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民用采暖選空氣源熱泵還是天然氣壁掛爐?來聽專家幫您算細賬
天然氣是一種高品質能源,潛力很優,若只將其提高幾十度用來采暖,是資源的浪費?諝庠礋岜1份電可以供3份熱,效率更高。但是消費者在選擇時,首要考量的還是初裝費用和使用費用。其次是使用年限、自動化程度、故障率、穩定性等。針對這個問題,我們今天先算賬,后談產品,純理論的研討一下,熱泵的優勢到底在哪里。
如何算這筆節能賬?!
假如120平方米的供暖面積,壁掛爐與空氣源熱泵采暖的運行費用分別是多少?這種直觀的費用對比想必是很多經銷商都非常關注的。但是實際要算清楚“該建筑一個供暖季到底要花多少錢”,是個非常復雜的事。要考慮熱源效率,要考慮建筑保溫情況、供暖末端、用戶使用習慣、當地能源價格和政府財政補貼等等多方面。今天,我們拋開這些,純數據的討論。
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供暖面積 |
120㎡ |
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機組 |
5p |
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輸入功率 |
4.5KW |
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輸出功率 |
14.5KW |
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采暖周期 |
120天 |
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室內溫度 |
18℃ |
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電價 |
0.55元/度 |
單位熱負荷 |
40W㎡ |
氣價 |
2.7元/m3 |
供暖時長 |
24小時/天 |
所以,在做對比計算時,假設空氣源熱泵使用一臺5p采暖機組,輸入功率為4.5千瓦。在不考慮采暖專項電、峰谷電和政府財政補貼的情況下,假設電費標準0.55元/度,天然氣氣價為2.7元/m3,采暖周期為120天。
先設定房屋的整個采暖季熱負荷值,按Q=40w/(㎡•h),采暖120天,由于是全天候連續供暖,供暖時長為24小時/天?諝庠礋岜貌膳镜木C合能效比為2.8(2.8是按照普通房屋保溫情況下的系統能效比,業內大多數在2.5~3.0之間),天然氣的發熱量為36MJ/m3(參考GB17820-2012天然氣標準中一類的高位發熱量),計算方法如下:
計算房間需要的總熱負荷值:
Q=q×S×T×t×/1000=40×120×120×24/1000=13824kw。
Q:總熱負荷值kW;q:單位熱負荷值W/(㎡•h);S:房間面積㎡;T:天數,天;t:供暖時長,h/天
那就是說無論熱源設備是空氣源熱泵還是壁掛爐,這個房屋整個采暖季下來需要13824kw的熱量,那么綜合能效比以2.8來計算,則:
空氣源熱泵總耗電功率為:
Q=Q×1/2.8=13824/2.8=4937kw
壁掛爐耗氣量為:
L=Q/(36/3.6)=13824/10=1382.4m3
其中(36/3.6)為焦耳和千瓦時的換算公式
電費以0.55元/度計算,空氣源熱泵總耗電功率為4937kw,那么耗電量為4937kw×1h=4937kwh,所以空氣源熱泵機組作為熱源的采暖系統整個采暖季的總采暖費為:
¥=Q1×1×0.55=4937×0.55=2715.4元
天然氣價格為2.7元/m3,以壁掛爐為熱源的采暖系統總采暖費為:
¥=L×2.7=1382.4×2.7=3722.6元。
所以,根據上述的計算,在同一工況下,空氣源熱泵平均能效比達到2.8,而天然氣氣價位2.7元/m3,空氣源熱泵費用比天然氣便宜,單位面積采暖費僅為22.6元/㎡,而壁掛爐單位面積采暖費高達31.1元/㎡。
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總熱負荷 |
耗電量/耗氣量 |
總采暖費 |
單位面積采暖費 |
Q=q×S×T×t×/1000 |
Q1=Q/2.8×1H L=Q/(36/3.6) |
¥總=Q1×1×0.55 ¥總=L×2.7 |
¥=¥總/s |
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空氣能 |
13824kw |
4937KWH |
2715.4元 |
22.6元/㎡ |
壁掛爐 |
13824kw |
1382.4m3 |
3732.48元 |
31.1元/㎡ |
注:Q——總熱負荷值kW;q——單位熱負荷值W/(㎡×h);S——房間面積㎡;T——天數、天;t——供暖小時數、h/天
如果考慮采暖專項電和政府補貼,則空氣源熱泵供暖的費用更低。以石家莊為例,采暖執行第一階梯電價,即平價0.52,峰價0.55,谷電0.3(10小時),省、市、縣三級政府最高補貼2000元/戶。而天然氣供暖第一階梯2.75元/m3,第二階梯3.23元/m3,用戶政府最高補貼1680元/戶。算下來空氣源熱泵供暖比天然氣的運行費用節省一半以上。
壁掛爐面臨供氣不足
壁掛爐采暖理論上有燃氣的建筑均可使用,但是實際上冬季燃氣采暖屬于奢侈消費,并不是國家明令保障的居民基本用氣,所以很多地方面臨有爐子而無氣可用的尷尬。而空氣源熱泵采暖在能夠提供穩定的220v或360v電壓的建筑均可使用。當然,電壓過低的用戶要加粗供電線,或者采用變頻機組。
就以去年為例,11月全國大部分地方開始實施供暖以后,隨之而來的就是各地出現的天然氣短缺現象。陜西、河北、寧夏、山東、山西、河南、天津等地更是出現因天然氣短缺,造成多個小區居民無法正常取暖。當地燃氣供應商為了保證民用燃氣只得犧牲工業用戶。而即使如此,限氣的風波還是波及到了居民端,做飯洗澡可以,取暖……就忍一忍吧。
使用年限:熱泵是壁掛爐2倍
壁掛爐采暖的使用壽命理論上可以達到10年,但是在實際使用過程中,由于其水溫高,加上山西地區水質硬,爐子內特別是底部容易結垢,所以實際壽命大多不超過7年。而空氣源熱泵理論上核心零配件的設計壽命能達到15年。
這一點,雖然空氣源熱泵熱泵采暖的使用年限到底多久,無法給出確切證明,但是空氣源熱泵熱泵應用于熱水卻是相當成熟的。其主要部件基本一樣,使用環境的變化也不是很大,所以,這個使用壽命還是靠譜的。
兩者相比的話,空氣源熱泵的主機使用壽命是壁掛爐的2倍!1套空氣源熱泵的使用年限內,壁掛爐要裝2臺!
熱泵安全、環保、可靠
壁掛爐采暖必須保證燃氣的充分燃燒,否則容易造成安全事故?諝庠礋岜貌膳捎秒娏︱寗,只要確保機器可靠接地即可。
在環保性上,壁掛爐采暖有燃燒尾氣就地排放,污染環境,造成霧霾。而空氣源熱泵采暖屬于清潔能源。在使用時無任何排放,尤其在風電、水電、核電大力代替燃煤的今天,更加環保節能。
而從可靠性上來看,壁掛爐采暖的可靠性受供氣壓力的影響,在燃氣不足的地方使用受影響。而空氣源熱泵采暖只和供電電壓有關,只要電壓穩定,空氣源熱泵系統的穩定性和空調的穩定性一樣,經受住考驗。而且目前還多采用變頻機,機組的可靠性和適應性更強。
熱泵兩聯供,一機解決冷暖
除了提供供暖,空氣源熱泵還有兩聯供機組。末端系統采用輻射盤管和風機盤管,全部室內以水為換熱媒介,夏季供冷水,直接采用低溫水送到風機盤管進行制冷。冬季供熱水,從室外機直接提供45℃左右熱水供地板采暖。該系統配合緩沖水箱二次系統的穩定性和地暖良好的熱穩定性,系統整體穩定性較高。代替了傳統的“中央空調制冷+壁掛爐采暖”的家居模式。
結論:空氣源熱泵采暖值得首選
由于壁掛爐具有初投資低而運行費用高,因此在燃氣費用低廉的地區,壁掛爐具有一定優勢。而在天然氣價格超過3元/m3,甚至超過4元/m3的話,空氣源熱泵采暖將擁有巨大的節能優勢。雖然空氣源熱泵初投資略高(熱泵熱風機價格也不高),但是使用壽命2倍于壁掛爐。因此從長遠角度考慮,不管是集中采暖和戶式采暖,空氣源熱泵都將是首選。再加上兩聯供機組,一機解決冷暖,空氣源熱泵將給用戶帶來更大的價值。