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地源熱泵與燃氣燃煤鍋爐對比分析比較

文章出處:   責任編輯:   發布時間:2017-05-28 11:21:45    點擊數:-   【

北方地區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。

地源熱泵與燃氣燃煤鍋爐對比分析比較

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,是熱泵的一種,熱泵是利用卡諾循環和逆卡諾循環原理轉移冷量和熱量的設備。地源熱泵通常是指能轉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移到建筑物內,夏季再把地下的冷量轉移到建筑物內,一個年度形成一個冷熱循環。

先說不同之處,地源熱泵機組結構小,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,節能效果尤為顯著,節能率可達到40%-70%,而且使用起來可以進行分區域控制,各個區域可以實現單獨制冷或制熱,互不影響,是目前備受歡迎的一種供暖產品,也是國家提倡使用的產品之一。

地源熱泵與燃氣燃煤鍋爐對比分析比較

地源熱泵供暖經濟性可以和傳統燃煤、燃油和天然氣鍋爐進行比較,地源熱泵空調經濟性可以和單冷空調進行比較,及其供暖空調綜合經濟性的比較。評價的主要指標有:初投資、成本,及現金流量表相關經濟參數的評價。

1.初投資:指供暖空調系統各部分投資之和,包括有:土建費、設備購置費、安裝費及其它費用(包括設計費、監理費和不可預見費)。

2.年總成本:指系統各部分的運行費,如水費、電費、燃料費;排污費;管理人員工資、管理費;設備折舊費和設備維修、大修費等。

3.年經營成本:指年總成本中扣除設備折舊費。

4.單位面積經營成本:用年經營成本除以供暖或空調面積來計算。

5.單位熱(冷)量經營成本:用年經營成本除以供暖累積熱負荷或空調累積冷負荷來計算。

6.現金流量表:采用現金流量表方法計算投資項目的有關經濟性指標,如財務內部收益率,財務凈現值(NPV)及投資回收期(Pt)。

對一投資項目,如財務內部收益率大于基準收益率,財務凈現值NPV>0,表明項目盈利能力滿足了行業最低要求,項目在財務上是可以接受的;如NPV<0,則表示未能達到預定的收益,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,表明經濟性越優。

地源熱泵與燃氣燃煤鍋爐對比分析比較

計算條件

1.選取天津地區住宅樓為計算對象,供暖熱指標取50w/m2,空調冷指標取80w/m2。

2.地源熱泵冬季供暖制熱系數4.00,夏季空調制冷系數4.50,單冷空調制冷系數取3.20。

3.經濟參數有: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,設備使用年限等。

4.供暖空調收費標準,國內北方地區有供暖收費標準,如天津地區為18.5元/m2,但空調沒有收費標準。將來供暖空調要改為“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到室內終端的所有投資項。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系統的總投資。

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.空調成本比較,地源熱泵的空調運行成本要低于單冷空調,低約30%左右。

4.從凈現值看,收費標準0.28元/kw.h時,各供暖空調方案的凈現值均小于0,只有煤鍋爐當供暖面積大于一定值時凈現值才大于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值均大于0,內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濟上是可行的。相比之下,由于單冷空調經濟性明顯低于地源熱泵空調,所以燃煤鍋爐供暖加單冷空調方案的經濟性要低于地源熱泵供暖空調,說明了地源熱泵一機兩用,既供暖又空調的經濟優勢。 對地源熱泵方案與燃煤、燃油和燃氣鍋爐加單冷空調各方案的綜合經濟性(凈現值均,收益率,投資回收期)進行比較,地源熱泵為最優方案,其次依次是燃煤、天然氣和油鍋爐加單冷空調系統。

地源熱泵與燃氣燃煤鍋爐對比分析比較

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,燃煤燃燒還會對環境產生污染,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品,避免日后更換。

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