熱泵較傳統製熱更環保 普及使用有助減碳排放
極端天氣對全球各地的影響越來越顯注,各國社會亦積極提倡使用更多環保節能措施去減少碳排放,透過不同科技去降低能源使用量。近年以「熱泵」製冷及散熱的提供熱能方式越來越普遍,並逐漸取代傳統直接以電力發熱方法去供熱。隨著科技發展,熱泵供熱效能亦有所提升,節省的電量有所增加,故已逐漸在本港醫院普及使用。
撰文:資深工程師及工程師學會前任會長源栢樑
說起「熱泵」,也許大家對它認識不太深,更遑論了解其運作及操作原理。其實最早期的熱泵系統於1856年已出現,遠在40、50年代已普及起來。簡單來說,其操作與一般的冷氣機相似,只是冷氣機在製造冷氣的過程中,向室外排出熱氣;熱泵則相反,從大氣中吸取熱能,製成熱氣向室內排放,即是將冷氣機的運作相反,以散熱的一方向室內提供熱能,在國內稱之爲「空氣能」。
以往有說法指,熱泵在寒冷天氣中難以運作,或在室內外溫差較大的地方,其「吸熱」效能會變得較差。從前整體的熱泵運作效能的確不算太理想,但現時隨著科技進步,其操作已有所改善,特別在壓縮器及熱交換器的運作上已大大加強效能,同時新設計亦解決了以往其雪種轉向閥門較易損耗而需要維修的情況。
在日漸著重環保節能的時代中,熱泵的運用較傳統以電力發熱方式更環保及有助減少耗電,因此不少地區亦逐漸廣泛使用熱泵發熱。北歐不少地區,如挪威便有近6成建築物使用熱泵提供熱力,而瑞典及芬蘭均有大約4成建築物使用熱泵。有數據指出,熱泵的發熱效能是傳統電阻式製熱的2至3倍,故節省到更多電力及更加環保。
不過,熱泵的設置及機件運作成本較傳統的發熱系統高,以往令不少用家卻步,但隨著科技進步及社會較重視減排省電,加上高企的電費價格,令熱泵的使用更趨普遍,變相帶動降低整體使用成本。
本港醫院長期24小時運作,在冬天時亦有機會使用熱能,不少新建成的醫院亦安裝了熱泵,產出的熱能可作為供暖系統,並會供應部分熱水在廚房或大型洗衣房內使用。過往有例子是透過熱泵系統吸熱,或以熱空氣所產生的熱水,可作廚房清潔及洗滌之用,而在熱泵製熱的另一端可以輸出冷風,適當安排這些冷風出口位置,更可供員工作局部降溫之用。
現時熱泵已慢慢推展到用於各種家庭電器設計,熱泵式家用乾衣機所產出的熱能可用於乾衣,雖然烘乾衣服的時間稍長,但有數據指出使用熱泵較傳統乾衣機,可減少多達50%用電量。因此,相信以熱泵製造熱能或熱水等作不同用途的優勢,加上地緣能源供應等問題令價格大幅波動,使用熱泵亦可能是未來環保節能的大趨勢。
《01醫務所》與資深工程師源栢樑合作,逢周一推出專欄「源途有你」,分享工程與醫療的大小事。
源栢樑一直以推動工程界專業發展為己任,是香港工程師學會前任會長。數十年專業路途,著實值得回憶,亦深信後來者或可從中領會工程專業要點所在。源途有你,就讓大家一起體會。