熱泵正在将天然氣和石油從家庭和商業建築中擠出，現在它們也将對工業營運造成擠壓。

工業熱泵即将成為您的化石燃料

電熱泵一直在将化石燃料趕出建築物和家庭，因為電力也取代了石油和天然氣來加熱、冷卻、水加熱和烘幹衣物。這隻是電氣化的冰山一角。難以脫碳的行業是清潔能源改造的下一個方向，美國能源部正在參與其中。

熱泵海嘯已經開始

CleanTechnica一直在電熱泵上潑墨，電熱泵在美國氣候溫和的部分地區很常見。該技術的最新改進擴大了熱泵的範圍，也包括較冷的地區。

除了加熱和冷卻系統外，熱泵也開始出現在熱水箱、幹衣機和電動汽車中。

上周，Heat Map報告稱，根據空調、供暖和制冷研究所彙編的資料，熱泵連續第二年超過傳統爐子。

“雖然資料中的出貨量在技術上被定義為'當一個機關轉讓所有權時'，但它是銷售的粗略類比，”熱圖指出。“AHRI周五公布的2023年統計資料顯示，盡管2023年的整體出貨量有所下降，但熱泵的出貨量比瓦斯爐高出21%，高于2022年的12%。”

等到房地産市場回暖。正如熱圖所觀察到的，在建立築中安裝熱泵是一個相對簡單的練習。改造舊房屋可能會帶來财務挑戰，但旨在支援該技術的新的多州努力可能有助于為舊房屋電氣化提供經濟理由，并且 2022 年《通脹削減法案》的新資金也應該發揮作用。

能源即服務模式，熱泵版

能源即服務模式還可以通過消除前期購買價格來幫助将轉換推向高潮。這種商業模式在能源效率領域發揮作用，業主可以獲得效率更新，而不必承擔預先為裝置和安裝的全部成本提供資金的負擔。承包商承擔這一負擔以及營運和維護成本，客戶逐漸償還。如果一切按計劃進行，總體結果是由于效率更新，客戶的公用事業成本會下降。

為了獲得一些見解，我們轉向歐洲，初創公司 Aira 正在以能源即服務模式銷售空氣-水熱泵。

“在 Aira，我們現在通過一種新的方式來支付供暖和熱水系統的費用，進而使其價格實惠。通過我們的全包計劃，您将擁有一台全新的空氣對水熱泵，包括安裝和 10 年舒适保證，包括服務、維修和零件（适用條款），每月 57 歐元起*;成本可能低于您目前的天然氣賬單——您再也不需要支付了，“該公司解釋說。

Aira的意思是，從瓦斯鍋爐切換到新計劃可以降低高達40%的供暖成本。為了冰上綠色蛋糕，如果運作系統的電力來自可再生資源，二氧化碳排放量可能會降至零。

Aira已經在波蘭建立了一家工廠，以滿足預期的需求，投資者渴望參與其中。“總的來說，Aira 獲得了 1.95 億歐元的股權融資和贈款，為支援其雄心勃勃的長期增長目标奠定了堅實的基礎，”Aira 表示。

難以脫碳的行業不再那麼難了

住宅和商業建築就這麼多。一個更棘手的工作是将熱泵應用于重工業。在綠色氫氣的幫助下，鋼鐵行業開始脫碳，但其他行業則更加頑固。

工業系統可能需要比輕型系統高得多的熱量，美國能源部對此有答案。上個月，該機構的工業效率和脫碳辦公室支付了1.71億美元，用于支援49個不同的項目，這些項目有助于減少工業來源的溫室氣體排放，其中部分資金專門針對工業規模的熱泵。這是一個快速的綱要。

Echogen Power Systems：該公司專門從事工業廢熱的回收利用。它獲得了 300 萬美元的贈款，用于開發一種能夠達到 300°C 以上的空氣源熱泵，目标是與瓦斯加熱器相比，将生命周期碳排放量減少 90% 以上。

他們将通過利用我們最喜歡的新主題之一，超臨界 CO 來做到這一點2周期。“超臨界一氧化碳2循環可實作高性能系數和高工藝溫度，而無需廢熱回收，而流體的高密度和熱容量可以減小熱交換器的尺寸，“能源部解釋說。

的應用超臨界一氧化碳2用于脫碳目的是一個新領域，但包括殼牌、反應引擎、艾利丹尼森、固特異、瑪氏公司、道達爾能源和聯合利華在内的一線企業都與 Echogen 合作開展了該項目，這表明商業采用前景良好。

特靈科技：特靈是另一個領先的行業利益相關者，緻力于脫碳。它與太陽能暖通空調公司iAIRE和北卡羅來納州公司Phase Change Energy Solutions合作，參與了由辛辛那提大學牽頭的項目。合作夥伴将利用 140 萬美元的贈款開發“使用相變材料熱能存儲、中間中間冷卻和濕壓縮技術的高效工業熱泵原型”。

綠色薯片熱泵

特靈還與能源部的橡樹嶺國家實驗室、散熱器盤管和百事可樂的研發部門一起獲得了 300 萬美元的贈款。德克薩斯大學達拉斯分校正在上司該項目，該項目旨在開發一種“超級冷凝器”，以125°C蒸汽的形式回收薯片油炸過程中的廢熱。這遠高于典型熱泵的營業利潤率。

“由于油滴和揮發性有機化合物的存在，目前的換熱器難以有效地冷凝廢熱。拟議的技術可以回收和利用油炸過程中的廢熱，以取代天然氣燃燒器加熱技術，“能源部指出。作為額外的綠色獎勵，該系統還可以回收水。

管理廢熱的另一種方法是首先不産生廢熱。為此，電鍋爐公司AtmosZero及其合作夥伴——科羅拉多州立大學、工程公司丹佛斯、國際香精香料公司和聯合能源公司——将撥款310萬美元，用于開發一種可以産生200°C蒸汽和0°C冷卻的系統。

美國能源部已經預料到會産生廣泛的影響，并表示該系統“将取代傳統的化石燃料加熱鍋爐，并在任何情況下實作脫碳蒸汽生産，而無需廢熱利用。

更多更好的熱泵材料

考慮到德克薩斯州在可再生能源革命中發揮的突出作用，德克薩斯大學在最新一輪融資中不止一次出現也就不足為奇了。該校奧斯汀分校獲得了能源部先進材料辦公室提供的100萬美元贈款，旨在開發一種适用于高溫操作的新型“半金屬θ相氮化钽”材料。

最新的熱泵新聞是《麻省理工科技評論》，該評論在其 9 年突破性技術清單中為熱泵提供了 #2024 的位置。

“全球銷售額有所增加;在美國，它們首次超過了瓦斯爐，“麻省理工學院指出。“在更高溫度下運作的新型類型也有助于工業脫碳。”