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。

空气源热泵能耗对比(空气源热泵的热效率)

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

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=192513m³。所需费用=192513m³×4.2元/m³=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/m³=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

表:100吨水加热到55℃,四种热源全年运行费用数据一览

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

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。

空气源热泵商用热水产品推荐

空气源热泵节能效果已经没什么好质疑的了,得到了市场和用户的双重认可。此外,市场上空气源热泵商用热水产品种类也非常丰富。以海尔空气能为例,其商用热水系列产品有天泓系列、天源系列、天池系列、北斗系列、天炽系列/天浴系列等6大系列,覆盖高温、常温、低温各不同温度适用地区及领域,满足工农业、宾馆酒店、学校工厂、政府机关等舒适洗浴需求。

空气源热泵能耗对比(空气源热泵的热效率)

天泓系列

超低温高能效的空气能

天泓系列空气能热水机组采用先进的微电脑控制技术,实现1~16台模块式多联组合,具有远程控制、动态监控、分级启动、交替融霜等功能。同时系统还可实现压缩机智能平均运行时间,提高机组的整体寿命,确保机组的每一部分安全运转。如机组出现故障时,控制器迅速准确显示故障发生位置,协助快速排除故障,控制器具有集中远程控制功能。

空气源热泵能耗对比(空气源热泵的热效率)

天源系列

低温高效环保节能的商用模块循环机

“天源”系列同样能做到低温高效、节能环保。在-15℃的情况下也能平稳运行,产品的设计上采用了风场最优V角设计,添加了热泵专用压机,并使用了分频复用、多级防冻和四重静音技术,使出水温度更稳定、作业温域更广、并把噪音降低了3-5分贝,使用的R410冷媒同样不会对环境造成污染。

空气源热泵能耗对比(空气源热泵的热效率)

天池系列

直热循环双模式,即开即热超节能

海尔天池系列空气能热水机组采用全新的双模式设计,可运行直热加热+循环保温两种制热水模式,一机两用,既能保证充足的热水供应量,又能长时间保证水温恒定,运行平稳高效,提供更佳的集中热水解决方案。

空气源热泵能耗对比(空气源热泵的热效率)

天浴系列

四季高效的循环式空气能

海尔天浴系列采用循环加热模式对水箱中的热水进行循环再加热,保证水箱中的热水温度稳定在设定值,随时满足用户的热水使用需求。

空气源热泵能耗对比(空气源热泵的热效率)

北斗系列

可替代燃煤锅炉的空气能

海尔北斗系列采用CO2专用压缩机和CO2环保冷媒,出水温度高达90℃,全面满足用户对高温生活热水的特殊需求,可在-30℃极寒天气工作,克服南北温度限制,适用于全国更多区域。

空气源热泵能耗对比(空气源热泵的热效率)

天炽系列

低温绿色高能效,持续变频高温出水

“天炽”系列可以在-25℃的低温环境下保证高效运行,同时做到90℃高温变频出水,噪音比上一代降低15分贝,最大运转音量不超过62分贝,在提供商用热水方面做到了更快、更好、更安静。而且该系列采用了CO2冷媒,工作温域广、工作能耗低,不会对环境造成破坏,在节省了成本的同时,保证了自身的环保属性。

《空气源热泵供暖设计与施工指南》这本书涵盖面广,包括主机、阀件、地暖管、暖气片、风盘等,从负荷计算、设备选型、施工安装等方面都做了详尽的分析,并且有案例分析,更加通俗易懂。尤其难得的是,本书花了大量的篇幅分析各种末端的安装要点、安装规范,配有详细的图表,方便施工人员和设计师查找和参考。后篇还增加了采暖系统常见问题分析与维护。

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