熱泵工作原理是用制冷劑作為媒介,制冷劑汽化溫度低,在零下40℃即可汽化,與外界溫度存在著溫差,冷媒吸收了外界的溫度后汽化,通過(guò)壓縮機(jī)壓縮制熱,變成高溫高壓氣體,通過(guò)制冷劑的不斷循環(huán)并與水交換熱量,將水罐中的水加熱。熱泵不屬于傳統(tǒng)太陽(yáng)能產(chǎn)品,是利用制冷劑吸收空氣中的熱能和太陽(yáng)輻射能,并通過(guò)壓縮機(jī)壓縮制熱后與水交換熱量來(lái)達(dá)到供熱效果,因此產(chǎn)品與空調(diào)原理相同。
在中國(guó)政府的支持下,2016年僅中國(guó)北京地區(qū)就有超過(guò)15萬(wàn)戶家庭安裝了空氣源熱泵用來(lái)替代燃煤鍋爐,空氣源熱泵占北京地區(qū)“煤改電”計(jì)劃所覆蓋家庭總數(shù)的76%。一個(gè)典型的空氣源熱泵供暖系統(tǒng)的用銅量大約在20kg左右,銅主要用在熱交換器、風(fēng)扇馬達(dá)、壓縮機(jī)、閥門和管件;室外蒸發(fā)器的銅需求量是6kg,室內(nèi)冷凝器大約需要5kg的銅??諝庠礋岜霉┡到y(tǒng)的安裝,需要農(nóng)村電網(wǎng)升級(jí),增加用電負(fù)荷,引致的電資也帶來(lái)了進(jìn)一步的銅用量增加。
據(jù)國(guó)際銅業(yè)協(xié)會(huì)(ICA)研究,空氣源熱泵取代燃煤鍋爐將大大減少中國(guó)城市的霧霾污染,也將刺激銅需求進(jìn)一步增長(zhǎng)。減少煤炭的燃燒能降低大量、氮氧化物、以及其他揮發(fā)性有機(jī)污染物等的排放,這對(duì)于像北京這樣持續(xù)發(fā)生霧霾污染的城市來(lái)說(shuō)尤為重要。根據(jù)調(diào)研,每戶家庭每安裝一個(gè)熱泵供暖裝置就能平均減少3.3噸煤炭燃燒。