我国热泵热水系统应用情况与范围

一、前言

热泵商业应用已近二十多年的历史，美国至1985年全国共有14,000台热泵，至1997年就安装了45,000台，到目前为止已安装逾400,000台，而且每年以10％的速度稳步增加。1998年美国商业建筑（国际型酒店、大型医院）中，热泵系统已占空调总容量的19%，其中新建筑中占30%。

美国热泵工业已经成立了由美国能源部、环保署及众多热泵厂家组成的美国热泵协会，该协会在近年中将投入一亿美元从事开发、研究和推广工作于2001年达到每年安装40万台热泵的目标，降低温室气体排放1百万吨，相当于减少50万辆汽车的污染物排放或种植树1百万英亩，年节约能源费用达4.2亿美元，此后，每年节约能源费用再增加1.7亿美元。

与美国的热泵发展有所不同，中、北欧如瑞典、瑞士、奥地利、德国等国家主要利用浅层地热资源，地下土壤埋盘管（深度<400米）的热泵，用于室内地板辐射供暖及提供生活热水。据1999年的统计，民用的供热装置中，热泵所占比例，瑞士为96%，奥地利为38%，丹麦为27%。

全球热泵的应用情形自1995年产生约59%成长，每年约以9.7%比率成长，大部分集中于美国以及欧洲，其它如日本及土耳其热泵机组装设容量约在6,875MW，2000年初年消耗23,287TJ/year(6,453GWh/year)，实际安装的数目约500,000台，总容量约相当于12kW的热泵机570,000台，12kW为美国及部分欧洲国家使用之民用型热泵规格。

我国属大陆型气候，四季分明冬季严寒，目前值工商业高度发展时期，商办大楼与集中式住宅已于当地建筑法规中载明空调暖气之必要性，在此条款下每年冬季必产生相当大的能源耗用，在原油等能源日益缺乏的今日，热泵已是采暖主流技术。

二、热泵系统国内应用情形

国内应用于热水、空调供暖、加热等用途者，多采用锅炉作为主要热源，使用燃料约有数种，柴油、瓦斯(天然气)及电力为大宗，另低硫燃料油及液化石油气亦相当常见。在能源使用成本上以天然气较为经济实惠，但瓦斯管网分布有地域上的限制且管线设置费用高，而柴油、燃料油及液化石油气等燃料在运上较为便利通常为第二选择；电热在使用上成本最高，但电力取得便利设备设置成本低，普遍用于家庭及集合式住宅。笔者接触规划的案例做统计，126案中有59例(占比46.83%)采用柴油，电热器35例(占比27.78%)，天然气25例(占比19.84%)，液化石油气7例(占比5.56%)如图1见下图。

国内热泵系统多用于洗浴热水供应，在热水用量大的场所如饭店、医院及宿舍、体育馆等，规划热泵系统取代燃油或燃气式热水锅炉，可大幅降低因供应热水而支出的营运成本。因此使用热泵机直接或间接自空气或是水源中汲取热能相当便利，可兼顾节能效益及避免投资回收年限过长。

以产生每单位热能所需支出的费用比较，如图2、能源使用成本比较，热泵热水器产生每单位热量的费用与同样利用电力的电热器相比，热泵热水器较电热器节约近75%支出费用，同理较燃料天然气的锅炉节约56%、液化石油气节约70%，柴油锅炉节约50%的能源使用成本，这也是热泵系统在推广上最大利基诱因。

三、热泵机应用范围

对利用冷媒蒸气循环原理之热泵机而言，设备性能以COPh值表示，操作在55℃至60℃左右的冷凝温度，其COPh值约3.4~3.5(COPh值定义为每输入1kW功率所得到的热输出)，相较于冷凝温度35℃~40℃操作条件下性能COPh值较低，但在使用上55~60℃左右的热水，无论用于洗浴或者是空调热排之供水都尚称适宜且泛用。

因为这样使用惯性，故热泵系统大量使用于供应医院、饭店、体育馆及学生宿舍等处所需热水，而热泵机组因应建物形态及功能衍生出不同之设计以适用多变现场需求，如气源式(AirToWater/AirSource)和水源式(WaterToWater/WaterSource)热泵机，甚至为总合二者的复合式。 上一页12下一页末页

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