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燃气、油、电锅炉、空气源热泵热水工程运行费用比较添加时间:2019-03-07

燃气、油、电锅炉、空气源热泵热水工程运行费用比较

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来制取热水,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。
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/m³;热值8500千卡/m³;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%

四种热源数据分析

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

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:

A、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

B、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=192513m³。
所需费用=192513m³×4.2元/m³=80.9万元

C、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/m³=130.1万元

D、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

热源 电锅炉 燃气锅炉 油锅炉 空气源热泵
全年费用 167.4万元 80.9万元 130.1万元 46.6万元
表:100吨水加热到55℃,四种热源全年运行费用数据一览

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。