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与其他热源热水效益对比分析
*刘荣向，1985.8，硕士，副主任
工程师
地址：南京市鼓楼区集慧路18号联创科技大厦A 座11楼
摘要本文根据南京某酒店空气源热泵热水系统全年测试数据，分析得到了该热水系统全年COP 为3.0。并与燃油锅炉、燃气、电热水器、太阳能、太阳能+燃气、太阳能+空气源等热水系统做对比。
关键词
空气源热泵运行费用效益分析
日本vs哥斯达黎加比分预测Air source heat pump hot water system
and other sources of heat hot water benefit analysis
By Liu Rong xiang*and Wang Yan
Abstract
In this paper,according to a hotel in
nanjing the air source heat pump hot water system test data,analysis for the hot water system COP of 3.0for the whole year.And oil burning boiler,gas,electric water heater,solar energy,solar +gas,such as solar +air source hot water system to do comparison.
Key words
Air source heat pump ，The operating蚂蚱养殖
cost ，Benefitanalysis
1引言
随着人们对居住环境要求的提高，
人们对热水的供应要求也越来越高，在美国，热水器的能耗大约为全国建筑能耗的17%1，我国的公
共建筑中，热水能耗所占建筑运行能耗的比例为：写字楼3%，商场11%，饭店31%，医院42%2。空气能热水器作为一个新型环保、节能的热水供应系统，其应用推广对建筑节能的意义重大，但调查数据显示2007年空气能热水器在我国整个家用热水器市场上所占份额不到1%，主要市场份额被燃气、
电以及太阳能热水器瓜分。
随着政府在政策方面的倾斜以及引导，空气源热泵热水器已经有了值得骄傲的市场记录。据中国空气源热泵产业联盟提供的资料显示，目前国内空气源热泵热水器保持了每年150%~200%的高速增长，国内生产空气源热泵热水器的厂家目前也已发展到几百家。伴随着国家发展绿低碳经济步伐的加快，空气源热泵热水器将迎来井喷式的发展。
赛尔号米瑞斯目前的研究中鲜有空气源热泵热水系统全年能效的实测数据，本文根据南京某酒店空气源热泵热水系统全年测试数据，计算出该系统能效比。并以此为基础，将空气源热泵热水与燃油、燃气锅炉、电热水器、太阳能、太阳能+燃气、太阳能+空气源等热水系统的经济效益与污染物排放指标做了对比，为空气源热泵系统的应用提供实际经验和指导。
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2空气源热泵热水系统能效案例分析
2.1
陈伟霆八卦
南京某酒店空气源热泵热水系统效益分析南京某酒店现有客房144间，日用水量50吨左右。原使用燃油锅炉生产热水，
现将其改造为空南京城镇建筑设计咨询有限公司/刘荣向*
王
琰
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气源热泵热水系统，我们对这套系统的使用情况做了对比统计，时间跨度为2008.6-2009.5。
改造前，燃油锅炉每吨热水运行成本：35元/吨。表1统计了南京阳光酒店空气源热泵热水系统全年运行数据分析，全年平均每吨热水耗电16.57kW·h，折合12.43元/吨。与燃气锅炉比全年节省运行475636元，平均每吨热水节约运行费用9513.72元，经济效益相当显著。
根据热水器进水温度及出水温度，计算求得每月的加热量，并根据每月的耗电量即可求得空气源热泵热水器每月的平均COP，如表2所示。可以看到，6、7月份热水器效率最高，12、1、2月效率最低，全年系统平均COP为2.99。图1给出了各月COP大小的分布。
热水器的进水温度通过下式计算：
t b=-0.0005t02+0.51t0+5.6
t b——
—进水温度，由环境温度推测可知；
t0——
—环境温度。
根据公式：全年运行平均COP=全年加热热水量/全年耗电量=208361/（193.88×3600）=2.99。2.2南京某网球馆空气源热泵热水供应系统
南京某网球馆供热水系统，原使用2套太阳能加电辅助热水系统，09年将其中一套改造为空气源热泵热水系统，我们对这2套系统的使用情况做了对比统计，见表3。
马桶漏水维修从表3改造之前的太阳能+电辅助与改造之后的空气源热泵热水系统同期对比测试来看，空气源热泵热水器的节能及经济性远远优于太阳能加辅助电加热。
3不同热源热水效益及节能减排量对比分析，见表4。
表4中计算值均是按生产1吨热水作为基准，初始水温15℃，目标水温55℃，来考察所需的各种燃料或电量、运行成本及减排量。其中，太阳能热水系统中，太阳能的保证率按0.55计算，即在与其他系统复合时，太阳能热水系统承担55%的热量，其余
表1南京某酒店空气源热泵热水系统全年运行数据分析
注：2008年12月23日天气温度为-7.5℃，自来水实测温度为8℃。电费0.75
元/kW·h。表2南京某酒店空气源热泵热
水系统全年能效比分析
7
6
5
4
3
2
1
123456789101112
月份
图1空气源热泵热水月平均COP
表3太阳能+电辅助与空气源热泵供热水系统对比分析
注：电价1.01元/kW·h。
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2016年10月
部分有复合系统的其他热源提供。
从表4数据可以看出，从运行费用上看，使用燃煤热水锅炉和空气源热泵热水+太阳能两者运行费用接近，最为经济，太阳能+燃气经济性次之，再其次为空气源热泵热水器。使用电锅炉最不经济，燃油锅炉次之。从环保角度，使用太阳能+燃气最为最环保，电锅炉最不环保。综合考虑，在传统热水锅炉中，采用天然气锅炉相对环保、经济。在电锅炉、太阳能+电辅助、空气源热泵热水、太阳能+燃气、空气源热泵热水+太阳能等新型热水供应系统中，太阳能+燃气、空气源热泵热水+太阳能热水系统最为经济、环保。
需要注意的是，表4仅是理论上的预测，这会和实际运行起来有差别。特别是空气源热泵热水器与太阳能比较起来，在保证24小时都要供应热水，在晚上、凌晨没有阳光辐射的情况下，要保证供应热水的设定温度，必须启动燃气锅炉或电加热对水箱里的水进行加热，这样会消耗大量的燃气或电能，而空气源热泵在夜间仍可保持较高的COP。从目前的运行案例可以看出，在南京及类似气候区，空气源
热泵热水系统的测试表明，全年运行COP3.0左右，运行费用约17kW·h/m3左右、约13元/m3。而采用24h太阳能热水集中供应的系统运行费用，达20~40元/m3，并没有达到相应的节能效果。在有些项目中，空气源热泵热水器的运行成本不但低于太阳能+电辅助加热系统，并且低于太阳能+燃气辅助加热系统。可见空气源热泵热水系统有着显著的节能优势，经受住了时间的检验。
在实际工程中，应综合考虑用户需求、热水使用特点、燃料价格、设备初投资、运行费用、选择单一或复合式热水供应系统，体现经济效益与环保效益和谐统一。
4结论
通过本文的研究，得到如下结论：
1）在南京及类似气候区，空气源热泵热水系统的测试表明，全年运行COP3.0左右，运行费用约17kW·h/m3左右、约13元/m3。
2）通过燃油锅炉、燃气、电热水器、太阳能、太阳能+燃气、太阳能+空气源等热水系统的对比分析发现，从运行费用上看，使用燃煤热水锅炉和空气源热泵热水+太阳能两者运行费用接近，最为经济，太阳能+燃气经济性次之，再其次为空气源热泵热水器。使用电锅炉最不经济，燃油锅炉次之。从环保角度，使用太阳能+燃气最为环保，电锅炉最不环保。综合考虑，在传统热水锅炉中，采用天
然气锅炉相对环保、经济。在电锅炉、太阳能+电辅助、空气源热泵热水、太阳能+燃气、空气源热泵热水+太阳能等新型热水供应系统中，太阳能+燃气、空气源热泵热水+太阳能热水系统最为经济、环保，可见空气源热泵热水系统有着显著的节能优势。（责编：何曼）
参考文献
1胡丽霞，蔡水松.空气源热泵空调与节能.当代经济，2004，（10）：25-28
2龙惟定.建筑节能与建筑能效管理.北京：中国建筑工业出版社，2005
3吴静怡，江明旒.空气源热泵热水机组全年综合能效评定.制冷学报，2009，（10）：
14-18
表4不同热源热水运行成本及污染物排放量对比
注：表4中燃煤、燃油、天然气及电的价格均按2.3小节中给出的能源价格计算。
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