熱泵、燃氣、油、電鍋爐哪個更省錢？

在商用熱水領域中，空氣源熱泵已經成為越來越多用戶的選擇，特別是酒店、醫院、學校等場所，空氣源熱泵的市場占有率居高不下。之所以市場越來越青睞空氣源熱泵來制取熱水，重要的一點的就是節能效果明顯。
 

　　那么空氣源熱泵熱水到底有多節能？本文以加熱100噸55℃的熱水為例，嘗試對電鍋爐、燃氣鍋爐、燃油鍋爐還有空氣源熱泵進行數據分析對比，來看看結果如何。
 
　　計算條件設定
 
　　空氣源熱泵受環境影響比較明顯，溫度比較高的夏秋季節能效比高，而冬天環境溫度低的時候能效比則相對要低。所以，本文以春季、夏秋季、冬季三個時間段分開進行計算，最后再把數據匯總。
 
　　另外，由于我國地域遼闊，橫跨多個氣候區間，本文數據主要以國內非嚴寒地區氣候條件進行測算，各能源價格引用具體地區數據（天然氣和電按保定價格，煤和柴油按2017年2月份價格），后文不一一復述。計算數據基礎如下：
 
　　春季：天數90天；環境溫度7-20℃；初始水溫15℃；空氣源熱泵COP值3.5
　　夏秋季：天數180天；環境溫度≥20℃；初始水溫20℃；空氣源熱泵COP值4.5
　　冬季：天數90天；環境溫度＜7℃；初始水溫5℃；空氣源熱泵COP值2.5
　　電：平均單價0.95元/度；熱值860千卡/度；轉化效率95%
　　氣：平均單價4.2元/m3；熱值8500千卡/m3；轉化效率88%
　　油：平均單價7.23元/千克；熱值10000千卡/千克；轉化效率80%
 
　　四種熱源數據分析
 
　　不管是采取哪種熱源，不同季節熱水的總負荷是不變的，我們可以先計算出來。
　　春季熱水負荷：Q1=CM（T1-T2）×90天=1×100×1000×（55-15）×90=360000000千卡
　　夏秋季熱水負荷：Q2=CM（T1-T2）×180天=1×100×1000×（55-20）×180=630000000千卡
　　冬季熱水負荷：Q3=CM（T1-T2）×90天=1×100×1000×（55-5）×90=450000000千卡
　　總熱水負荷Q=Q1+Q2+Q3=1440000000千卡
 
　　接下來，我們以上面數據為基礎，來進行四種常見熱源的能耗數據分析：
 
　　A、電鍋爐
　　電鍋爐一年四季的效率都是一樣的，所以不需要分開計算。
　　每度電產生的熱量=860千卡×95%=817千卡。
　　則全年的用電量=1440000000÷817=1762546度。
　　所需費用=1762546度×0.95元/度=167.4萬元。
 
　　B、天然氣
　　天然氣一年四季的效率也是一樣的，所以也不需要分開計算。
　　每立方天然氣產生的熱量=8500千卡×88%=7480千卡。
　　則全年的用氣量=1440000000÷7480=192513m3。
　　所需費用=192513m3×4.2元/m3=80.9萬元。
 
　　C、油鍋爐
　　油鍋爐一年四季的效率也是一樣的，所以也不需要分開計算。
　　每千克油產生的熱量=10000千卡×80%=8000千卡。
　　則全年的用油量=1440000000÷8000=180000千克。
　　所需費用=180000千克×7.23元/m3=130.1萬元
 
　　D、空氣源熱泵
　　空氣源熱泵不同季節的效率是不一樣的，所以我們分開計算。
　　春季每度電產生的熱量=860千卡×3.5=3010千卡
　　則春季用電量=360000000÷3010=119601度
　　所需費用=119601度×0.95元/度=11.3萬元
 
　　夏秋季每度電產生的熱量=860千卡×4.5=3870千卡
　　則夏秋季用電量=630000000÷3870=162790度
　　所需費用=162790度×0.95元/度=15.4萬元
 
　　冬季每度電產生的熱量=860千卡×2.5=2150千卡
　　則冬季用電量=450000000÷2150=209302度
　　所需費用=209302度×0.95元/度=19.9萬元
 
　　綜合個季度費用，則全年總費用=11.3萬+15.4萬+19.9萬=46.6萬元
 
　　表：100噸水加熱到55℃，四種熱源全年運行費用數據一覽
 

 
　　從上表數據可以看出，把100噸水加熱到55℃，空氣源熱泵全年的運行費用最低，只有電鍋爐的1/3.6、油鍋爐的1/2.8、天然氣鍋爐的1/1.7。