两项新法案可能有助于推动对家庭供暖和制冷有利的环保系统

热泵将空调和暖风机结合成一个节能系统。
Outdoor unit of heat pump
热泵可以作为空调使用,但在需要供暖时可以反向运行。Pixabay

由于气候变化,热浪越来越严重,困扰着通常凉爽的西雅图等地欧洲部分地区。包括印度和巴基斯坦在内的已经习惯了热带气温的地区,正经历着近乎无法生存的状况。

随着热浪加剧,对空调的需求稳步增长,预计到2050年需求将翻两番。2016年,世界上最热地区居住的28亿人口中只有8%能够使用空调。但这个数字正在增长——随着使用量的增加,能源消耗也在增加,这会给气候带来更大的压力

幸运的是,有更好的选择来高效地为建筑物降温,甚至节省水电费,这对于已经为能源付出高昂代价的弱势群体至关重要。热泵可以比空调或暖风机更有效地为建筑物降温和供暖,降低能源账单,并将供暖相关的排放量减少45%至72%。这项技术早在19世纪50年代就已发明;如今,美国人每年购买数百万台热泵,尽管空调仍然远比它受欢迎。但国会两项新法案可能正是让更多家庭拥有热泵的关键。

这两项法案中的第一项名为“安装清洁高效能源加速转型法”(ICEE HOT Act),该法案为供暖、通风和空调(HVAC)的经销商创建了一个回扣系统。第二项名为“通过税收减免实现供暖效率和可负担性法”(HEATR Act),为制造商生产高效且可负担的热泵提供税收优惠。随着热泵成为比空调更实惠的选择,对于普通人来说,更换热泵将变得更加现实。

“我们州有太多家庭难以负担供暖费用。家庭不应该在支付供暖费和其他基本生活必需品之间做出选择,”首席提案人、民主党参议员艾米·克洛布彻(Amy Klobuchar)表示,她上周在一份新闻稿中说道。“这项立法是双赢——既能降低消费者能源成本,又能加强获得清洁、节能供暖解决方案的途径。”

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但要理解热泵的好处,了解它们的工作原理至关重要。根据可持续性研究组织Carbon Switch的说法,过程非常简单——蒸发器从室内收集热量并将其泵送到室外。该系统由室外和室内单元、一个移动制冷剂通过系统的压缩机,以及两个可以加压制冷剂或反转其流动以从制热切换到制冷的阀门组成。

这是基于一个非常简单的物理学概念:热量总是试图向冷空气移动,这或多或少是空调和冰箱的工作原理。但热泵可以在冬天反转这个过程。较低的温度会对系统的制冷剂产生压力。然后,热泵会吸收户外能够找到的所有热量,将液体转化为气体。这个过程产生的能量被用来在最寒冷的气候中保持人们家中的舒适。事实上,挪威和芬兰等冰天雪地国家的热泵户均拥有率是欧洲最高的;缅因州的人均使用量甚至超过了它们。

Heat pump inside an American home
即使在最寒冷的天气里,热泵也可以作为传统暖风机的可持续替代品。Shawn Patrick Ouellette/Portland Portland Press Herald via Getty Images

安装几台热泵似乎微不足道。但由电器效率非营利组织Clasp发布的研究表明,到2032年,该技术市场份额从10%提高到44%,可以为美国人节省约270亿美元的能源账单。它还可以提供800亿美元的“额外社会效益”,每年阻止888起与空气质量相关的过早死亡,并减少4900万吨二氧化碳排放。

老式HVAC系统安装后可使用长达二十年。因此,Clasp研究的作者最近在Canary Media上写道,与其等到它们损坏,不如通过这些新的国会法案激励水管工和房主更换为热泵。“锁定过时的基础设施会使美国脱碳进程倒退数十年,”他们解释说。人们通常甚至不必丢弃整个供暖或制冷系统即可安装热泵——创建混合系统或使用化石燃料炉作为备用仍然可以减少能源使用

在一个天气不可预测、燃料价格不稳定、气候变化可能影响几乎所有事物的世界里,能够以可持续的方式在家中维持安全温度至关重要。热泵为任何收入水平和地区的人们提供了选择。

 

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Sara Kiley Watson 是 Popular Science 的撰稿人,自 2021 年起负责可持续发展报道。她于 2017 年作为实习生开始在 PopSci 工作,并于 2019 年全职加入团队担任编辑助理。


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