствии со сценарием объявленных обязательств (APS), который соответствует целям Китая по углеродной нейтральности, ожидается, что к 2050 году мощность достигнет 1400 ГВт, что обеспечит 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, а число рабочих мест, как ожидается, удвоится к 2050 году, что подчеркивает важность профессиональной подготовки для роста промышленности. Такое активное развитие рынка тепловых насосов призвано сыграть значительную роль в сокращении прямых выбросов в зданиях на 30% и сокращении выбросов PM2,5 от отопления жилых домов почти на 80% к 2030 году. ^{[ 98 ]}^{[ 99 ]}

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. ^{[ 100 ]} По состоянию на 2022 год ^[update] стоимость установки теплового насоса больше, чем газового котла, но при наличии «Схемы модернизации котла» ^{[ 101 ]} государственная субсидия и если предположить, что затраты на электроэнергию/газ останутся одинаковыми, их затраты в течение срока службы в среднем будут одинаковыми. ^{[ 102 ]} 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. ^{[ 103 ]} В 2024 году Англию критиковали за то, что она по-прежнему разрешает строить новые дома с газовыми котлами, в отличие от некоторых других графств, где это запрещено. ^{[ 104 ]}

Соединенные Штаты

Программа скидок на высокоэффективные электрические дома была создана в 2022 году для предоставления грантов энергетическим управлениям штата и индейским племенам с целью установления в масштабах штата скидок на высокоэффективные электрические дома. С этого момента американские домохозяйства имеют право на налоговую льготу 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 тепловые насосы в размере до 8000 долларов США. ^{[ 105 ]}

В 2022 году в США было продано больше тепловых насосов, чем печей, работающих на природном газе. ^{[ 106 ]}

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 об оборонном производстве, поскольку, по мнению администрации, энергия, которая лучше влияет на климат, лучше и для национальной безопасности. ^{[ 107 ]}

Примечания

^ Как объяснено в Коэффициент производительности TheoreticalMaxCOP = (desiredIndoorTempC + 273) ÷ (desiredIndoorTempC - externalTempC) = (7+273) ÷ (7 - (-3)) = 280÷10 = 28 ^{[ 10 ]}
^ Как объяснено в Коэффициент производительности TheoreticalMaxCOP = (desiredIndoorTempC + 273) ÷ (desiredIndoorTempC - externalTempC) = (27+273) ÷ (27 - (-3)) = 300÷30 = 10 ^{[ 10 ]}

Ссылки

^ «Теплонасосные системы» . Energy.gov.ru . Проверено 26 марта 2024 г.
^ «Теплонасосные системы» . Министерство энергетики США. Архивировано из оригинала 27 апреля 2023 года . Проверено 27 апреля 2023 г.
^ «Вытяжные тепловые насосы» . Трест энергосбережения . Проверено 22 февраля 2024 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Технологический отчет: Будущее тепловых насосов . Международное энергетическое агентство (Отчет). Ноябрь 2022 г. Архивировано из оригинала 6 января 2023 г. Проверено 6 января 2023 г. Лицензия: CC BY 4.0.
^ МГЭИК AR6 WG3 Глава 11 2022 г. , разд. 11.3.4.1.
^ МГЭИК SR15, глава 2, 2018 г. , стр. 142.
^ Эверитт, Нил (11 сентября 2023 г.). «Исследование доказывает эффективность теплового насоса при низких температурах» . Охлаждающий пост . Проверено 22 января 2024 г.
^ Дитджен, Томас А.; Уолш, Лиам; Вайшнав, Партх (28 июля 2021 г.). «Бытовые тепловые насосы в США: частный экономический потенциал и его выбросы, влияние на здоровье и энергосистему» . Письма об экологических исследованиях . 16 (8): 084024. Бибкод : 2021ERL....16h4024D . дои : 10.1088/1748-9326/ac10dc . ISSN 1748-9326 . S2CID 236486619 .
^ Jump up to: ^а ^б Г.Ф.К. Роджерс и Ю.Р. Мэйхью (1957), Инженерная термодинамика, работа и теплопередача , раздел 13.1, Longmans, Green & Company Limited.
^ Jump up to: ^а ^б «Существует ли какой-то теоретический максимальный коэффициент производительности (COP) для тепловых насосов и чиллеров?» . Обмен стеками по физике . Проверено 22 февраля 2024 г.
^ Уильямсон, Крис (13 октября 2022 г.). «Тепловые насосы — это здорово. Давайте сделаем их еще лучше» . Все, что можно нагреть . Проверено 22 февраля 2024 г.
^ «Часто забытый шотландский изобретатель, чьи инновации изменили мир» . Национальный . 10 апреля 2022 г. Проверено 21 февраля 2024 г.
^ Бат, Гревилл; Купайтесь, Дороти (1943). Джейкоб Перкинс, его изобретения, его время и его современники . Историческое общество Пенсильвании. п. 149.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д «История теплонасосных технологий в Швейцарии - Тексты» . www.aramis.admin.ch . Архивировано из оригинала 23 ноября 2021 г. Проверено 14 сентября 2023 г.
^ Бэнкс, Дэвид Л. (6 мая 2008 г.). Введение в термогеологию: отопление и охлаждение из грунтовых источников (PDF) . Уайли-Блэквелл. ISBN 978-1-4051-7061-1 . Архивировано (PDF) из оригинала 20 декабря 2016 г. Проверено 5 марта 2014 г.
^ Вирт, Э. (1955), Из истории развития теплового насоса, Schweizerische Bauzeitung (на немецком языке), vol. 73, стр. 647–650, заархивировано из оригинала 20 ноября 2021 г. , получено 20 ноября 2021 г.
^ Рэндалл, Ян (31 июля 2022 г.). «Тепловые насосы: многовековая система теперь лежит в основе энергетической стратегии правительства» . Ежедневный экспресс . Проверено 16 марта 2024 г.
^ Jump up to: ^а ^б Электроснабжение в Соединенном Королевстве: хронология – от зарождения отрасли до 31 декабря 1985 года . Электроэнергетический совет. 1987. ISBN 978-0851881058 . OCLC 17343802 .
^ Бэнкс, Дэвид (август 2012 г.). Введение в термогеологию: наземное отопление и охлаждение . Джон Уайли и сыновья. п. 123.
^ «Почему британским домам потребуются различные типы тепловых насосов» . Экономист . ISSN 0013-0613 . Проверено 19 февраля 2024 г.
^ Ле, Хоа; Хуанг, MJ; Хьюитт, Нил (2018). «Бытовой высокотемпературный тепловой насос с воздушным источником: анализ производительности с использованием моделирования TRNSYS» . Международная конференция по высокоэффективным зданиям . Уэст-Лафайет, Индиана, США: 5-я Международная конференция по высокоэффективным зданиям в Университете Пердью: 1 . Проверено 20 февраля 2022 г.
^ «Тепловые насосы показывают, насколько трудной будет декарбонизация» . Экономист . ISSN 0013-0613 . Проверено 14 сентября 2023 г.
^ Лоуренс, Карен. «Объяснение воздушных тепловых насосов» . Который? . Архивировано из оригинала 4 октября 2022 г. Проверено 4 октября 2022 г.
^ Канада, Природные ресурсы (22 апреля 2009 г.). «Отопление и охлаждение с помощью теплового насоса» . natural-resources.canada.ca . Проверено 22 февраля 2024 г.
^ «Тепловые насосы действительно работают на холоде – просто американцы об этом еще не знают» . Грист . 09.05.2022. Архивировано из оригинала 9 мая 2022 г. Проверено 9 мая 2022 г.
^ «Тепловые насосы — популярная вещь. Но для людей, живущих в многоквартирных домах, их приобретение представляет собой некоторые проблемы» .
^ Сезен, Кутбай; Гунгор, Афсин (1 января 2023 г.). «Сравнение систем тепловых насосов с использованием солнечной энергии для отопления жилых домов: обзор» . Солнечная энергия . 249 : 424–445. doi : 10.1016/j.solener.2022.11.051 . ISSN 0038-092X . Фотоэлектро-термическая система солнечного теплового насоса прямого расширения (PV/T-DX-SAHP) позволяет использовать отходящее тепло для испарения хладагента в коллекторе-испарителе PV/T, одновременно обеспечивая лучшее охлаждение фотоэлектрических элементов (Яо и др., 2020).
^ «Солнечные тепловые насосы» . Архивировано из оригинала 28 февраля 2020 года . Проверено 21 июня 2016 г.
^ «Pompe di Calore elio-assistite» (на итальянском языке). Архивировано из оригинала 7 января 2012 года . Проверено 21 июня 2016 г.
^ Трест энергосбережения (13 февраля 2019 г.). «Может ли вам подойти водяной тепловой насос?» . Трест энергосбережения . Архивировано из оригинала 4 октября 2022 г. Проверено 4 октября 2022 г.
^ Баранюк, Крис (29 мая 2023 г.). «Взрывной» спрос на гигантские тепловые насосы» . Новости Би-би-си . Архивировано из оригинала 07 сентября 2023 г. Проверено 19 сентября 2023 г.
^ Ристау, Оливер (24 июля 2022 г.). «Энергетический переход по-датски» . ДВ . Архивировано из оригинала 9 августа 2023 г. Проверено 19 сентября 2023 г.
^ Падавик-Каллаган, Кармела (6 декабря 2022 г.). «Тепловой насос использует громкоговоритель и влажные полоски бумаги для охлаждения воздуха» . Новый учёный . Архивировано из оригинала 4 января 2023 г. Проверено 4 января 2023 г.
^ Эверитт, Нил (14 августа 2023 г.). «Ученые заявляют о прорыве в области твердотельных тепловых насосов» . Охлаждающий пост . Архивировано из оригинала 24 сентября 2023 г. Проверено 17 сентября 2023 г.
^ «Теплонасосные системы» . Министерство энергетики США. Архивировано из оригинала 4 июля 2017 г. Проверено 5 февраля 2016 г.
^ «Стимулирование использования возобновляемых источников тепла – отечественная RHI – выплачивается в течение 7 лет» . Ассоциация геотермальных тепловых насосов . Архивировано из оригинала 08 марта 2018 г. Проверено 12 марта 2017 г.
^ «Эффективность теплового насоса | Рейтинги SEER тепловых насосов» . Перевозчик . Архивировано из оригинала 14 января 2023 г. Проверено 14 января 2023 г.
^ «Объяснение COP и SPF для тепловых насосов» . Green Business Watch UK . 07.11.2019 . Проверено 22 февраля 2024 г.
^ «Почему этот оконный тепловой насос гениален - не определились с Мэттом Ферреллом» . 11 июня 2024 г.
^ «Как это работает — водонагреватели с тепловым насосом (HPWH)» . www.energystar.gov . Проверено 22 января 2024 г.
^ «Тепловые насосные системы горячего водоснабжения» . Устойчивое развитие Виктория . Проверено 22 января 2024 г.
^ Баранюк, Крис (29 мая 2023 г.). «Взрывной» спрос на гигантские тепловые насосы» . Новости Би-би-си . Архивировано из оригинала 07 сентября 2023 г. Проверено 17 сентября 2023 г.
^ «Теплоцентрализованное теплоснабжение – энергетическая система» . МЭА . Проверено 22 января 2024 г.
^ Jump up to: ^а ^б Давид, Андрей; и др. (2017). «Дорожная карта теплоснабжения Европы: крупномасштабные электрические тепловые насосы в системах централизованного теплоснабжения» . Энергии . 10 (4): 578. doi : 10.3390/en10040578 .
^ Сайег, Массачусетс; и др. (2018). «Размещение, подключение и режимы работы теплового насоса в централизованном теплоснабжении Европы» . Энергия и здания . 166 : 122–144. Бибкод : 2018EneBu.166..122S . дои : 10.1016/j.enbuild.2018.02.006 . Архивировано из оригинала 14 декабря 2019 г. Проверено 10 июля 2019 г.
^ Буффа, Симона; и др. (2019), «Системы централизованного отопления и охлаждения 5-го поколения: обзор существующих примеров в Европе», Renewable and Sustainable Energy Reviews (на немецком языке), vol. 104, стр. 504–522, doi : 10.1016/j.rser.2018.12.059
^ "Дом" . Приложение 35 . Проверено 22 февраля 2024 г.
^ «Промышленные тепловые насосы: пора переходить на электричество» . Всемирный деловой совет по устойчивому развитию (WBCSD) . Проверено 22 февраля 2024 г.
^ Публикации IEA HPT TCP Приложение 35, заархивированные 21 сентября 2018 г. на Wayback Machine.
^ «Применение промышленных тепловых насосов. Приложение 35, двухстраничное резюме» . HPT – Теплонасосные технологии . Проверено 28 декабря 2023 г.
^ «Норвежские исследователи разработали самый горячий тепловой насос в мире» . Аммиак21 . 05.08.2021. Архивировано из оригинала 23 мая 2022 г. Проверено 7 июня 2022 г.
^ «Тепловые насосы играют ключевую роль в переходе промышленности на электричество» . Всемирный деловой совет по устойчивому развитию (WBCSD) . Архивировано из оригинала 24 сентября 2023 г. Проверено 4 октября 2022 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж «Отопление и охлаждение с помощью теплового насоса: терминология эффективности» . Природные ресурсы Канады. 8 сентября 2022 года. Архивировано из оригинала 3 апреля 2023 года . Проверено 3 апреля 2023 г.
^ «Требования к экодизайну обогревателей» . Право Европейского Союза . Архивировано из оригинала 18 января 2021 г. Проверено 31 января 2021 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Канадская сеть возобновляемых источников энергии «Коммерческие энергетические системы Земли», рисунок 29. Архивировано 11 мая 2011 г. в Wayback Machine . . Проверено 8 декабря 2009 г.
^ Технический институт физики и химии Китайской академии наук «Современное состояние воздушного теплового насоса для холодных регионов», рисунок 5. Архивировано 14 апреля 2016 г. на Wayback Machine . . Проверено 19 апреля 2008 г.
^ Jump up to: ^а ^б SINTEF Energy Research «Интегрированные системы тепловых насосов на CO ₂ для отопления помещений и приготовления горячей воды в энергосберегающих и пассивных домах», Дж. Стин, Таблица 3.1, Таблица 3.3. Архивировано 18 марта 2009 г. в Wayback Machine . . Проверено 19 апреля 2008 г.
^ «Как ветер может помочь нам легче дышать» . Energy.gov.ru . Архивировано из оригинала 28 августа 2023 г. Проверено 13 сентября 2023 г.
^ «Глобальный обзор электроэнергетики 2023» . Эмбер . 11 апреля 2023 г. Архивировано из оригинала 11 апреля 2023 г. Проверено 13 сентября 2023 г.
^ Jump up to: ^а ^б Квашнинг 2022
^ «Великобритания саботирует свой собственный план по декарбонизации отопления» . Engadget . 27 мая 2021 г. Архивировано из оригинала 06 июня 2021 г. Проверено 6 июня 2021 г.
^ Дитджен, Томас А; Уолш, Лиам; Вайшнав, Партх (28 июля 2021 г.). «Бытовые тепловые насосы в США: частный экономический потенциал и его выбросы, влияние на здоровье и энергосистему» . Письма об экологических исследованиях . 16 (8): 084024. Бибкод : 2021ERL....16h4024D . дои : 10.1088/1748-9326/ac10dc . S2CID 236486619 .
^ «Может ли Великобритания полагаться на водород для экономии своих газовых котлов?» . inews.co.uk . 21 мая 2021 г. Архивировано из оригинала 6 июня 2021 г. Проверено 6 июня 2021 г.
^ МЭА (2022 г.), Global Hydrogen Review 2022, МЭА, Париж https://www.iea.org/reports/global-гидроген-review-2022. Архивировано 10 января 2023 г. на Wayback Machine , лицензия: CC BY 4.0.
^ Насыщенные пары и насыщенные жидкости — это пары и жидкости при температуре насыщения и давлении насыщения . Перегретый пар имеет температуру выше температуры насыщения, соответствующей его давлению.
^ Людвиг фон Кубе, Ганс (1981). Технология теплового насоса . Баттервортс. стр. 22–23. ISBN 0-408-00497-5 . Архивировано из оригинала 3 апреля 2023 г. Проверено 2 января 2023 г.
^ Чамун, Марван; Рульер, Ромуальд; Хабершилль, Филипп; Берай, Жан Франсуа (01 июня 2012 г.). «Динамическая модель промышленного теплового насоса, использующего воду в качестве хладагента» . Международный журнал холодильного оборудования . 35 (4): 1080–1091. дои : 10.1016/j.ijrefrig.2011.12.007 . ISSN 0140-7007 .
^ Ву, Ди (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 сентября 2023 г. Проверено 17 ноября 2022 г.
^ «Все, что вам нужно знать о диком мире тепловых насосов» . Обзор технологий Массачусетского технологического института . Архивировано из оригинала 1 августа 2023 г. Проверено 19 сентября 2023 г.
^ Миара, Марек (22 октября 2019 г.). «Тепловые насосы с экологически чистым хладагентом, разработанные для установки внутри помещений» . Фраунгофера ИСЭ. Архивировано из оригинала 20 февраля 2022 г. Проверено 21 февраля 2022 г.
^ Рабе, Барри Г. (23 сентября 2022 г.). «Поворот от глобального климатического отставания к лидеру: Кигали и американская политика ГФУ» . Брукингс . Архивировано из оригинала 4 октября 2022 г. Проверено 4 октября 2022 г.
^ Иттейлаг, Ричард Л. (9 августа 2012 г.). Зеленое электричество и глобальное потепление . АвторДом. п. 77. ИСБН 9781477217405 . Архивировано из оригинала 23 ноября 2021 г. Проверено 1 ноября 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Тепловые насосы, работающие на пропане, более экологичны» . Экономист . 06.09.2023. ISSN 0013-0613 . Архивировано из оригинала 17 сентября 2023 г. Проверено 17 сентября 2023 г.
^ «Умный тепловой насос CO2» . www.dti.dk. Архивировано из оригинала 30 января 2023 г. Проверено 17 сентября 2023 г.
^ «Приложение 53. Передовые технологии охлаждения/холодильника, 2 страницы, краткое содержание» . HPT – Теплонасосные технологии . Проверено 19 февраля 2024 г.
^ «Справочник Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой – 7-е издание» . Программа ООН по окружающей среде – Секретариат по озону. 2007. Архивировано из оригинала 30 мая 2016 г. Проверено 18 декабря 2016 г.
^ «Хладагенты – экологические свойства» . Инженерный набор инструментов . Архивировано из оригинала 14 марта 2013 г. Проверено 12 сентября 2016 г.
^ R-410A#Воздействие на окружающую среду .
^ Ecometrica.com (27 июня 2012 г.). «Расчет парникового потенциала R-410A» . Архивировано из оригинала 13 июля 2015 г. Проверено 13 июля 2015 г.
^ «Смесь хладагента R404 и DME как новое решение для ограничения потенциала глобального потепления» (PDF) . 14 марта 2012 г. Архивировано из оригинала (PDF) 14 марта 2012 г.
^ Jump up to: ^а ^б IPCC_AR6_WG1_Ch7 2021 , 7SM-26
^ ИзучитеМетрики (12 мая 2023 г.). «Список хладагентов с низким ПГП: 69 хладагентов с ПГП ниже 500» . ИзучитеМетрики . Архивировано из оригинала 10 июня 2023 г. Проверено 13 сентября 2023 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с «Потенциал глобального потепления (ПГП) хладагентов ГФУ» . iifiir.org . Архивировано из оригинала 24 сентября 2023 г. Проверено 13 сентября 2023 г.
^ Эверитт, Нил (15 сентября 2023 г.). «Завод Qvantum имеет мощность 1 млн тепловых насосов» . Охлаждающий пост . Архивировано из оригинала 24 сентября 2023 г. Проверено 17 сентября 2023 г.
^ Миара, Марек (22 октября 2019 г.). «Тепловые насосы с экологически чистым хладагентом, разработанные для установки внутри помещений» . Фраунгофера ИСЭ. Архивировано из оригинала 20 февраля 2022 года . Проверено 21 февраля 2022 г.
^ «Безопасность хладагентов – о безопасности, токсичности и воспламеняемости хладагентов» . Галочка . Проверено 17 апреля 2024 г.
^ «A2L – Легковоспламеняющиеся хладагенты» . Журнал АКР . 01.09.2015 . Проверено 17 апреля 2024 г.
^ Агентство по охране окружающей среды США, OAR (14 ноября 2014 г.). «Поэтапный отказ от озоноразрушающих веществ (ОРВ)» . Агентство по охране окружающей среды США . Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 года . Проверено 16 февраля 2020 г. .
^ «Тепловые насосы» . МЭА . Архивировано из оригинала 17 сентября 2023 г. Проверено 17 сентября 2023 г.
^ «Электрификация промышленных процессов с помощью тепловых насосов» . 22 марта 2022 г. Архивировано из оригинала 8 августа 2022 г. Проверено 9 августа 2022 г.
^ Департамент энергетики, окружающей среды и борьбы с изменением климата, правительство штата Виктория (Австралия) (11 октября 2023 г.). «Системы горячего водоснабжения для предприятий» . Правительство штата Виктория .
^ Министерство энергетики, окружающей среды и борьбы с изменением климата (Австралия), правительство Виктории (23 сентября 2023 г.). «Системы горячего водоснабжения для домохозяйств» . Правительство штата Виктория .
^ Действия Нового Южного Уэльса по климату и энергетике, Правительство Нового Южного Уэльса (Австралия) (08 декабря 2023 г.). «Обновите систему горячего водоснабжения» . Правительство Нового Южного Уэльса .
^ Правительство Австралии, Квинсленд (05.10.2023). «Скидки на энергосбережение и преобразование бизнеса в Квинсленде» . Правительство Квинсленда .
^ Время экономить (21 ноября 2023 г.). «Скидки на горячую воду в Австралии: подробное руководство для бизнеса» . Время сохранить .
^ «Грант на создание экологически чистых домов в Канаде» . 17 марта 2021 г. Архивировано из оригинала 17 января 2022 г. Проверено 17 января 2022 г.
^ «Замена угольного котла в сельской местности Пекина» . Архивировано из оригинала 24 марта 2023 г. Проверено 14 сентября 2023 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с «Резюме – Будущее тепловых насосов в Китае – Анализ» . МЭА . Проверено 12 апреля 2024 г.
^ 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
^ «Тарифы HMCR на товары и услуги» . 11 июля 2022 г. Архивировано из оригинала 22 июля 2022 г. Проверено 24 августа 2022 г.
^ «Подать заявку на программу модернизации котла» . Архивировано из оригинала 19 сентября 2023 г. Проверено 14 сентября 2023 г.
^ «BBC Radio 4 - Нарезанный хлеб, воздушные тепловые насосы» . Би-би-си . Архивировано из оригинала 30 апреля 2022 г. Проверено 30 апреля 2022 г.
^ Лоуренс, Карен (3 мая 2024 г.). «Затраты и экономия на воздушном тепловом насосе» . Который? . Проверено 7 июня 2024 г.
^ «Чистое тепло без горячего воздуха: британские и голландские уроки и проблемы» . УКЕРЦ . Проверено 7 июня 2024 г.
^ Шао, Елена. «HR 5376 – Закон о снижении инфляции от 2022 года» . Конгресс.gov . Конгресс США. Архивировано из оригинала 17 ноября 2022 года . Проверено 17 ноября 2022 г.
^ «Поскольку тепловые насосы становятся массовыми, возникает большой вопрос: смогут ли они справиться с настоящим холодом?» . Нью-Йорк Таймс . 22 февраля 2023 года. Архивировано из оригинала 11 апреля 2023 года . Проверено 11 апреля 2023 г.
^ Фрейзин, Рэйчел (17 ноября 2023 г.). «Администрация Байдена использует власть военного времени для поддержки энергоэффективного производства» . Холм . Проверено 29 ноября 2023 г.

Источники

доклады МГЭИК

МГЭИК (2021 г.). Массон-Дельмотт, В.; Чжай, П.; Пирани, А.; Коннорс, СЛ; и др. (ред.). Изменение климата 2021: Физические научные основы (PDF) . Вклад Рабочей группы I в шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Издательство Кембриджского университета (в печати).
- Форстер, П.; Сторелвмо, Т.; Броня, К.; Коллинз, В. (2021). «Глава 7: Энергетический бюджет Земли, обратная связь с климатом и чувствительность климата, дополнительный материал» (PDF) . МГЭИК AR6 WG1 2021 .
МГЭИК (2018). Массон-Дельмотт, В.; Чжай, П.; Портнер, Х.-О.; Робертс, Д.; и др. (ред.). Глобальное потепление на 1,5°C. Специальный доклад МГЭИК о последствиях глобального потепления на 1,5°C выше доиндустриального уровня и связанных с этим глобальных путях выбросов парниковых газов в контексте усиления глобального реагирования на угрозу изменения климата, устойчивого развития и усилий по искоренению бедности (PDF) . Межправительственная группа экспертов по изменению климата. https://www.ipcc.ch/sr15/ .
- Рогель, Дж . ; Шинделл, Д.; Цзян, К.; Фифта, С.; и др. (2018). «Глава 2: Пути смягчения последствий, совместимые с потеплением на 1,5°C, в контексте устойчивого развития» (PDF) . МГЭИК SR15 2018 . стр. 93–174.
МГЭИК (2022 г.). Шула, PR; Ски, Дж.; Слэйд, Р.; Аль Хурдаджи, А.; и др. (ред.). Изменение климата 2022: Смягчение последствий изменения климата (PDF) . Вклад Рабочей группы III в шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: Издательство Кембриджского университета (в печати). Архивировано из оригинала (PDF) 4 апреля 2022 г. Проверено 10 мая 2022 г.
- МГЭИК (2022 г.). «Промышленность» (PDF) . МГЭИК AR6 WG3 2022 .

Другой

Квашнининг, Волкер. «Удельные выбросы углекислого газа различных видов топлива» . Проверено 22 февраля 2022 г.

Внешние ссылки

СМИ, связанные с тепловыми насосами , на Викискладе?

[11] Как объяснено в Коэффициент производительности TheoreticalMaxCOP = (desiredIndoorTempC + 273) ÷ (desiredIndoorTempC - externalTempC) = (7+273) ÷ (7 - (-3)) = 280÷10 = 28 ^{[ 10 ]}

[12] Как объяснено в Коэффициент производительности TheoreticalMaxCOP = (desiredIndoorTempC + 273) ÷ (desiredIndoorTempC - externalTempC) = (27+273) ÷ (27 - (-3)) = 300÷30 = 10 ^{[ 10 ]}

[1] «Теплонасосные системы» . Energy.gov.ru . Проверено 26 марта 2024 г.

[2] «Теплонасосные системы» . Министерство энергетики США. Архивировано из оригинала 27 апреля 2023 года . Проверено 27 апреля 2023 г.

[3] «Вытяжные тепловые насосы» . Трест энергосбережения . Проверено 22 февраля 2024 г.

[ieareport-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Технологический отчет: Будущее тепловых насосов . Международное энергетическое агентство (Отчет). Ноябрь 2022 г. Архивировано из оригинала 6 января 2023 г. Проверено 6 января 2023 г. Лицензия: CC BY 4.0.

[5] МГЭИК AR6 WG3 Глава 11 2022 г. , разд. 11.3.4.1.

[6] МГЭИК SR15, глава 2, 2018 г. , стр. 142.

[7] Эверитт, Нил (11 сентября 2023 г.). «Исследование доказывает эффективность теплового насоса при низких температурах» . Охлаждающий пост . Проверено 22 января 2024 г.

[8] Дитджен, Томас А.; Уолш, Лиам; Вайшнав, Партх (28 июля 2021 г.). «Бытовые тепловые насосы в США: частный экономический потенциал и его выбросы, влияние на здоровье и энергосистему» . Письма об экологических исследованиях . 16 (8): 084024. Бибкод : 2021ERL....16h4024D . дои : 10.1088/1748-9326/ac10dc . ISSN 1748-9326 . S2CID 236486619 .

[R&M-9] Jump up to: ^а ^б Г.Ф.К. Роджерс и Ю.Р. Мэйхью (1957), Инженерная термодинамика, работа и теплопередача , раздел 13.1, Longmans, Green & Company Limited.

[physics.stackexchange.com-10] Jump up to: ^а ^б «Существует ли какой-то теоретический максимальный коэффициент производительности (COP) для тепловых насосов и чиллеров?» . Обмен стеками по физике . Проверено 22 февраля 2024 г.

[13] Уильямсон, Крис (13 октября 2022 г.). «Тепловые насосы — это здорово. Давайте сделаем их еще лучше» . Все, что можно нагреть . Проверено 22 февраля 2024 г.

[14] «Часто забытый шотландский изобретатель, чьи инновации изменили мир» . Национальный . 10 апреля 2022 г. Проверено 21 февраля 2024 г.

[15] Бат, Гревилл; Купайтесь, Дороти (1943). Джейкоб Перкинс, его изобретения, его время и его современники . Историческое общество Пенсильвании. п. 149.

[MaZo-HHP2008-16] Jump up to: ^а ^б ^с ^д «История теплонасосных технологий в Швейцарии - Тексты» . www.aramis.admin.ch . Архивировано из оригинала 23 ноября 2021 г. Проверено 14 сентября 2023 г.

[17] Бэнкс, Дэвид Л. (6 мая 2008 г.). Введение в термогеологию: отопление и охлаждение из грунтовых источников (PDF) . Уайли-Блэквелл. ISBN 978-1-4051-7061-1 . Архивировано (PDF) из оригинала 20 декабря 2016 г. Проверено 5 марта 2014 г.

[18] Вирт, Э. (1955), Из истории развития теплового насоса, Schweizerische Bauzeitung (на немецком языке), vol. 73, стр. 647–650, заархивировано из оригинала 20 ноября 2021 г. , получено 20 ноября 2021 г.

[d-ex22731-19] Рэндалл, Ян (31 июля 2022 г.). «Тепловые насосы: многовековая система теперь лежит в основе энергетической стратегии правительства» . Ежедневный экспресс . Проверено 16 марта 2024 г.

[auto-20] Jump up to: ^а ^б Электроснабжение в Соединенном Королевстве: хронология – от зарождения отрасли до 31 декабря 1985 года . Электроэнергетический совет. 1987. ISBN 978-0851881058 . OCLC 17343802 .

[21] Бэнкс, Дэвид (август 2012 г.). Введение в термогеологию: наземное отопление и охлаждение . Джон Уайли и сыновья. п. 123.

[Air_source_heat_pump_:9-22] «Почему британским домам потребуются различные типы тепловых насосов» . Экономист . ISSN 0013-0613 . Проверено 19 февраля 2024 г.

[23] Ле, Хоа; Хуанг, MJ; Хьюитт, Нил (2018). «Бытовой высокотемпературный тепловой насос с воздушным источником: анализ производительности с использованием моделирования TRNSYS» . Международная конференция по высокоэффективным зданиям . Уэст-Лафайет, Индиана, США: 5-я Международная конференция по высокоэффективным зданиям в Университете Пердью: 1 . Проверено 20 февраля 2022 г.

[Air_source_heat_pump_:0-24] «Тепловые насосы показывают, насколько трудной будет декарбонизация» . Экономист . ISSN 0013-0613 . Проверено 14 сентября 2023 г.

[25] Лоуренс, Карен. «Объяснение воздушных тепловых насосов» . Который? . Архивировано из оригинала 4 октября 2022 г. Проверено 4 октября 2022 г.

[26] Канада, Природные ресурсы (22 апреля 2009 г.). «Отопление и охлаждение с помощью теплового насоса» . natural-resources.canada.ca . Проверено 22 февраля 2024 г.

[27] «Тепловые насосы действительно работают на холоде – просто американцы об этом еще не знают» . Грист . 09.05.2022. Архивировано из оригинала 9 мая 2022 г. Проверено 9 мая 2022 г.

[28] «Тепловые насосы — популярная вещь. Но для людей, живущих в многоквартирных домах, их приобретение представляет собой некоторые проблемы» .

[29] Сезен, Кутбай; Гунгор, Афсин (1 января 2023 г.). «Сравнение систем тепловых насосов с использованием солнечной энергии для отопления жилых домов: обзор» . Солнечная энергия . 249 : 424–445. doi : 10.1016/j.solener.2022.11.051 . ISSN 0038-092X . Фотоэлектро-термическая система солнечного теплового насоса прямого расширения (PV/T-DX-SAHP) позволяет использовать отходящее тепло для испарения хладагента в коллекторе-испарителе PV/T, одновременно обеспечивая лучшее охлаждение фотоэлектрических элементов (Яо и др., 2020).

[Solar-assisted_heat_pump_ref1-30] «Солнечные тепловые насосы» . Архивировано из оригинала 28 февраля 2020 года . Проверено 21 июня 2016 г.

[Solar-assisted_heat_pump_ref2-31] «Pompe di Calore elio-assistite» (на итальянском языке). Архивировано из оригинала 7 января 2012 года . Проверено 21 июня 2016 г.

[32] Трест энергосбережения (13 февраля 2019 г.). «Может ли вам подойти водяной тепловой насос?» . Трест энергосбережения . Архивировано из оригинала 4 октября 2022 г. Проверено 4 октября 2022 г.

[Baraniuk_2023_g296-33] Баранюк, Крис (29 мая 2023 г.). «Взрывной» спрос на гигантские тепловые насосы» . Новости Би-би-си . Архивировано из оригинала 07 сентября 2023 г. Проверено 19 сентября 2023 г.

[Ristau_2022_i239-34] Ристау, Оливер (24 июля 2022 г.). «Энергетический переход по-датски» . ДВ . Архивировано из оригинала 9 августа 2023 г. Проверено 19 сентября 2023 г.

[35] Падавик-Каллаган, Кармела (6 декабря 2022 г.). «Тепловой насос использует громкоговоритель и влажные полоски бумаги для охлаждения воздуха» . Новый учёный . Архивировано из оригинала 4 января 2023 г. Проверено 4 января 2023 г.

[36] Эверитт, Нил (14 августа 2023 г.). «Ученые заявляют о прорыве в области твердотельных тепловых насосов» . Охлаждающий пост . Архивировано из оригинала 24 сентября 2023 г. Проверено 17 сентября 2023 г.

[37] «Теплонасосные системы» . Министерство энергетики США. Архивировано из оригинала 4 июля 2017 г. Проверено 5 февраля 2016 г.

[38] «Стимулирование использования возобновляемых источников тепла – отечественная RHI – выплачивается в течение 7 лет» . Ассоциация геотермальных тепловых насосов . Архивировано из оригинала 08 марта 2018 г. Проверено 12 марта 2017 г.

[39] «Эффективность теплового насоса | Рейтинги SEER тепловых насосов» . Перевозчик . Архивировано из оригинала 14 января 2023 г. Проверено 14 января 2023 г.

[40] «Объяснение COP и SPF для тепловых насосов» . Green Business Watch UK . 07.11.2019 . Проверено 22 февраля 2024 г.

[41] «Почему этот оконный тепловой насос гениален - не определились с Мэттом Ферреллом» . 11 июня 2024 г.

[42] «Как это работает — водонагреватели с тепловым насосом (HPWH)» . www.energystar.gov . Проверено 22 января 2024 г.

[43] «Тепловые насосные системы горячего водоснабжения» . Устойчивое развитие Виктория . Проверено 22 января 2024 г.

[44] Баранюк, Крис (29 мая 2023 г.). «Взрывной» спрос на гигантские тепловые насосы» . Новости Би-би-си . Архивировано из оригинала 07 сентября 2023 г. Проверено 17 сентября 2023 г.

[45] «Теплоцентрализованное теплоснабжение – энергетическая система» . МЭА . Проверено 22 января 2024 г.

[David-46] Jump up to: ^а ^б Давид, Андрей; и др. (2017). «Дорожная карта теплоснабжения Европы: крупномасштабные электрические тепловые насосы в системах централизованного теплоснабжения» . Энергии . 10 (4): 578. doi : 10.3390/en10040578 .

[47] Сайег, Массачусетс; и др. (2018). «Размещение, подключение и режимы работы теплового насоса в централизованном теплоснабжении Европы» . Энергия и здания . 166 : 122–144. Бибкод : 2018EneBu.166..122S . дои : 10.1016/j.enbuild.2018.02.006 . Архивировано из оригинала 14 декабря 2019 г. Проверено 10 июля 2019 г.

[48] Буффа, Симона; и др. (2019), «Системы централизованного отопления и охлаждения 5-го поколения: обзор существующих примеров в Европе», Renewable and Sustainable Energy Reviews (на немецком языке), vol. 104, стр. 504–522, doi : 10.1016/j.rser.2018.12.059

[49] "Дом" . Приложение 35 . Проверено 22 февраля 2024 г.

[50] «Промышленные тепловые насосы: пора переходить на электричество» . Всемирный деловой совет по устойчивому развитию (WBCSD) . Проверено 22 февраля 2024 г.

[51] Публикации IEA HPT TCP Приложение 35, заархивированные 21 сентября 2018 г. на Wayback Machine.

[52] «Применение промышленных тепловых насосов. Приложение 35, двухстраничное резюме» . HPT – Теплонасосные технологии . Проверено 28 декабря 2023 г.

[53] «Норвежские исследователи разработали самый горячий тепловой насос в мире» . Аммиак21 . 05.08.2021. Архивировано из оригинала 23 мая 2022 г. Проверено 7 июня 2022 г.

[54] «Тепловые насосы играют ключевую роль в переходе промышленности на электричество» . Всемирный деловой совет по устойчивому развитию (WBCSD) . Архивировано из оригинала 24 сентября 2023 г. Проверено 4 октября 2022 г.

[nrc-55] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж «Отопление и охлаждение с помощью теплового насоса: терминология эффективности» . Природные ресурсы Канады. 8 сентября 2022 года. Архивировано из оригинала 3 апреля 2023 года . Проверено 3 апреля 2023 г.

[56] «Требования к экодизайну обогревателей» . Право Европейского Союза . Архивировано из оригинала 18 января 2021 г. Проверено 31 января 2021 г.

[CREN-57] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Канадская сеть возобновляемых источников энергии «Коммерческие энергетические системы Земли», рисунок 29. Архивировано 11 мая 2011 г. в Wayback Machine . . Проверено 8 декабря 2009 г.

[TIPC-58] Технический институт физики и химии Китайской академии наук «Современное состояние воздушного теплового насоса для холодных регионов», рисунок 5. Архивировано 14 апреля 2016 г. на Wayback Machine . . Проверено 19 апреля 2008 г.

[STEEN-59] Jump up to: ^а ^б SINTEF Energy Research «Интегрированные системы тепловых насосов на CO ₂ для отопления помещений и приготовления горячей воды в энергосберегающих и пассивных домах», Дж. Стин, Таблица 3.1, Таблица 3.3. Архивировано 18 марта 2009 г. в Wayback Machine . . Проверено 19 апреля 2008 г.

[60] «Как ветер может помочь нам легче дышать» . Energy.gov.ru . Архивировано из оригинала 28 августа 2023 г. Проверено 13 сентября 2023 г.

[61] «Глобальный обзор электроэнергетики 2023» . Эмбер . 11 апреля 2023 г. Архивировано из оригинала 11 апреля 2023 г. Проверено 13 сентября 2023 г.

[Quaschning_2022-62] Jump up to: ^а ^б Квашнинг 2022

[UK_sabotaging_decarbonize-63] «Великобритания саботирует свой собственный план по декарбонизации отопления» . Engadget . 27 мая 2021 г. Архивировано из оригинала 06 июня 2021 г. Проверено 6 июня 2021 г.

[64] Дитджен, Томас А; Уолш, Лиам; Вайшнав, Партх (28 июля 2021 г.). «Бытовые тепловые насосы в США: частный экономический потенциал и его выбросы, влияние на здоровье и энергосистему» . Письма об экологических исследованиях . 16 (8): 084024. Бибкод : 2021ERL....16h4024D . дои : 10.1088/1748-9326/ac10dc . S2CID 236486619 .

[65] «Может ли Великобритания полагаться на водород для экономии своих газовых котлов?» . inews.co.uk . 21 мая 2021 г. Архивировано из оригинала 6 июня 2021 г. Проверено 6 июня 2021 г.

[66] МЭА (2022 г.), Global Hydrogen Review 2022, МЭА, Париж https://www.iea.org/reports/global-гидроген-review-2022. Архивировано 10 января 2023 г. на Wayback Machine , лицензия: CC BY 4.0.

[67] Насыщенные пары и насыщенные жидкости — это пары и жидкости при температуре насыщения и давлении насыщения . Перегретый пар имеет температуру выше температуры насыщения, соответствующей его давлению.

[68] Людвиг фон Кубе, Ганс (1981). Технология теплового насоса . Баттервортс. стр. 22–23. ISBN 0-408-00497-5 . Архивировано из оригинала 3 апреля 2023 г. Проверено 2 января 2023 г.

[69] Чамун, Марван; Рульер, Ромуальд; Хабершилль, Филипп; Берай, Жан Франсуа (01 июня 2012 г.). «Динамическая модель промышленного теплового насоса, использующего воду в качестве хладагента» . Международный журнал холодильного оборудования . 35 (4): 1080–1091. дои : 10.1016/j.ijrefrig.2011.12.007 . ISSN 0140-7007 .

[70] Ву, Ди (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 сентября 2023 г. Проверено 17 ноября 2022 г.

[71] «Все, что вам нужно знать о диком мире тепловых насосов» . Обзор технологий Массачусетского технологического института . Архивировано из оригинала 1 августа 2023 г. Проверено 19 сентября 2023 г.

[72] Миара, Марек (22 октября 2019 г.). «Тепловые насосы с экологически чистым хладагентом, разработанные для установки внутри помещений» . Фраунгофера ИСЭ. Архивировано из оригинала 20 февраля 2022 г. Проверено 21 февраля 2022 г.

[73] Рабе, Барри Г. (23 сентября 2022 г.). «Поворот от глобального климатического отставания к лидеру: Кигали и американская политика ГФУ» . Брукингс . Архивировано из оригинала 4 октября 2022 г. Проверено 4 октября 2022 г.

[74] Иттейлаг, Ричард Л. (9 августа 2012 г.). Зеленое электричество и глобальное потепление . АвторДом. п. 77. ИСБН 9781477217405 . Архивировано из оригинала 23 ноября 2021 г. Проверено 1 ноября 2020 г.

[:2-75] Jump up to: ^а ^б «Тепловые насосы, работающие на пропане, более экологичны» . Экономист . 06.09.2023. ISSN 0013-0613 . Архивировано из оригинала 17 сентября 2023 г. Проверено 17 сентября 2023 г.

[76] «Умный тепловой насос CO2» . www.dti.dk. Архивировано из оригинала 30 января 2023 г. Проверено 17 сентября 2023 г.

[77] «Приложение 53. Передовые технологии охлаждения/холодильника, 2 страницы, краткое содержание» . HPT – Теплонасосные технологии . Проверено 19 февраля 2024 г.

[78] «Справочник Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой – 7-е издание» . Программа ООН по окружающей среде – Секретариат по озону. 2007. Архивировано из оригинала 30 мая 2016 г. Проверено 18 декабря 2016 г.

[79] «Хладагенты – экологические свойства» . Инженерный набор инструментов . Архивировано из оригинала 14 марта 2013 г. Проверено 12 сентября 2016 г.

[R-410A-80] R-410A#Воздействие на окружающую среду .

[81] Ecometrica.com (27 июня 2012 г.). «Расчет парникового потенциала R-410A» . Архивировано из оригинала 13 июля 2015 г. Проверено 13 июля 2015 г.

[mecanica-dme-82] «Смесь хладагента R404 и DME как новое решение для ограничения потенциала глобального потепления» (PDF) . 14 марта 2012 г. Архивировано из оригинала (PDF) 14 марта 2012 г.

[ar6-83] Jump up to: ^а ^б IPCC_AR6_WG1_Ch7 2021 , 7SM-26

[84] ИзучитеМетрики (12 мая 2023 г.). «Список хладагентов с низким ПГП: 69 хладагентов с ПГП ниже 500» . ИзучитеМетрики . Архивировано из оригинала 10 июня 2023 г. Проверено 13 сентября 2023 г.

[:1-85] Jump up to: ^а ^б ^с «Потенциал глобального потепления (ПГП) хладагентов ГФУ» . iifiir.org . Архивировано из оригинала 24 сентября 2023 г. Проверено 13 сентября 2023 г.

[86] Эверитт, Нил (15 сентября 2023 г.). «Завод Qvantum имеет мощность 1 млн тепловых насосов» . Охлаждающий пост . Архивировано из оригинала 24 сентября 2023 г. Проверено 17 сентября 2023 г.

[87] Миара, Марек (22 октября 2019 г.). «Тепловые насосы с экологически чистым хладагентом, разработанные для установки внутри помещений» . Фраунгофера ИСЭ. Архивировано из оригинала 20 февраля 2022 года . Проверено 21 февраля 2022 г.

[88] «Безопасность хладагентов – о безопасности, токсичности и воспламеняемости хладагентов» . Галочка . Проверено 17 апреля 2024 г.

[89] «A2L – Легковоспламеняющиеся хладагенты» . Журнал АКР . 01.09.2015 . Проверено 17 апреля 2024 г.

[90] Агентство по охране окружающей среды США, OAR (14 ноября 2014 г.). «Поэтапный отказ от озоноразрушающих веществ (ОРВ)» . Агентство по охране окружающей среды США . Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 года . Проверено 16 февраля 2020 г. .

[91] «Тепловые насосы» . МЭА . Архивировано из оригинала 17 сентября 2023 г. Проверено 17 сентября 2023 г.

[92] «Электрификация промышленных процессов с помощью тепловых насосов» . 22 марта 2022 г. Архивировано из оригинала 8 августа 2022 г. Проверено 9 августа 2022 г.

[93] Департамент энергетики, окружающей среды и борьбы с изменением климата, правительство штата Виктория (Австралия) (11 октября 2023 г.). «Системы горячего водоснабжения для предприятий» . Правительство штата Виктория .

[94] Министерство энергетики, окружающей среды и борьбы с изменением климата (Австралия), правительство Виктории (23 сентября 2023 г.). «Системы горячего водоснабжения для домохозяйств» . Правительство штата Виктория .

[95] Действия Нового Южного Уэльса по климату и энергетике, Правительство Нового Южного Уэльса (Австралия) (08 декабря 2023 г.). «Обновите систему горячего водоснабжения» . Правительство Нового Южного Уэльса .

[96] Правительство Австралии, Квинсленд (05.10.2023). «Скидки на энергосбережение и преобразование бизнеса в Квинсленде» . Правительство Квинсленда .

[97] Время экономить (21 ноября 2023 г.). «Скидки на горячую воду в Австралии: подробное руководство для бизнеса» . Время сохранить .

[98] «Грант на создание экологически чистых домов в Канаде» . 17 марта 2021 г. Архивировано из оригинала 17 января 2022 г. Проверено 17 января 2022 г.

[99] «Замена угольного котла в сельской местности Пекина» . Архивировано из оригинала 24 марта 2023 г. Проверено 14 сентября 2023 г.

[:0-100] Jump up to: ^а ^б ^с «Резюме – Будущее тепловых насосов в Китае – Анализ» . МЭА . Проверено 12 апреля 2024 г.

[101] 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

[102] «Тарифы HMCR на товары и услуги» . 11 июля 2022 г. Архивировано из оригинала 22 июля 2022 г. Проверено 24 августа 2022 г.

[103] «Подать заявку на программу модернизации котла» . Архивировано из оригинала 19 сентября 2023 г. Проверено 14 сентября 2023 г.

[104] «BBC Radio 4 - Нарезанный хлеб, воздушные тепловые насосы» . Би-би-си . Архивировано из оригинала 30 апреля 2022 г. Проверено 30 апреля 2022 г.

[105] Лоуренс, Карен (3 мая 2024 г.). «Затраты и экономия на воздушном тепловом насосе» . Который? . Проверено 7 июня 2024 г.

[106] «Чистое тепло без горячего воздуха: британские и голландские уроки и проблемы» . УКЕРЦ . Проверено 7 июня 2024 г.

[107] Шао, Елена. «HR 5376 – Закон о снижении инфляции от 2022 года» . Конгресс.gov . Конгресс США. Архивировано из оригинала 17 ноября 2022 года . Проверено 17 ноября 2022 г.

[108] «Поскольку тепловые насосы становятся массовыми, возникает большой вопрос: смогут ли они справиться с настоящим холодом?» . Нью-Йорк Таймс . 22 февраля 2023 года. Архивировано из оригинала 11 апреля 2023 года . Проверено 11 апреля 2023 г.

[109] Фрейзин, Рэйчел (17 ноября 2023 г.). «Администрация Байдена использует власть военного времени для поддержки энергоэффективного производства» . Холм . Проверено 29 ноября 2023 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ примечание 1 ]

[ примечание 2 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]

[ 32 ]

[ 33 ]

[ 34 ]

[ 35 ]

[ 36 ]

[ 37 ]

[ 38 ]

[ 39 ]

[ 40 ]

[ 41 ]

[ 42 ]

[ 43 ]

[ 44 ]

[ 45 ]

[ 46 ]

[ 47 ]

[ 48 ]

[ 49 ]

[ 50 ]

[ 51 ]

[ 52 ]

[ 53 ]

[ 54 ]

[ 55 ]

[ 56 ]

[ 57 ]

[ 58 ]

[ 59 ]

[ 60 ]

[ 61 ]

[ 62 ]

[ 63 ]

[ 64 ]

[ 65 ]

[ 66 ]

[ 67 ]

[ 68 ]

[ 69 ]

[ 70 ]

[ 71 ]

[ 72 ]

[ 73 ]

[ 74 ]

[ 75 ]

[ 76 ]

[ 77 ]

[ 78 ]

[ 79 ]

[ 80 ]

[ 81 ]

[ 82 ]

[ 83 ]

[ 84 ]

[ 85 ]

[ 86 ]

[ 87 ]

[ 88 ]

[ 89 ]

[ 90 ]

[ 91 ]

[ 92 ]

[ 93 ]

[ 94 ]

[ 95 ]

[ 96 ]

[ 97 ]

[ 98 ]

[ 99 ]

v т и Отопление, вентиляция и кондиционирование
Fundamental concepts	Air changes per hour Bake-out Building envelope Convection Dilution Domestic energy consumption Enthalpy Fluid dynamics Gas compressor Heat pump and refrigeration cycle Heat transfer Humidity Infiltration Latent heat Noise control Outgassing Particulates Psychrometrics Sensible heat Stack effect Thermal comfort Thermal destratification Thermal mass Thermodynamics Vapour pressure of water
Technology	Absorption-compression heat pump Absorption refrigerator Air barrier Air conditioning Antifreeze Automobile air conditioning Autonomous building Building insulation materials Central heating Central solar heating Chilled beam Chilled water Constant air volume (CAV) Coolant Cross ventilation Dedicated outdoor air system (DOAS) Deep water source cooling Demand controlled ventilation (DCV) Displacement ventilation District cooling District heating Electric heating Energy recovery ventilation (ERV) Firestop Forced-air Forced-air gas Free cooling Heat recovery ventilation (HRV) Hybrid heat Hydronics Ice storage air conditioning Kitchen ventilation Mixed-mode ventilation Microgeneration Passive cooling Passive daytime radiative cooling Passive house Passive ventilation Radiant heating and cooling Radiant cooling Radiant heating Radon mitigation Refrigeration Renewable heat Room air distribution Solar air heat Solar combisystem Solar cooling Solar heating Thermal insulation Thermosiphon Underfloor air distribution Underfloor heating Vapor barrier Vapor-compression refrigeration (VCRS) Variable air volume (VAV) Variable refrigerant flow (VRF) Ventilation Water heat recycling
Components	Air conditioner inverter Air door Air filter Air handler Air ionizer Air-mixing plenum Air purifier Air source heat pump Attic fan Automatic balancing valve Back boiler Barrier pipe Blast damper Boiler Centrifugal fan Ceramic heater Chiller Condensate pump Condenser Condensing boiler Convection heater Compressor Cooling tower Damper Dehumidifier Duct Economizer Electrostatic precipitator Evaporative cooler Evaporator Exhaust hood Expansion tank Fan Fan coil unit Fan filter unit Fan heater Fire damper Fireplace Fireplace insert Freeze stat Flue Freon Fume hood Furnace Gas compressor Gas heater Gasoline heater Grease duct Grille Ground-coupled heat exchanger Ground source heat pump Heat exchanger Heat pipe Heat pump Heating film Heating system HEPA High efficiency glandless circulating pump High-pressure cut-off switch Humidifier Infrared heater Inverter compressor Kerosene heater Louver Mechanical room Oil heater Packaged terminal air conditioner Plenum space Pressurisation ductwork Process duct work Radiator Radiator reflector Recuperator Refrigerant Register Reversing valve Run-around coil Sail switch Scroll compressor Solar chimney Solar-assisted heat pump Space heater Smoke canopy Smoke damper Smoke exhaust ductwork Thermal expansion valve Thermal wheel Thermostatic radiator valve Trickle vent Trombe wall TurboSwing Turning vanes Ultra-low particulate air (ULPA) Whole-house fan Windcatcher Wood-burning stove Zone valve
Measurement and control	Air flow meter Aquastat BACnet Blower door Building automation Carbon dioxide sensor Clean air delivery rate (CADR) Control valve Gas detector Home energy monitor Humidistat HVAC control system Infrared thermometer Intelligent buildings LonWorks Minimum efficiency reporting value (MERV) Normal temperature and pressure (NTP) OpenTherm Programmable communicating thermostat Programmable thermostat Psychrometrics Room temperature Smart thermostat Standard temperature and pressure (STP) Thermographic camera Thermostat Thermostatic radiator valve
Professions, trades, and services	Architectural acoustics Architectural engineering Architectural technologist Building services engineering Building information modeling (BIM) Deep energy retrofit Duct cleaning Duct leakage testing Environmental engineering Hydronic balancing Kitchen exhaust cleaning Mechanical engineering Mechanical, electrical, and plumbing Mold growth, assessment, and remediation Refrigerant reclamation Testing, adjusting, balancing
Industry organizations	AHRI AMCA ASHRAE ASTM International BRE BSRIA CIBSE Institute of Refrigeration IIR LEED SMACNA UMC
Health and safety	Indoor air quality (IAQ) Passive smoking Sick building syndrome (SBS) Volatile organic compound (VOC)
See also	ASHRAE Handbook Building science Fireproofing Glossary of HVAC terms Warm Spaces World Refrigeration Day Template:Home automation Template:Solar energy