北方地區(qu)冬季供(gong)暖方式(shi)也是多種多樣(yang),有燃(ran)氣、燃(ran)煤與地源熱泵這(zhe)樣(yang)利用清(qing)潔能源等(deng)方式(shi),那么(me)這(zhe)么(me)多種方式(shi)對比之(zhi)后究竟哪(na)種更好呢?我們來看一下。
我(wo)們先(xian)來(lai)簡單的(de)(de)認識(shi)一下(xia)(xia)什么的(de)(de)地(di)源(yuan)(yuan)熱(re)(re)泵(beng),地(di)源(yuan)(yuan)熱(re)(re)泵(beng)是(shi)利(li)用(yong)淺層地(di)能進行供(gong)熱(re)(re)制(zhi)冷的(de)(de)新型能源(yuan)(yuan)利(li)用(yong)技術,是(shi)熱(re)(re)泵(beng)的(de)(de)一種,熱(re)(re)泵(beng)是(shi)利(li)用(yong)卡諾循(xun)環和逆卡諾循(xun)環原理轉(zhuan)移冷量(liang)和熱(re)(re)量(liang)的(de)(de)設備。地(di)源(yuan)(yuan)熱(re)(re)泵(beng)通(tong)常(chang)是(shi)指(zhi)能轉(zhuan)移地(di)下(xia)(xia)土壤中熱(re)(re)量(liang)或(huo)者(zhe)冷量(liang)到所需要的(de)(de)地(di)方。通(tong)常(chang)熱(re)(re)泵(beng)都(dou)是(shi)用(yong)來(lai)做為空調制(zhi)冷或(huo)者(zhe)采(cai)暖用(yong)的(de)(de)。地(di)源(yuan)(yuan)熱(re)(re)泵(beng)還(huan)利(li)用(yong)了地(di)下(xia)(xia)土壤巨大的(de)(de)蓄熱(re)(re)蓄冷能力,冬季地(di)源(yuan)(yuan)把熱(re)(re)量(liang)從地(di)下(xia)(xia)土壤中轉(zhuan)移到建(jian)(jian)筑(zhu)物內(nei),夏季再把地(di)下(xia)(xia)的(de)(de)冷量(liang)轉(zhuan)移到建(jian)(jian)筑(zhu)物內(nei),一個(ge)年度形成一個(ge)冷熱(re)(re)循(xun)環。
先說不(bu)同之處,地源(yuan)熱(re)泵(beng)機組結(jie)構小(xiao),不(bu)占用(yong)(yong)單(dan)(dan)獨的(de)(de)(de)(de)房間,使(shi)用(yong)(yong)壽命長,最長可(ke)達(da)50年,地源(yuan)熱(re)泵(beng)是(shi)(shi)通過利用(yong)(yong)土壤作為冷熱(re)量的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)輸(shu)器,不(bu)會對(dui)環(huan)境造成任何的(de)(de)(de)(de)影(ying)響,也無需支出任何的(de)(de)(de)(de)燃(ran)料費用(yong)(yong),只需要消耗(hao)少量的(de)(de)(de)(de)電能(neng),且能(neng)效(xiao)比高達(da)4-6以(yi)上,地源(yuan)熱(re)泵(beng)運行(xing)(xing)維護(hu)起(qi)來簡單(dan)(dan)、方便,維護(hu)量小(xiao),節能(neng)效(xiao)果尤為顯著,節能(neng)率可(ke)達(da)到40%-70%,而且使(shi)用(yong)(yong)起(qi)來可(ke)以(yi)進行(xing)(xing)分區(qu)域控(kong)制(zhi),各個區(qu)域可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)單(dan)(dan)獨制(zhi)冷或制(zhi)熱(re),互(hu)不(bu)影(ying)響,是(shi)(shi)目前備(bei)受歡(huan)迎的(de)(de)(de)(de)一種供暖(nuan)產(chan)品(pin),也是(shi)(shi)國家(jia)提倡使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)產(chan)品(pin)之一。
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(ji)性可以和單冷空調進行(xing)比較,及(ji)其供暖(nuan)空調綜合經濟(ji)性的(de)比較。評價(jia)的(de)主要指標有:初投資、成(cheng)本,及(ji)現金流量表相(xiang)關經濟(ji)參數的(de)評價(jia)。
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(fei)、監理費(fei)和不可預見(jian)費(fei))。
2.年總成本:指系統各部(bu)分的運行費,如水費、電費、燃料費;排污(wu)費;管理(li)人(ren)員工資、管理(li)費;設備(bei)折舊(jiu)費和(he)設備(bei)維(wei)修、大(da)修費等。
3.年經營成本:指年總成本中扣(kou)除設備折(zhe)舊費。
4.單位面積經營成本:用(yong)年經營成(cheng)本除(chu)以(yi)供(gong)暖或空調(diao)面(mian)積來計算(suan)。
5.單位熱(冷)量經營成本:用年經營成本(ben)除以供(gong)暖(nuan)累積(ji)熱負荷或(huo)空調累積(ji)冷負荷來計算。
6.現金流量表:采(cai)用現金流量表方法計算投資項目(mu)的(de)有(you)關經濟性(xing)指(zhi)標,如財(cai)務內部收(shou)益(yi)率,財(cai)務凈(jing)現值(zhi)(NPV)及(ji)投資回(hui)收(shou)期(qi)(Pt)。
對一投資(zi)項目,如財務(wu)內部(bu)收益(yi)(yi)率大于(yu)基(ji)準(zhun)收益(yi)(yi)率,財務(wu)凈現值NPV>0,表明(ming)(ming)項目盈利能(neng)力滿足了行業(ye)最(zui)低(di)要(yao)求,項目在(zai)財務(wu)上是可以(yi)接受的(de)(de);如NPV<0,則表示(shi)(shi)未能(neng)達到預定的(de)(de)收益(yi)(yi),表示(shi)(shi)可以(yi)不考慮(lv)此(ci)項目。 投資(zi)回(hui)收期(qi)評價方法:如項目的(de)(de)全部(bu)投資(zi)回(hui)收期(qi)小于(yu)行業(ye)基(ji)準(zhun)投資(zi)回(hui)收期(qi),表明(ming)(ming)項目投資(zi)能(neng)按時收回(hui),投資(zi)回(hui)收期(qi)越小,表明(ming)(ming)經濟性越優。
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(yuan)費(fei)(fei)(0.04元/噸(dun)),電價(0.5元/度),各種(zhong)燃料的熱值及價格(見右表),軟化水費(fei)(fei),排污費(fei)(fei),工人(ren)工資,利率,設備(bei)使(shi)用年限等。
4.供暖空調收費標準,國內北方地(di)區有(you)供暖收(shou)(shou)費(fei)標準(zhun),如(ru)天津地(di)區為18.5元/m2,但空調沒有(you)收(shou)(shou)費(fei)標準(zhun)。將來供暖空調要改(gai)為“計量(liang)收(shou)(shou)費(fei)”,以熱(re)(冷)量(liang)為收(shou)(shou)費(fei)單位,如(ru)南方某(mou)地(di)出臺(tai)以0.28元/kw.h冷量(liang)為收(shou)(shou)費(fei)標準(zhun)。
分析比較
1.初投資比較,初(chu)投(tou)(tou)(tou)資(zi)(zi)中(zhong)包括了從冷(leng)(leng)熱(re)(re)源到管網到室內終端的所有投(tou)(tou)(tou)資(zi)(zi)項。見圖1,熱(re)(re)泵(beng)的初(chu)投(tou)(tou)(tou)資(zi)(zi)高于(yu)鍋(guo)爐,但從總(zong)初(chu)投(tou)(tou)(tou)資(zi)(zi)看,由于(yu)地(di)源熱(re)(re)泵(beng)可供(gong)暖(nuan)(nuan)供(gong)冷(leng)(leng),一(yi)(yi)機兩用(yong)(yong),一(yi)(yi)次投(tou)(tou)(tou)資(zi)(zi)全(quan)年使用(yong)(yong),節省了冬季供(gong)暖(nuan)(nuan)的投(tou)(tou)(tou)資(zi)(zi),因此(ci)地(di)源熱(re)(re)泵(beng)的初(chu)投(tou)(tou)(tou)資(zi)(zi)要低于(yu)鍋(guo)爐加空(kong)調系統的總(zong)投(tou)(tou)(tou)資(zi)(zi)。
2.供暖成本比較,見圖(tu)2,煤鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)供暖成(cheng)本(ben)最低(di)(di),其次是地(di)源(yuan)熱(re)泵、天然氣鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu),油(you)鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)最高(gao)。以地(di)源(yuan)熱(re)泵為基準(zhun)比(bi)較各方(fang)案(an)供暖成(cheng)本(ben),煤鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)比(bi)地(di)源(yuan)熱(re)泵低(di)(di)30%左右,而天然氣鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)要(yao)高(gao)40%左右,油(you)鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)要(yao)高(gao)70%左右。
3.空調成本比較,地源(yuan)熱(re)泵(beng)的空(kong)調運(yun)行成本要低(di)于單(dan)冷(leng)空(kong)調,低(di)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。
燃(ran)(ran)(ran)氣(qi)供(gong)暖(nuan)的方(fang)式(shi)有著(zhu)一定(ding)的燃(ran)(ran)(ran)燒污(wu)染(ran),機(ji)房占地(di)面積也(ye)較大,壽命(ming)最(zui)長可(ke)用(yong)15年(nian),能(neng)耗(hao)量較大,需(xu)要(yao)支出燃(ran)(ran)(ran)氣(qi)費用(yong),能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)率為80%,且無法實(shi)現單獨制(zhi)冷和(he)供(gong)熱,只能(neng)集中控制(zhi),遠不(bu)如(ru)地(di)源(yuan)熱泵好用(yong);而燃(ran)(ran)(ran)煤(mei)供(gong)暖(nuan)問(wen)(wen)題更多,首先是效(xiao)率低下(xia),燃(ran)(ran)(ran)耗(hao)量大,還(huan)存在著(zhu)一定(ding)的安(an)全隱(yin)患,燃(ran)(ran)(ran)煤(mei)燃(ran)(ran)(ran)燒還(huan)會(hui)對環境產生污(wu)染(ran),不(bu)利(li)于緩解(jie)霧霾問(wen)(wen)題,如(ru)今隨著(zhu)各地(di)禁煤(mei)政策的實(shi)施,這種方(fang)式(shi)正(zheng)(zheng)逐漸被取代,因(yin)此可(ke)以說是一種正(zheng)(zheng)在淘汰中的采暖(nuan)方(fang)式(shi)。
從幾個(ge)供(gong)暖(nuan)方式中我們不難看出,以地源(yuan)熱(re)泵為例的(de)(de)利(li)用清潔能源(yuan)供(gong)暖(nuan)的(de)(de)方式是(shi)未來發展的(de)(de)必然趨勢,因此用戶在選擇過程中最好是(shi)選擇地源(yuan)熱(re)泵這(zhe)類的(de)(de)采(cai)暖(nuan)產品,避免日后更換(huan)。