热泵正在将天然气和石油从家庭和商业建筑中挤出，现在它们也将对工业运营造成挤压。

工业热泵即将成为您的化石燃料

电热泵一直在将化石燃料赶出建筑物和家庭，因为电力也取代了石油和天然气来加热、冷却、水加热和烘干衣物。这只是电气化的冰山一角。难以脱碳的行业是清洁能源改造的下一个方向，美国能源部正在参与其中。

热泵海啸已经开始

CleanTechnica一直在电热泵上泼墨，电热泵在美国气候温和的部分地区很常见。该技术的最新改进扩大了热泵的范围，也包括较冷的地区。

除了加热和冷却系统外，热泵也开始出现在热水箱、干衣机和电动汽车中。

上周，Heat Map报告称，根据空调、供暖和制冷研究所汇编的数据，热泵连续第二年超过传统炉子。

“虽然数据中的出货量在技术上被定义为'当一个单位转让所有权时'，但它是销售的粗略类比，”热图指出。“AHRI周五公布的2023年统计数据显示，尽管2023年的整体出货量有所下降，但热泵的出货量比燃气炉高出21%，高于2022年的12%。”

等到房地产市场回暖。正如热图所观察到的，在新建筑中安装热泵是一个相对简单的练习。改造旧房屋可能会带来财务挑战，但旨在支持该技术的新的多州努力可能有助于为旧房屋电气化提供经济理由，并且 2022 年《通胀削减法案》的新资金也应该发挥作用。

能源即服务模式，热泵版

能源即服务模式还可以通过消除前期购买价格来帮助将转换推向高潮。这种商业模式在能源效率领域发挥作用，业主可以获得效率升级，而不必承担预先为设备和安装的全部成本提供资金的负担。承包商承担这一负担以及运营和维护成本，客户逐步偿还。如果一切按计划进行，总体结果是由于效率升级，客户的公用事业成本会下降。

为了获得一些见解，我们转向欧洲，初创公司 Aira 正在以能源即服务模式销售空气-水热泵。

“在 Aira，我们现在通过一种新的方式来支付供暖和热水系统的费用，从而使其价格实惠。通过我们的全包计划，您将拥有一台全新的空气对水热泵，包括安装和 10 年舒适保证，包括服务、维修和零件（适用条款），每月 57 欧元起*;成本可能低于您当前的天然气账单——您再也不需要支付了，“该公司解释说。

Aira的意思是，从燃气锅炉切换到新计划可以降低高达40%的供暖成本。为了冰上绿色蛋糕，如果运行系统的电力来自可再生资源，二氧化碳排放量可能会降至零。

Aira已经在波兰建立了一家工厂，以满足预期的需求，投资者渴望参与其中。“总的来说，Aira 获得了 1.95 亿欧元的股权融资和赠款，为支持其雄心勃勃的长期增长目标奠定了坚实的基础，”Aira 表示。

难以脱碳的行业不再那么难了

住宅和商业建筑就这么多。一个更棘手的工作是将热泵应用于重工业。在绿色氢气的帮助下，钢铁行业开始脱碳，但其他行业则更加顽固。

工业系统可能需要比轻型系统高得多的热量，美国能源部对此有答案。上个月，该机构的工业效率和脱碳办公室支付了1.71亿美元，用于支持49个不同的项目，这些项目有助于减少工业来源的温室气体排放，其中部分资金专门针对工业规模的热泵。这是一个快速的纲要。

Echogen Power Systems：该公司专门从事工业废热的回收利用。它获得了 300 万美元的赠款，用于开发一种能够达到 300°C 以上的空气源热泵，目标是与燃气加热器相比，将生命周期碳排放量减少 90% 以上。

他们将通过利用我们最喜欢的新主题之一，超临界 CO 来做到这一点2周期。“超临界一氧化碳2循环可实现高性能系数和高工艺温度，而无需废热回收，而流体的高密度和热容量可以减小热交换器的尺寸，“能源部解释说。

的应用超临界一氧化碳2用于脱碳目的是一个新领域，但包括壳牌、反应引擎、艾利丹尼森、固特异、玛氏公司、道达尔能源和联合利华在内的一线企业都与 Echogen 合作开展了该项目，这表明商业采用前景良好。

特灵科技：特灵是另一个领先的行业利益相关者，致力于脱碳。它与太阳能暖通空调公司iAIRE和北卡罗来纳州公司Phase Change Energy Solutions合作，参与了由辛辛那提大学牵头的项目。合作伙伴将利用 140 万美元的赠款开发“使用相变材料热能存储、中间中间冷却和湿压缩技术的高效工业热泵原型”。

绿色薯片热泵

特灵还与能源部的橡树岭国家实验室、散热器盘管和百事可乐的研发部门一起获得了 300 万美元的赠款。德克萨斯大学达拉斯分校正在领导该项目，该项目旨在开发一种“超级冷凝器”，以125°C蒸汽的形式回收薯片油炸过程中的废热。这远高于典型热泵的营业利润率。

“由于油滴和挥发性有机化合物的存在，目前的换热器难以有效地冷凝废热。拟议的技术可以回收和利用油炸过程中的废热，以取代天然气燃烧器加热技术，“能源部指出。作为额外的绿色奖励，该系统还可以回收水。

管理废热的另一种方法是首先不产生废热。为此，电锅炉公司AtmosZero及其合作伙伴——科罗拉多州立大学、工程公司丹佛斯、国际香精香料公司和联合能源公司——将拨款310万美元，用于开发一种可以产生200°C蒸汽和0°C冷却的系统。

美国能源部已经预料到会产生广泛的影响，并表示该系统“将取代传统的化石燃料加热锅炉，并在任何情况下实现脱碳蒸汽生产，而无需废热利用。

更多更好的热泵材料

考虑到德克萨斯州在可再生能源革命中发挥的突出作用，德克萨斯大学在最新一轮融资中不止一次出现也就不足为奇了。该校奥斯汀分校获得了能源部先进材料办公室提供的100万美元赠款，旨在开发一种适用于高温操作的新型“半金属θ相氮化钽”材料。

最新的热泵新闻是《麻省理工科技评论》，该评论在其 9 年突破性技术列表中为热泵提供了 #2024 的位置。

“全球销售额有所增加;在美国，它们首次超过了燃气炉，“麻省理工学院指出。“在更高温度下运行的新型类型也有助于工业脱碳。”