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【摘要】      空气源热泵热水到底有多节能?本文以加热100吨55℃的热水为例,尝试对电锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉还有空气源热泵进行数据分析对比,来看看结果如何。

在商用热水领域中,空气源热泵已经成为越来越多用户的选择,特别是酒店、医院、学校等场所,空气源热泵的市场占有率居高不下。之所以市场越来越青睐空气源热泵热水,最重要的一点的就是节能效果明显。

那么空气源热泵热水到底有多节能?本文以加热100吨55℃的热水为例,尝试对电锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉还有空气源热泵进行数据分析对比,来看看结果如何。

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计算条件设定

空气源热泵受环境影响比较明显,温度比较高的夏秋季节能效比高,而冬天环境温度低的时候能效比则相对要低。所以,本文以春季、夏秋季、冬季三个时间段分开进行计算,最后再把数据汇总。

另外,由于我国地域辽阔,横跨多个气候区间,本文数据主要以国内非严寒地区气候条件进行测算,各能源价格引用具体地区数据(天然气和电按保定价格,煤和柴油按2017年2月份价格),后文不一一复述。计算数据基础如下:

春季:天数90天;环境温度7-20℃;初始水温15℃;空气源热泵COP值3.5

夏秋季:天数180天;环境温度≥20℃;初始水温20℃;空气源热泵COP值4.5

冬季:天数90天;环境温度<7℃;初始水温5℃;空气源热泵COP值2.5

电:平均单价0.95元/度;热值860千卡/度;转化效率95%

气:平均单价4.2元/m;热值8500千卡/m;转化效率88%

油:平均单价7.23元/千克;热值10000千卡/千克;转化效率80%

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四种常见热源数据分析对比

不管是采取哪种热源,不同季节热水的总负荷是不变的,我们可以先计算出来。

春季热水负荷:Q1=CM(T1-T2)×90天=1×100×1000×(55-15)×90=360000000千卡

夏秋季热水负荷:Q2=CM(T1-T2)×180天=1×100×1000×(55-20)×180=630000000千卡

冬季热水负荷:Q3=CM(T1-T2)×90天=1×100×1000×(55-5)×90=450000000千卡

总热水负荷Q=Q1+Q2+Q3=1440000000千卡

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接下来,我们以上面数据为基础,来进行四种常见热源的能耗数据分析:

电锅炉:

电锅炉一年四季的效率都是一样的,所以不需要分开计算。每度电产生的热量=860千卡×95%=817千卡。则全年的用电量=1440000000÷817=1762546度。所需费用=1762546度×0.95元/度=167.4万元。

天然气:

天然气一年四季的效率也是一样的,所以也不需要分开计算。每立方天然气产生的热量=8500千卡×88%=7480千卡。则全年的用气量=1440000000÷7480=192513m。所需费用=192513m×4.2元/m=80.9万元。

油锅炉:

油锅炉一年四季的效率也是一样的,所以也不需要分开计算。每千克油产生的热量=10000千卡×80%=8000千卡。则全年的用油量=1440000000÷8000=180000千克。所需费用=180000千克×7.23元/m=130.1万元。

空气源热泵:

空气源热泵不同季节的效率是不一样的,所以我们分开计算。

春季每度电产生的热量=860千卡×3.5=3010千卡。则春季用电量=360000000÷3010=119601度。所需费用=119601度×0.95元/度=11.3万元。

夏秋季每度电产生的热量=860千卡×4.5=3870千卡。则夏秋季用电量=630000000÷3870=162790度。所需费用=162790度×0.95元/度=15.4万元

冬季每度电产生的热量=860千卡×2.5=2150千卡。则冬季用电量=450000000÷2150=209302度。所需费用=209302度×0.95元/度=19.9万元。

综合个季度费用,则全年总费用=11.3万+15.4万+19.9万=46.6万元。

从上表数据可以看出,把100吨水加热到55℃,空气源热泵全年的运行费用最低,只有电锅炉的1/3.6、油锅炉的1/2.8、天然气锅炉的1/1.7。

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