北方地區(qū)冬季供暖方式也是多種多樣,有燃氣、燃煤與地源熱泵這樣利用清潔能源等方式,那么這么多種方式對比之后究竟哪種更好呢?我們來看一下。
我們先來簡單的認識一下什么的地源熱泵,地源熱泵是利用淺層地能進行供熱制冷的新型能源利用技術(shù),是熱泵的一種,熱泵是利用卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)原理轉(zhuǎn)移冷量和熱量的設(shè)備。地源熱泵通常是指能轉(zhuǎn)移地下土壤中熱量或者冷量到所需要的地方。通常熱泵都是用來做為空調(diào)制冷或者采暖用的。地源熱泵還利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力,冬季地源把熱量從地下土壤中轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi),夏季再把地下的冷量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi),一個年度形成一個冷熱循環(huán)。
先說不同之處,地源熱泵機組結(jié)構(gòu)小,不占用單獨的房間,使用壽命長,最長可達50年,地源熱泵是通過利用土壤作為冷熱量的傳輸器,不會對環(huán)境造成任何的影響,也無需支出任何的燃料費用,只需要消耗少量的電能,且能效比高達4-6以上,地源熱泵運行維護起來簡單、方便,維護量小,節(jié)能效果尤為顯著,節(jié)能率可達到40%-70%,而且使用起來可以進行分區(qū)域控制,各個區(qū)域可以實現(xiàn)單獨制冷或制熱,互不影響,是目前備受歡迎的一種供暖產(chǎn)品,也是國家提倡使用的產(chǎn)品之一。
地源熱泵供暖經(jīng)濟性可以和傳統(tǒng)燃煤、燃油和天然氣鍋爐進行比較,地源熱泵空調(diào)經(jīng)濟性可以和單冷空調(diào)進行比較,及其供暖空調(diào)綜合經(jīng)濟性的比較。評價的主要指標有:初投資、成本,及現(xiàn)金流量表相關(guān)經(jīng)濟參數(shù)的評價。
1.初投資:指供暖空調(diào)系統(tǒng)各部分投資之和,包括有:土建費、設(shè)備購置費、安裝費及其它費用(包括設(shè)計費、監(jiān)理費和不可預(yù)見費)。
2.年總成本:指系統(tǒng)各部分的運行費,如水費、電費、燃料費;排污費;管理人員工資、管理費;設(shè)備折舊費和設(shè)備維修、大修費等。
3.年經(jīng)營成本:指年總成本中扣除設(shè)備折舊費。
4.單位面積經(jīng)營成本:用年經(jīng)營成本除以供暖或空調(diào)面積來計算。
5.單位熱(冷)量經(jīng)營成本:用年經(jīng)營成本除以供暖累積熱負荷或空調(diào)累積冷負荷來計算。
6.現(xiàn)金流量表:采用現(xiàn)金流量表方法計算投資項目的有關(guān)經(jīng)濟性指標,如財務(wù)內(nèi)部收益率,財務(wù)凈現(xiàn)值(NPV)及投資回收期(Pt)。
對一投資項目,如財務(wù)內(nèi)部收益率大于基準收益率,財務(wù)凈現(xiàn)值NPV>0,表明項目盈利能力滿足了行業(yè)最低要求,項目在財務(wù)上是可以接受的;如NPV<0,則表示未能達到預(yù)定的收益,表示可以不考慮此項目。 投資回收期評價方法:如項目的全部投資回收期小于行業(yè)基準投資回收期,表明項目投資能按時收回,投資回收期越小,表明經(jīng)濟性越優(yōu)。
計算條件
1.選取天津地區(qū)住宅樓為計算對象,供暖熱指標取50w/m2,空調(diào)冷指標取80w/m2。
2.地源熱泵冬季供暖制熱系數(shù)4.00,夏季空調(diào)制冷系數(shù)4.50,單冷空調(diào)制冷系數(shù)取3.20。
3.經(jīng)濟參數(shù)有:地下水資源費(0.04元/噸),電價(0.5元/度),各種燃料的熱值及價格(見右表),軟化水費,排污費,工人工資,利率,設(shè)備使用年限等。
4.供暖空調(diào)收費標準,國內(nèi)北方地區(qū)有供暖收費標準,如天津地區(qū)為18.5元/m2,但空調(diào)沒有收費標準。將來供暖空調(diào)要改為“計量收費”,以熱(冷)量為收費單位,如南方某地出臺以0.28元/kw.h冷量為收費標準。
分析比較
1.初投資比較,初投資中包括了從冷熱源到管網(wǎng)到室內(nèi)終端的所有投資項。見圖1,熱泵的初投資高于鍋爐,但從總初投資看,由于地源熱泵可供暖供冷,一機兩用,一次投資全年使用,節(jié)省了冬季供暖的投資,因此地源熱泵的初投資要低于鍋爐加空調(diào)系統(tǒng)的總投資。
2.供暖成本比較,見圖2,煤鍋爐供暖成本最低,其次是地源熱泵、天然氣鍋爐,油鍋爐最高。以地源熱泵為基準比較各方案供暖成本,煤鍋爐比地源熱泵低30%左右,而天然氣鍋爐要高40%左右,油鍋爐要高70%左右。
3.空調(diào)成本比較,地源熱泵的空調(diào)運行成本要低于單冷空調(diào),低約30%左右。
4.從凈現(xiàn)值看,收費標準0.28元/kw.h時,各供暖空調(diào)方案的凈現(xiàn)值均小于0,只有煤鍋爐當供暖面積大于一定值時凈現(xiàn)值才大于0,說明按0.28元/kw.h的收費標準,只有燃煤鍋爐具有一定經(jīng)濟效益。如果加大收費標準,如定為0.4元/kw.h,重新計算各方案的凈現(xiàn)值、收益率和投資回收期(圖6),可以得到燃煤鍋爐和地源熱泵供暖的凈現(xiàn)值均大于0,內(nèi)部收益率大于基準收益率8%,以及投資回收期小于10年,此時燃煤鍋爐和地源熱泵供暖經(jīng)濟上是可行的。相比之下,由于單冷空調(diào)經(jīng)濟性明顯低于地源熱泵空調(diào),所以燃煤鍋爐供暖加單冷空調(diào)方案的經(jīng)濟性要低于地源熱泵供暖空調(diào),說明了地源熱泵一機兩用,既供暖又空調(diào)的經(jīng)濟優(yōu)勢。 對地源熱泵方案與燃煤、燃油和燃氣鍋爐加單冷空調(diào)各方案的綜合經(jīng)濟性(凈現(xiàn)值均,收益率,投資回收期)進行比較,地源熱泵為最優(yōu)方案,其次依次是燃煤、天然氣和油鍋爐加單冷空調(diào)系統(tǒng)。
燃氣供暖的方式有著一定的燃燒污染,機房占地面積也較大,壽命最長可用15年,能耗量較大,需要支出燃氣費用,能源利用率為80%,且無法實現(xiàn)單獨制冷和供熱,只能集中控制,遠不如地源熱泵好用;而燃煤供暖問題更多,首先是效率低下,燃耗量大,還存在著一定的安全隱患,燃煤燃燒還會對環(huán)境產(chǎn)生污染,不利于緩解霧霾問題,如今隨著各地禁煤政策的實施,這種方式正逐漸被取代,因此可以說是一種正在淘汰中的采暖方式。
從幾個供暖方式中我們不難看出,以地源熱泵為例的利用清潔能源供暖的方式是未來發(fā)展的必然趨勢,因此用戶在選擇過程中最好是選擇地源熱泵這類的采暖產(chǎn)品,避免日后更換。
祝融最新產(chǎn)品
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