空气源热泵与其他能源效益分析
空气源热泵热水器与传统热水器耗能性经济对比分析

空气源热泵热水器与传统热水器耗能性经济对比分析摘要:本文阐述了节能与环保的重要性,引出节能环保性热水器——空气源热泵热水器。
通过对空气源热泵热水器工作原理的分析,推算出其耗能与产生热能的公式,并且计算出单位制热工作情况下的耗能经济比。
关键词:能量空气源热泵热水器燃烧值节能与环保,是人类永恒的主题。
在当今社会能源危机及环境污染以成为威胁人类生存的主要问题,如何解决这一问题,已经成为全人类的课题。
在这样的背景下,以节能和环保为主要特征的热泵热水器技术应运而生。
热泵技术就是指能够把能量从温度低(低品位能量)的设备系统传递到温度高(高品位能量)的设备系统。
空气源热泵热水器技术就是利用空气中低品位热能资源,通过输入少许的电能,实现低品位热能向高品位热能的转移,从而达到向用户提供热水目的的一种节能环保装置。
1 传统热水器现状分析热水与我们的生活密切相关,由于受到能源与环保的限制,传统热水器都存在某些地方的不足。
目前市场上传统的热水器有三大类:燃煤、油、气热水器、电热水器、太阳能热水器。
对这些传统热水器的性能,许多消费者并不是全部了解,因此,我们有必要对这三类热水器做个比较。
燃煤热水锅炉,由于煤的燃烧值不充分与严重污染大气问题,很多大中等城市已经被国家明令禁止使用了。
燃气热水器在使用时要排出大量的废气,废气中除了二氧化碳以外,还有不完全燃烧的产物一氧化碳,如果使用时关闭门窗,通风不良,一氧化碳会增加,更严重时会发生中毒事故。
电热水器,对电能浪费大。
最新型的电热水器内置了阳极镁棒除垢装置,解决了该产品容易结垢的问题。
但阳极镁棒须两年更换一次,给保养带来了麻烦。
同时注意电热水器漏电,虽然电热水器上装有漏电保护,但使用电热水器时发生的触电事故也时有发生。
太阳能热水器,由于受到天气的影响较大,需要加电辅或配热水锅炉。
并且安装复杂,如安装不当,会影响住房的外观、质量及城市的市容市貌;维护较麻烦,因太阳能热水器安装在室外,因此相对于电热水器和燃气热水器比较难维护。
空气源热泵+太阳能热水系统的效益研究

空气源热泵+太阳能热水系统的效益研究随着环保意识的日益增强,可再生能源的利用成为了人们关注的热点话题。
在能源利用方面,空气源热泵和太阳能热水系统被广泛认为是两种环保高效的系统。
本文将结合实际情况,对这两种系统的效益进行研究。
一、空气源热泵的优势空气源热泵是一种以空气为热源的热水系统,通过压缩机对低温热能进行提升,达到加热水的效果。
它具有以下几个优势:1. 环保节能:空气源热泵的能源主要来源于空气,不需要燃料燃烧,不会产生二氧化碳等有害气体,是一种环保的能源利用方式。
它的能效高,能够将低温的热能提升至高温,节约能源消耗。
2. 稳定可靠:空气源热泵的运行稳定可靠,不会受到季节和地域的限制。
无论是在寒冷的冬季还是炎热的夏季,空气源热泵都可以正常工作。
3. 节省空间:与传统锅炉系统相比,空气源热泵可以节省大量的安装空间,它的主要设备安装在室外,不占室内空间,对于有限空间的城市住宅来说,是非常理想的选择。
二、太阳能热水系统的优势太阳能热水系统利用太阳能热能对水进行加热,是一种绿色环保的热水系统。
其优势有:1. 节能环保:太阳能热水系统主要利用太阳能进行加热,不需要其他外部能源,因此是一种节能环保的热水系统。
它的运行过程中不会产生废气、废水等污染物,对环境友好。
2. 长期使用:太阳能是一种免费的能源,不需要额外的能源消耗。
在适宜的气候条件下,太阳能热水系统可以长期稳定地提供热水。
3. 维护成本低:太阳能热水系统的维护成本相对较低,一旦安装好后,基本上不需要进行其他额外的支出,相比其他热水系统具有经济性。
三、空气源热泵与太阳能热水系统的结合在实际的应用中,往往需要结合多种能源系统来满足不同需求。
空气源热泵和太阳能热水系统可以通过结合使用,发挥各自的优势,达到更高的效益。
具体表现在以下几个方面:1. 能源互补:空气源热泵和太阳能热水系统的工作原理不同,可以相互补充,有效利用两种能源,提高能源利用率。
2. 稳定性增强:太阳能热水系统受到天气影响,阴雨天气时供热能力减弱,而空气源热泵可以作为补充,在不同气候条件下保证热水供应的稳定性和连续性。
空气源热泵可行性分析

空气源热泵可行性分析一、引言空气源热泵是一种环保、高效的供暖和制冷设备,以空气中的热能作为能源供给系统运转。
在全球能源紧缺和环境污染日益严重的背景下,空气源热泵备受关注。
本文将对空气源热泵的可行性进行分析,包括经济性、环保性和实施难度等方面。
二、经济性分析1. 初始投资空气源热泵的初始投资包括设备采购和安装费用。
与传统的燃气锅炉相比,空气源热泵的初始投资较高,主要是因为热泵设备本身的成本较高。
但是随着技术的进步和市场竞争的加剧,热泵设备价格逐渐降低,初始投资也将逐渐趋于合理。
2. 运行成本空气源热泵的运行成本主要包括电力消耗和维护费用。
由于热泵利用的是空气中的热能,所以不需要额外的燃气费用。
尽管空气源热泵需要消耗电能,但是其热效率高于传统的供暖设备,因此运行成本相对较低。
另外,热泵设备的维护费用也较低,一般只需定期清洗和检查,不需要大量的人力和物力投入。
3. 经济效益虽然空气源热泵的初始投资较高,但由于运行成本低,其经济效益仍然非常可观。
以一个中型家庭为例,使用空气源热泵取代传统的燃气锅炉供暖,每年可以节省数千元的能源费用。
因此,从长远角度来看,空气源热泵的经济效益是显而易见的。
三、环保性分析1. 能源利用效率高空气源热泵通过空气中的热能供暖,不产生二氧化碳等温室气体的排放。
与传统的燃气锅炉相比,热泵的能源利用效率更高,能够更有效地利用能源资源,减少能源的浪费。
2. 减少污染物排放燃烧燃气会产生大量的氧化氮、氧化碳等污染物,对环境和人体健康造成严重威胁。
而空气源热泵不需要燃烧燃料,减少了排放有害气体的机会,有效降低了环境污染。
3. 可再生能源的利用空气源热泵利用空气中的热能进行供暖,而空气属于可再生资源,天然、免费且丰富。
相比之下,传统的燃气锅炉需要依赖有限资源的供应,且存在价格波动的风险。
因此,从环保的角度来看,空气源热泵是一种更加可持续、环保的供暖和制冷选择。
四、实施难度分析1. 地理位置限制空气源热泵的效果受地理位置的影响。
空气源热泵机组与水源热泵机组制冷及采暖时能效比较分析

空气源热泵机组与水源热泵机组制冷及采暖时能效比较分析一、两种中央空调机组工作原理1.水源热泵机组工作原理是以水为载体,冬季把地下水中的低品位热能利用热泵原理,通过消耗部分电能,将提取出来的热量供房间取暖所用,而夏季把房间内的热量释放到地下水中,以达到夏季制冷的目的。
2.空气源热泵机组工作原理是以室外空气为载体,冬季把室外空气中的低品位热能利用热泵原理,通过消耗部分电能,将提取出来的热量供房间取暖所用,而夏季把房间内的热量释放到室外空气中,达到夏季制冷的目的。
二、两种中央空调机组设备机构特点1.水源热泵机组是由:压缩机、冷凝器、蒸发器及膨胀阀四大主要部件构成,制冷时主要依靠蒸发器与室内散热系统热交换从而达到空调制冷的目的,冬季时主要依靠冷凝器与室内散热系统热交换。
2.空气源热泵机组也是由压缩机、冷凝器、蒸发器及膨胀阀四大主要部件构成,空气源热泵一般采用翅片换热器夏季充当冷凝器、冬季充当蒸发器使用。
空气源热泵机组通过机组内部安装的四通换向阀,在夏季制冷时其翅片换热器充当冷凝器使用与室外空气进行换热进行冷却;冬季时翅片换热器充当蒸发器使用与室外空气进行换热吸取空气中的热量。
三、两种中央空调机组制冷时冷凝器冷却方式分析中央空调机组在夏季制冷使用时,其冷凝器均需要通过外界不同类型的低品位能源进行冷却,将机组制冷时输出的电机功率产生的热量及房间热交换产生的热量带走或吸收从而达到一种热平衡。
1.水源热泵机组冷凝器的冷却方式:水源热泵机组夏季制冷时是依靠地下井水进行冷却,即地下井水与机组的的冷凝器进行循环换热,地下井水抽水后经过机组冷凝器,将热量通过直接回灌的方式把热量带走从而达到对机组冷却的目的。
地下水温不受天气气候的变化而受影响,常年地下水温保持恒温。
2.空气源热泵机组换热器的冷却方式:空气源热泵机组夏季制冷时是依靠室外空气为低品位能源进行冷却,即室外空气与机组的翅片换热器进行热交换,将换热器释放的热量直接排放到室外空气中,从而达到对机组冷却的目的。
空气能热泵能效分析

本科毕业论文(设计)论文(设计)题目:空气能热泵能效分析学院:理学院专业:物理学班级:学号:学生姓名:指导教师:2014年5月25 日贵州大学本科毕业论文(设计)贵州大学本科毕业论文(设计)诚信责任书本人郑重声明:本人所呈交的毕业论文(设计),是在导师的指导下独立进行研究所完成。
毕业论文(设计)中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。
特此声明。
论文(设计)作者签名:日期:目录摘要 (II)Abstract (III)第一章前言 (1)第二章空气能热泵 (3)2.1热泵介绍 (3)2.2空气能热泵的构成 (3)2.3空气能热泵的工作原理 (4)第三章空气能热泵能效分析 (5)3.1能效比定义 (5)3.2空气能热泵的能效分析 (6)3.2.1第一类热泵与第二类热泵的比较 (6)3.2.2水温对能效的影响 (6)3.2.3空气温度对能效的影响 (9)3.2.4环境湿度对能效的影响 (10)3.2.5结霜对能效的影响 (11)3.2.6工质对能效的影响 (11)第四章讨论 (13)4.1空气能热泵的优点 (13)4.2空气能热泵的先存弱点 (13)4.3改进措施 (14)第五章总论与展望 (15)参考文献 (16)致谢 (17)空气能热泵能效分析摘要空气能热泵是新一代的加热设备,相比较于天然气、太阳能、电加热有着高效节能的特点。
本文介绍了应用空气能加热的理论及相关知识,在与其他能源对比的基础上,详细分析了空气能热泵的优势,探讨其高能效的物理机理,分析了水温、空气温度、环境湿度、结霜、工质等因素对空气能热泵能效的影响。
最后,指出了其可能的改进方向。
关键词:空气能,热泵,能效比Energy efficiency analysis on Air source heat pumpAbstractAir source heat pump is a kind of new generation of heating equipment. Comparing with the natural gas, solar energy and electric heating, it has the characteristics of high efficiency and energy saving. By applying air heating theory and the related knowledge, this paper analyzes the advantage of air source heat pump and researches the physical mechanism of high energy efficience based on comparing with other energy sources in detail. The impact from water temperature, air temperature, environmental humidity, frost and refrigerant is discussed as well.Finally the possible directions to improve the efficiency in the future is point out.Keywords: :Air energy, heat pump,coefficient of performance(COP)第一章前言节能与环保,是人类永恒的主题。
地源热泵供暖和空气源热泵供暖效果及优点缺点比较

地源热泵供暖和空气源热泵供暖效果及优点缺点比较地源热泵和空气源热泵都是节能环保的冷暖设备系统,都是利用先进的热泵技术进行能量转化的系统,可是它们的转化方式是不一样的:地源热泵是利用土壤热进行能量的转化,而空气源热泵是利用空气源热泵技术进行能量的转化,但是两者还是有一些区别的。
地源热泵和空气能热泵对比:1、地源热泵供热更节能,但是需要打井,安装需要具备打井的条件,初期的成本会比较高,适合别墅、学校等地方。
2、空气源热泵不需要打井,只需要有空气就可以了,占地空间比较小,适合高层等建筑。
3、地源热泵有主机、末端和地下埋管系统,而空气源热泵只有主机和末端,相对的操作比较简单。
4、地源热泵比空气源热泵的温度稳定,地源热泵是利用土壤换热的方式,土壤一年四季的温度比较恒定,而空气源热泵是利用空气。
地源热泵(也统称水源热泵):地源热泵指所有使用大地作为冷热源的热泵全部称为地源热泵,包括土壤热泵(即地耦合热泵),地下水热泵,地表水热泵(包括江河湖海的水)等,严格来说,地源热泵属于水源热泵的一种。
优点:1、供暖运行费用低:地源热泵利用地下温度一年四季相对稳定的特性,COP值高达4以上,产生同样的制冷取暖效果时,地源热泵比一般中央空调省电30%-40%。
2、节能环保:室内侧由冷冻水输送,减少冷媒充注量,从而减少对大气的污染;室外侧换热环境由大气转变为土壤或者水体,从而减少大气热排放,减轻热岛效应。
只需消耗少量电能,在运行过程中不会产生二氧化碳等污染环境的气体,也不会因为泄漏的问题影响室内人员的健康。
缺点:地源热泵的初投资比较高。
一套小型的家用地源热泵系统初投资在十几万以上,大型商用的地源热泵的造价就更高。
因此地源热泵项目多应用于小区和工业等供暖面积较大的工程上。
空气源热泵(又叫空气能热泵):空气源热泵是由电动机驱动的,利用空气中的热量作为低温热源,经过空调冷凝器或蒸发器进行热交换,然后通过循环系统,提取或释放热能,利用机组循环系统将能量转移到建筑物内用户需求。
空气源热泵系统运行成本分析

运行费用及经济效益分析1、热泵热水系统与其他常规加热方式的经济效益及技术参数比较:2、由图表所见,可得出以下费用对比:①使用空气能热泵加热250吨水,年运行费用为:9.28元/吨×250吨×365天=846800元/年②每年用热泵热水器比电热水器、太阳能节省的费用(按照250吨):使用电热水器费用为:39.12元/吨×250吨×365天=3569700元/年使用太阳能热水器费用为:39.12元/吨×250吨×120天=1173600元/年则可得出:比电热水器节省费用:3569700元/年-846800元/年=2722900元/年比太阳能节省费用:1173600元/年-846800元/年=326800元/年③空气能热泵热水器运行成本是:电加热热水器的1/5左右;燃气或燃油热水器的1/3左右;常规太阳能的2/3左右3、由此可见热泵热水方案比其它常规供热方案更节省投资,主要优点如下:①效果明显:热泵能效比COP平均达到3.8以上,而燃气锅炉机组的热效率最多能达到0.8,一般情况在0.75以下。
也就是说热泵热水器消耗1个单位的能量,能产生3.8-4.0个单位的热量转化成热水。
而燃气炉消耗1个单位的能量,才能产生0.75-0.80个单位的热量。
由此可见热泵热水器能以最小的能源获得最大的经济效益,比燃气炉效率高得多。
适合长期投资。
现实中,常规太阳能往往让人误解为零成本运行,而实际上,由于阴雨天气和夜晚的影响,太阳能是无法全天候工作,它每年有1/3以上的时间要利用其它辅助加热,以致运行成本远远超过热泵热水的成本,另外从表中可以看到:在不考虑人工及其它费用的情况下,采用热泵方案仅比燃煤锅炉方案略贵。
如果考虑人工及其它费用则采用热泵方案是最省的。
因此,从成本效益及环境方面看,热泵热水机组使用是最节能的,选择热泵是明智之举。
②使用寿命长:如果将折算入成本,热泵设备的投入成本将是比较低的。
空气源热泵效益分析文档

本文通过九华山大酒店的热水工程,介绍了空气源热泵热水机的工作原理、设备选型、运行费用及运行控制等情况。
并就空气源热泵热水机组同燃油、燃气等热水加热设备的运行费用作一对比分析。
[关键词] 直热式空气源热泵、节能环保、低温空气源热泵1、引言随着社会的发展,人们生活水平的不断提高,对生活热水的需求量也越来越大。
当今,宾馆,酒店和桑那中心大都设有中央空调系统和24小时热水供应,传统的方案是用燃油和燃气等锅炉设备提供所需的生活热水。
如果能将空调运行时的冷凝热来加热生活热水,不但可以减少冷凝热对环境造成的污染,而且还可以节省不少的能源。
大量的工程实例说明,空气源热泵热水机组在节能、环保、安全方面所具有的很多优点,在家用和商用制取生活热水方面,得到了大力的发展和应用。
然而,目前热泵技术需要解决的问题还有很多,人们在对热泵热水产品的认识上还存有误区。
下面就空气源热泵热水机的原理和工程应用及运行情况作一介绍。
2、工作原理空气源热泵热水机组以其高效、节能、环保、安装使用方便等诸多优点在国内得到越来越多用户的认可和使用。
空气源热泵热水机组是应用热泵技术来制取热水,热泵机组系统本身由四大件组成(见原理图):压缩机、水热交换器、节流元件、空气换热器(翅片)。
其工作原理是首先在压缩机的作用下工质(也可称冷媒)完成气态的升压升温过程,随后进入高效率换热器并释放出热能传递给水,同时冷媒被冷却并变成液态,经过节流元件降压节流后进入蒸发器,液态冷媒吸收大气、阳光的低品味热能并迅速蒸发(沸腾)再次变成气态,之后工质又被吸入压缩机,这样不断的循环使机组只需要消耗很少的一点电能就能不断的从空气中得到到很多热量传递给水实现加热热水的目的。
空气源热泵中央热水机组目前广泛应用于宾馆、别墅、度假山庄、健身/桑拿洗浴中心、体育场馆、学校、工厂等需要集中提供大量热水的场所。
3、工程概况:九华山大酒店位于九华山脚下,建筑,空调以及服务按照四星宾馆标准建设,该大酒店具备350间标准客房,建筑面积约为20000平米,且为目前九华山地区最大接待宾馆之一。
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空气源热泵与其他能源效益分析()————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ一、热泵热水技术的适用性论证1.热泵热水系统工作原理图1 热泵热水系统工作原理图消耗一部分机械功(例如电能)作为驱动,实现热能从低温环境向高温环境的转移,这种设备称为“热泵”。
采用热泵技术可消耗少部分电能制取高温位的热水,如图1所示,热泵热水系统主要由蒸发器(吸收环境空气中热量的换热器,对应图中“空气热交换器”)、压缩机、冷凝器(制取热水的换热器,对应图中“水热交换器”)、贮热水箱、膨胀阀及相关的附件和连接管路组成。
热泵以工作介质作为媒介(也常称为“冷媒”),由冷媒在蒸发器和冷凝器中的相变伴随着吸热和放热的过程实现能量转移,具体过程为:经膨胀阀节流降压后的液态冷媒首先流入蒸发器中吸收周围空气中的热量而蒸发,生成的冷媒蒸汽被压缩机吸入、压缩成高温高压的冷媒蒸汽,然后流入贮热水箱内的冷凝器中进行冷凝,释放出的冷凝热用于制取热水,冷凝后的液体冷媒经储液罐、过滤器和膨胀阀又流回蒸发器中重新吸热、蒸发。
同样的热力过程周而复始,直到贮热水箱中的热水达到设定温度。
空气源热泵热水系统通过消耗少量的高品位电能,可以把热值数倍于所耗电能的室外环境中的低温位热能输送至高温位的贮热水箱内,能量的收益大于消耗(即,热泵的能效比COP大于1),因而有效地节省了热水所需的一次能源。
按蒸发器吸收热源介质的性质分,热泵可以归纳为空气源、水源、地源和太阳能四种。
由于空气源热泵不受水源和建筑地理条件的限制,是目前发展得最多和最成熟的一种热泵。
由于热源来自免费的“空气能”,除了在中国的东北和华北局部等冬季低温地区难以应用之外,在环境温度大于5℃的地区,不论是白天黑夜,还是刮风下雨,空气源热泵一年四季都可以安全高效使用。
空气源热泵热水系统对安装要求不高,其室外机组与常规的空调室外机安装要求并无二致,具有灵活多样的系统形式、合理的技术经济性能和良好的实用化前景。
2.空气源热泵热水技术国内外发展趋势随着国民经济的飞速发展和城市化进程的加快,能源的消耗也在逐年提高,建筑能耗约占我国总能耗的30%,而生活热水能耗在建筑能耗中的比例也在逐年增加,据有关文献报道,热水在整个建筑热负荷中的比例从已有建筑的10~15%上升到新建建筑的20%和低能耗建筑的45%。
调查表明,各类商业建筑能耗中,生活热水能耗比例为:写字楼2.7%,商场10.7%,饭店31%,医院41.8%。
2007年,某地区赶超拉斯维加斯的博彩收入,由原来的“东方蒙蒂卡罗”晋升为“东方的拉斯维加斯”,在这个充满欧陆风情、文化多元、夜色璀璨的东方赌城,无论酒店、商铺等商用建筑,还是公共建筑和住宅区,热水器的普及率都是极高的。
为了满足如此庞大并持续增长的热水需求,如果仍采用常规热水装置就会面临不同程度的能耗问题,热水节能日益受到某地区地区政府和民众的重视。
从能源消耗的角度来看,常规电热水器、燃气热水器从根本上不能摆脱能源“高端低用”、能效不高的问题。
根据我国热水器类国家标准,快热式电热水器热效率不能低于80%,储水式电热水器不能低于85%,燃气热水器不小于80%,随着传热、保温材料和工艺的改进,大多产品的热效率都能达到这个要求,但是,目前尚无热效率达到95%的产品,从原理上讲,也不可能达到100%的热效率极限。
而利用可再生的空气能制取热水的空气源热泵热水器能效比可以大于1,节能效果明显优于电热水器、燃气热水器等常规热水器。
2008年10月1日,中国政府颁发了新的建筑能耗标准《民用建筑节能条例》,鼓励和扶持在新建建筑和既有建筑节能改造中采用可再生能源,提高家庭用热的节能水平。
此外,许多国家把推广应用热泵技术作为减少CO2排放的一种手段。
国际能源署(IEA)早在1978年就成立了非赢利性的国际能源署热泵项目(HPP)工作组,该工作组一直以来始终在从事相关工作。
来自不同国家的参于者在有关热泵及诸如空气调节、制冷、工作流体(制冷剂)等相关技术的各个项目中合作。
在代表各参与国的执委会的管理下,热泵项目实施的战略是加速热泵在各相关领域的应用,从而降低能耗使环境得以改善。
目前参与热泵项目的国家有:奥地利, 加拿大, 芬兰, 法国, 德国,意大利, 日本,荷兰,挪威, 韩国, 瑞典,瑞士和美国。
国际能源署热泵中心(HPC)是国际能源署热泵计划的信息中枢。
热泵中心的职能是加速热泵技术的应用,从而优化能源的利用并改善环境。
实现这一目标的途径就是提供一个全世界范围的信息服务来支持所有对热泵技术的应用有利的事物(不论是国际水平的还是国内水平的)。
热泵中心服务的对象包括政策制定者、代理商、制造商、研究人员、公用事业公司、设计人员、终端用户、安装公司、及其它相关组织。
近年来,随着低碳经济的风行和中国可再生能源技术应用市场的“井喷式”增长,HPC在中国的活跃程度也显著加强。
3.空气源热泵技术的适用性世界上所有的能源都来自核能,核能分为两部分,一部分是太阳的核聚变能量,另一部分是地球中的核能。
太阳的核能以辐射的形式传到地球,太阳在向地球辐射时,其中有一部分大约20%~30%留存在空气中,这样就形成了空气中的能源,因此空气中的能量相当巨大,空气中每日吸收储存的能量是地球上日消耗能源的10000倍,因此开发空气中的能源具有非常重要的意义。
从节能和环保的观点来看,空气源热泵技术有着突出的优点。
首先,它可以大量利用空气中的能源,从而节省了一次能源;其次,它能效比可以大于1,提高了能源的利用效率;再者,它调控比较方便,水电完全分离,无触电危险,无废烟废气排出,安全而又环保;最后,它可以充分利用低谷电力、移峰填谷。
从热水能源供应的来源来分,我国目前商业建筑热水供应主要是燃油、燃煤、燃气、电锅炉等形式,城镇民用建筑热水供应主要是采取电热水器、燃气热水器形式,太阳能热水器城镇用户在近年来有一定程度的增加,但是,由于受太阳能辐射强度和建筑安装条件的限制,当前太阳能热水器的适用范围仍然受限。
随着世界各国能源政策的调整以及热泵生产工艺的不断完善,空气源热泵热水器的大规模应用已经具备了雄厚的基础。
上海地区的气温变化比较平缓,年平均气温19℃,冷水平均水温15.8℃。
其中1月最冷。
在某地区地区使用空气源热泵热水系统,基本不存在室外机结霜、冬季低效运行甚至难以启动的问题,一年四季平缓变化的气温更是确保了空气源热泵热水系统运行工况稳定,调控要求不高。
因此,采用节能环保的空气源热泵热水系统为本项目提供洗浴用水,极具适用性。
二、系统节能效果预评估1、运行成本对比沃尔沃汽车(中国)研发中心热水负荷按每天将20吨冷水由15℃加热到60℃计算(最不利工况),则日耗热量为kJ (折合1050kWh )。
表1中列出热泵与燃油锅炉、燃煤锅炉、燃气锅炉、电锅炉、太阳能辅助电加热、太阳能等其它常规热水设备的运行费用比较。
表1中,吨水能耗的计算方法如下:η//)(,,h t t C M L i w f w Pw w w -=式中:w L ——ﻩ加热1吨热水需要的能耗(电kWh ,油kg ,气m 3);w M —— 1吨热水(1000kg);Pw C ﻩ——水的比热(1 kcal/(k g⋅K ),或者4.1868 kJ/(kg⋅K));f w t ,ﻩ——ﻩ贮水箱内水加热温度(10℃); i w t , ——ﻩ贮水箱内水初始温度(55℃); h ——ﻩ能源热值(电k cal/k Wh,油kcal /kg ,气kcal/m 3);η —— 设备能效比。
表1 热泵加热与常规加热方式运行成本对比表加热形式 燃油锅炉 燃煤锅炉 管道煤气 电锅炉 太阳能 太阳能 能源种类柴油 煤 煤气 电 电辅助加热空气源热泵 能源热值(量纲)10200.00 560860kcal /kgkc al/kg (k cal/m 3) (kc al/kWh )(kcal/kWh ) (kca l/kWh ) 能源热值(kJ/kg ) 42705.36 20934.00 18421.92 3600.65 3600.65 3600.65 能效比(量纲) 0.65 0.45 0.80 0.90 0.90 6.00 吨水能耗(量纲) 6.79 20.00 12.78 58.14 58.14 8.72 系统20吨能耗(量纲) 135.75 400.00 255.68 1162.79 1162.79 174.42kg kg m 3 kWh kWh kWh 能源单价(量纲) 5.20 1.20 5.60 1.00 1.00 1.00 元/kg 元/kg 元/m 3 元/kWh 元/k Wh 元/k Wh 吨水费用(元)35.2924.0071.5958.1458.14 8.72 系统20吨费用(元) 705.88 480.00 1431.82 1162.79 1162.79174.42设备寿命(年)55105515 年运行费(元/吨) 12705.88 8640.00 25772.73 20930.23 20930.23 3139.53系统20吨年运行费(元)254117.65172800.00515454.55418604.65 418604.65 62790.70系统设备初始投资263800.00 136000.00 213000.00154800.00 112400.00212960.00安全问题 有 有 有 有 有 无 维护保养 有 有 有 有 有 无 排污 有 有 无 无 无 无 是否环保否否否是是是在上海地区,空气源热泵热水系统环境温度与COP 的关系曲线如图4。
0.001.002.003.004.005.006.007.008.00101213151617182021222425272830313334363839环境温度(℃)C O P图4 空气源热泵热水系统的COP 与制热量关系曲线由图4数据可推算出,空气源热泵热水系统在某地区地区年均C OP 约为6.0。
2.技术经济性分析由表1中的有关推算数据可知,沃尔沃汽车(中国)研发中心的采用热泵辅助加热每吨热水费用为8.72元,20吨热水系统年运行费用约62790.70元;采用锅炉加热即使是运行费用最少的燃油锅炉(柴油大幅降价33.5%)每吨热水费用也为35.29元,20吨热水系统年运行费用约254117.65元;安全环保性能相对好些的燃气锅炉每吨热水费用为71.59元,20吨热水系统年运行费用约515454.55元。
太阳能电辅助加热与电锅炉运行成本基本一致,每吨热水费用为58.14 元,20吨热水系统年运行费用约418604.65元。