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熱泵:變頻節能新科技
從京都議定書簽訂以來,二氧化碳等溫室氣體排放的減量與管制開始受到世界各國以及各大企業所重視。面對全球暖化的問題越來越嚴重,在所居住的住宅進行節能和減少碳排放也變得急迫而且重要。特別是在同時需要空調設備與熱水需求的領域,例如:醫院、旅館、學校、溫水游泳池、安養院及住家等,而在各類建築物中,空調系統耗電大約佔總耗電的40~50%,如圖1所示。
製造熱水方式大致可分為:燃料以及電熱為加熱方式,但是燃燒過程容易產生大量CO2、SO2、NOx以及粉塵等有害物,嚴重污染空氣品質,對人類的身體健康造成了危害。然而儘管電加熱過程不會直接造成環境污染,但使用效率不高,輸入1kW的電能,大約只能產生1kW之熱能,例如電湯匙。熱泵系統與電熱加熱方式一樣不需要經過燃燒產生熱源,不會直接造成環境污染,加上效率為電加熱的三到六倍。採用熱泵做為熱水加熱的熱源設備(如圖6),具有無污染、高安全性、及高能源效率等特性。因此,廣泛被用來作為產生熱水的高效能產品。依熱源取得之不同,可分成地熱源熱泵熱水器、水源熱泵熱水器、空氣圖6 熱泵熱水系統示意圖圖7 空氣源熱泵系統示意圖源熱泵熱水器三種,簡單介紹如下:1.地熱源熱泵熱水器:運用地球蘊藏無限的地熱能源,如溫泉區。2.水源熱泵熱水器:從河水、地下水、工業廢熱水或空調系統的回水或冷卻廢水取得熱能。3.空氣源熱泵熱水器:於環境中吸取熱能,如太陽、廢熱、空調排出的熱氣。(如圖7)同時需要空調與熱水的場所,不只有醫院、游泳池、飯店等公共場合,甚至是一般住宅,若能使用空氣源熱泵系統,不僅可以同時在室內產生冷氣,更能收集冷氣產生之廢熱藉以製造熱水(如圖8),搭配熱泵的高效率,可以節省電力約五到七成,更能達到節能減碳之效果。因此,熱泵作為同時供應空調與熱水需求之場合,是值得大力推廣的綠色環保產品。