熱能回收
最大化熱泵效率:香港工程師指南
2025年2月28日

最大化熱泵效率:香港工程師指南
熱泵已成為節能供暖和製冷系統的關鍵解決方案,特別是在香港這樣可持續發展和低碳是首要任務
的地區。熱泵通過傳遞熱量而非產生熱量,與傳統的暖通空調系統相比,具有更高的能源效率,
因此非常適合香港密集城市環境中的商業和住宅建築。
了解熱泵運作原理
圖1:熱泵運作原理
來源:Heat pump work principle with detailed mechanical drawing outline diagram - VectorMine
熱泵利用製冷劑循環進行熱傳遞,其原理類似於空調和冰箱。它們從外部來源(空氣、水或地面)
提取熱量,並將其放大以提供供暖。熱泵系統的關鍵組件包括:
- 蒸發器:從來源(如室外空氣)吸收熱量。
- 壓縮機:提高製冷劑的壓力和溫度。
- 冷凝器:將熱量釋放到目標空間。
- 膨脹閥:調節製冷劑的流量和壓力。
通過適當的工程設計,熱泵的性能係數(COP)可以超過4.0,這意味著它們提供的能量是其
消耗能量的四倍。
香港熱泵效率最大化的策略
為確保最佳性能,在香港工作的工程師應考慮以下因素:
1. 為本地氣候和應用選擇合適的熱泵
- 空氣源熱泵(ASHPs):適合香港的亞熱帶氣候,全年提供高效的供暖和製冷。
- 水源熱泵(WSHPs):適合有海水、冷卻塔或中央水循環系統的建築,這在香港的
高層建築中很常見。
2. 優化城市建築的系統設計
- 適當的尺寸:過大的機組會導致短循環和低效率,而過小的機組則難以滿足需求。
- 變速壓縮機:提高部分負載效率並減少能源消耗,這在城市波動負載中尤為重要。
- 集成控制:智能恆溫器和建築管理系統(BMS)可以根據實時需求調整輸出,從而優化
性能。
3. 提高熱交換效率
- 改進熱交換器設計:更大的表面積和增強的翅片設計可以提高熱傳遞效率。
- 使用高性能製冷劑:低全球暖化潛勢(GWP)的製冷劑可以提高熱力學效率並減少環境
影響,符合香港的氣候行動目標。 - 保持線圈和過濾器清潔:定期清潔可以防止氣流受阻並保持最佳熱傳遞,這在香港潮濕
的環境中至關重要。
4. 在香港利用可再生能源整合
- 將熱泵與熱電聯供系統(CHP)結合使用,可以抵消電力消耗並進一步減少商業建築的
碳足跡。 - 熱泵與熱能儲存相結合,可以實現需求轉移和峰值負載減少,支持香港推動智能能源
解決方案。
5. 實施有效的維護實踐
- 定期檢查:檢查製冷劑水平、壓力和電氣連接,以避免效率損失。
- 監控性能指標:使用基於物聯網的監控來追踪能源消耗、COP和系統健康狀況,
確保長期可靠性。 - 預防性維護:及早解決小問題可以延長熱泵的壽命和效率,降低運營成本。
結論
熱泵是香港向可持續能源解決方案過渡的關鍵技術。通過選擇合適的系統、優化設計
和保持最佳運營效率,工程師可以最大化性能,同時降低能源成本和環境影響。
恆豐工程(香港)有限公司在實施先進熱泵解決方案方面處於領先地位,推動香港建築 環境的效率和可持續性。
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