热泵的效率是燃油加热系统的四倍——但 70% 的补贴被浪费了

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发布日期：2024 年 11 月 16 日 / 更新日期：2024 年 11 月 16 日 - 作者：康拉德·德军总部

热泵的效率是燃油加热系统的四倍 - 但 70% 的资金被浪费了 - 创意图片：Xpert.Digital

🌡️🔥 热泵：高效环保的供暖技术

♻️🏠 热泵是建筑物供暖最有效的技术之一，是基于石油或天然气等化石燃料的传统供暖系统的环保替代方案。近年来，热泵市场显着发展，其受欢迎程度不断提高。这主要归功于他们的高效率和减少二氧化碳排放的政治努力。然而，尽管有其优势，但也存在挑战，特别是在融资政策和最终用户成本方面。

🌀 热泵的工作原理

热泵利用环境中储存的能量来为建筑物供暖或提供热水。它们从周围的空气、土壤或地下水中提取热量，并将其转化为可用能量。它们根据简单的物理原理工作：制冷剂蒸发并从环境中吸收热量。然后气态制冷剂被压缩，导致其温度升高。然后这些热量可以转移到建筑物的供暖系统。

根据热源的不同，热泵有不同类型：

空气-水热泵：它们从外部空气中提取热量并将其传递到供暖系统。这种类型的热泵相对容易安装，特别适合温和的气候。然而，在室外温度非常低的情况下，它们的效率会降低。
盐水热泵（地热热泵）：这些系统利用地下的恒温。通过垂直钻孔的接地探头或水平安装的集土器从地面提取热量。由于地温常年保持相对稳定，地源热泵具有高效、可靠的特点。
水-水热泵：它们从地下水中提取热量。这通常需要两口井——一口生产井和一口饮用井。地下水全年温度恒定，使这些系统非常高效。然而，它们需要批准并且不能在任何地方安装。

所有这些系统的共同点是它们可以用相对较少的电能运行。使用的电能与获得的热能的比率称为“性能系数”(COP)。现代热泵的数值达到了3到5，这意味着每使用一千瓦时的电力，它们可以产生三到五千瓦时的热量。

🌿 与化石供暖系统相比的效率

与依赖石油或天然气等化石燃料的传统供暖系统相比，热泵的效率要高得多。虽然燃油加热或燃气加热的大部分能量以废热的形式损失，但热泵可以最佳地利用现有的环境能源。油加热器的效率通常约为 85% 至 90%，这意味着所用能源中有 10% 至 15% 未被使用。然而，使用现代热泵，利用率显着提高，可达 400%。

能源服务提供商 Techem 的分析称：“热泵的效率是油加热的四倍。”具体来说，这意味着热泵以热量形式提供的能量是传统加热器中同等数量化石燃料的四倍。

🌱 可持续性和环境友好性

热泵的另一个主要优势是其环境友好性。由于它们主要依赖可再生能源（无论是利用环境热量还是使用绿色电力运行），因此它们为减少二氧化碳排放做出了重大贡献。相比之下，石油或天然气加热会产生大量的温室气体排放。根据联邦环境局的一项研究，单户住宅的燃油加热器每年平均排放约 3 吨二氧化碳，而由绿色电力驱动的热泵则几乎不产生任何排放。

《建筑能源法》(GEG) 等法律法规的出台，规定从 2024 年 1 月 1 日起，新建建筑中至少 65% 的供暖必须来自可再生能源，凸显了该技术对于能源转型的重要性。该法规旨在帮助大幅减少供暖行业中化石燃料的比例，并加速向热泵等更加气候友好的替代方案的过渡。

💰 资金和经济方面

尽管热泵效率高且环保，但其购买成本通常比传统供暖系统更昂贵。根据热泵类型和结构条件的不同，投资成本可能在10,000至30,000欧元之间。为了减轻这种额外的经济负担，国家提供了广泛的资助计划。

目前，房主在改用热泵时可以通过政府补贴获得高达 70% 的投资成本补偿。然而，这种资金取决于收入：收入较低的家庭比富裕的家庭获得更高的补贴。此举旨在确保低收入家庭也能从供暖转型的优势中受益。

然而，这些资助计划的设计受到批评。许多专家抱怨说，实际的资助条件往往并不像最初宣布的那么慷慨。一些专家批评说，“70%的资金被浪费了”，因为许多申请者由于严格的标准而没有获得全额资助，或者不得不接受漫长的等待时间。

🛠️实施中的挑战

除了财务方面的挑战外，热泵的广泛推广还面临着技术挑战。并非所有建筑物都适合使用热泵 - 特别是隔热性能较差的旧建筑物，通常需要额外的改造措施才能有效供暖。此外，地热泵或水热泵的安装涉及更多的结构工作，因为需要钻孔或挖掘。

熟练工人的可用性也发挥了作用：热泵系统的安装需要专门的工匠，但目前许多地方都供不应求。这不仅导致最终客户等待时间更长，而且安装成本更高。

另一个问题是对电价的依赖：由于热泵主要靠电力运行，因此很容易受到电价波动的影响。尽管部分所需电力可以通过使用光伏系统与热泵相结合来产生，但这需要额外的投资。

🚀 建筑领域能源转型的关键技术

尽管存在这些挑战，热泵仍被认为是建筑领域能源转型的关键技术。欧盟设定的目标是到 2030 年大幅增加可再生能源在供暖领域的份额——热泵在其中发挥着核心作用。在德国，它们的市场份额也预计将继续上升：预测到 2030 年，大约三分之二的新建建筑将配备热泵。

为了进一步推动这一趋势，制造商不断致力于进一步开发他们的产品。新型号应该更加高效地工作，并且即使在极低的室外温度下也能够可靠地提供热量——这一点在欧洲较冷的地区尤其重要。

人们还越来越多地研究如何将热泵系统更好地集成到现有建筑中，例如通过燃气加热和热泵相结合的混合系统。

📈 热泵的广泛使用

与传统供暖系统相比，热泵具有许多优势：从长远来看，它们更高效、更环保且运行成本更低。它们的推出得到了政府资助计划的支持，但广泛实施仍然存在障碍 - 无论是由于高昂的购置成本还是旧建筑的技术挑战。

尽管如此，有一点仍然很清楚：如果没有热泵的广泛使用，供暖转型是难以想象的。它们在应对气候变化方面发挥着核心作用，同时提供了大幅节省供暖成本的潜力——只要政治框架正确并且技术得到进一步优化。

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👷🔍 对 70% 资金和优化方案的批评

🌱💡 乍一看，政府计划对热泵的支持为想要改用可再生能源的房主提供了有吸引力的激励措施。特别是，报销高达 70% 的合格费用的可能性似乎是一个值得的支持。但仔细一看就会发现，这个资金费率在很多情况下是很难达到的。对资金的批评集中在限制资金数额和可及性的各种因素上。

🌍📉 有限的合格成本：具有重大影响的上限

批评的要点之一是将合格费用限制在 30,000 欧元。这一上限意味着，在投资成本较高的情况下——例如地热热泵的成本通常超过 40,000 欧元——70% 的最高资金只能覆盖总成本的一部分。在这种情况下，补贴最多为21,000欧元，而剩余的19,000欧元必须由房主自己承担。对于投资较高的家庭来说，承诺的 70% 资金实际上变成了一个低得多的配额。

这一上限确保了高质量和高效的系统，尤其是最初会产生更高成本的系统，在经济上对许多房主来说似乎缺乏吸引力。这种限制与资助的实际目的——传播高效、环保的技术背道而驰。

🚧🔗 奖金系统的障碍

实现最高70%资金率的可能性需要各种奖金的组合。其中包括：

收入依赖奖金：针对低收入家庭并提供额外支持。
气候速度奖励：如果转向可再生能源的速度特别快，则可获得此奖励。

然而，这些奖金有严格的条件，并不向所有房主开放。如果没有它，基本资金往往只有30%左右。许多家庭因为不符合要求（例如达到一定的收入水平）而错过了全额资助的机会。这使得资金对大部分人的吸引力降低，而且在实践中往往与宣传的 70% 相差甚远。

⚙️📑 技术和官僚障碍

限制资金的另一个方面是技术和官僚要求。为了受益于补贴，热泵必须满足某些要求，例如：

最低年度绩效系数（JAZ），
噪声防护法规，
或一定的质量标准。

这些要求是一个重大障碍，特别是对于需要进行大量改造工作才能有效运行热泵的老建筑而言，复杂的申请流程和漫长的等待时间让许多潜在申请人望而却步。

🤔🔧 关于效率的争论：空气热泵与地源热泵

选择合适的热泵对于供暖系统的长期效率和成本效益至关重要。地热热泵被认为特别高效，因为它们利用恒定的地面温度来产生热量。这种稳定性带来了高效率和低运营成本，特别是与空气源热泵相比，空气源热泵的效率在很大程度上取决于外部温度。在冬季，当室外温度下降时，空气源热泵必须使用更多的能源，这会降低其效率并增加运营成本。

尽管有这些优点，许多房主还是出于实际原因选择空气源热泵。这更容易安装，因为它不需要深钻孔或表面收集器。此类安装不仅昂贵，而且需要足够的空间和监管部门的批准——而这两者在人口稠密的地区通常是不具备的。

不幸的是，供应商经常将空气源热泵作为地源热泵的等效替代品，尽管情况并非总是如此。在这里，由于缺乏信息，消费者从长远来看可以接受更高的运营成本和更低的效率。因此，全面的建议和透明的沟通对于房主做出明智的决定至关重要。

☀️🔋与光伏结合：可持续性与效率的结合

降低热泵运行成本的一个特别有效的解决方案是将其与光伏系统（PV系统）和电力存储系统相结合。这项技术使得您可以自己产生热泵所需的电力。特别是空气热泵，由于室外温度较低，在冬季需要更多的能源，因此可以从集成光伏系统中受益。自发电的太阳能减少了对电网电力的依赖，从而显着降低了运营成本。

电力存储系统通过存储多余的太阳能来增强这种效果，然后可以在晚上或阴天使用。这不仅提高了整个系统的经济效益，而且改善了环境平衡。

💸🕰️ 投资成本：挑战与长期效益

然而，这种由热泵、光伏系统和电力存储组成的组合系统的购置成本不应被低估。这意味着一笔巨大的初始投资，特别是对于尚未拥有光伏系统的房主而言。这可以通过资助计划得到部分缓冲，但个人贡献仍然很高。

然而，随着时间的推移，这些投资通常会通过节省能源成本来收回成本。此外，政府补贴和不断上涨的能源价格使此类系统从长远来看特别有吸引力。许多专家认为热泵和光伏发电的结合是最可持续的环保供暖和发电解决方案。

📋🔄批评点及改进建议

对 70% 资金的现有批评表明，为了实现气候目标并让热泵得到广泛接受，有必要进行调整。以下措施可以增加资金的吸引力和可及性：

1. 合格费用增加

将上限从 30,000 欧元提高到 50,000 欧元将能够充分支持地源热泵等高质量系统。

2. 奖金制度的简化

奖金的要求应该不那么严格，以覆盖更广泛的目标群体。自动增加基本资金也可能有所帮助。

3. 透明度和建议

房主需要了解不同类型热泵的优缺点以及资金选择的明确信息。独立的咨询中心可以在这方面提供帮助。

4. 推广与光伏系统的结合

将热泵与光伏和电力存储相结合的额外激励措施可以进一步促进此类系统的推广。

5. 加速申请流程

应减少官僚障碍并加快审批程序，以便更容易获得资金。

🔑🌿可持续能源供应

推广热泵是实现可持续能源供应的重要一步。然而，批评表明，现有的融资结构存在重大缺陷，导致许多房主无法从最大的融资机会中受益。调整资助条件、更好的信息和有针对性的激励措施可以显着提高热泵的接受度和普及率。热泵与光伏和电力存储相结合，为积极推动能源转型提供了一种有前途的解决方案，同时从长远来看节省了成本。