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燃?xì)夤岷碗姽釋Ρ龋ㄈ細(xì)獠膳碗姴膳容^)_哪種空氣能好

空氣能網(wǎng)8個(gè)月前 (10-22)空氣能價(jià)格18
1電采暖的三種形式

電采暖的形式有三種:1)電熱膜供暖是供暖方式之一,它是一種以電力為能源,通過紅外線輻射進(jìn)行傳熱的新型供暖方式。2)電鍋爐也稱電加熱鍋爐、電熱鍋爐,它是以電力為能源并將其轉(zhuǎn)化成為熱能,從而經(jīng)過鍋爐轉(zhuǎn)換,向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機(jī)熱載體的鍋爐設(shè)備。3)空氣源熱泵主要由電動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)、工質(zhì)冷凝換熱器和工質(zhì)蒸發(fā)換熱器組成。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī),對工質(zhì)進(jìn)行壓縮,使之進(jìn)行冷凝、蒸發(fā)循環(huán)。

2燃?xì)獠膳療崴疇t

燃?xì)獠膳療崴疇t是具有采暖功能和熱水功能的一種燃?xì)馄骶摺2膳ㄟ^熱交換器吸收燃?xì)馊紵筢尫懦龅臒崃?,是一次換熱。采暖水通過換熱器加熱生活熱水,生活熱水不直接與熱煙氣接觸,是二次換熱。燃燒用的空氣取自室外,燃燒后的煙氣排至室外。采暖水在內(nèi)置循環(huán)泵的動(dòng)力下從出水口流出經(jīng)室內(nèi)的暖氣片或地暖管與室內(nèi)的冷空氣換熱后經(jīng)回水口流回?zé)峤粨Q器,與煙氣換熱。

3四種形式運(yùn)行費(fèi)用對比

3.1供暖費(fèi)用的比較

設(shè)供暖房屋面積為120 m2,采暖熱指標(biāo)為40 W/m2,年采暖時(shí)間為120天,每天采暖時(shí)間為24 h。運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算方法如下:

(1)供熱能力計(jì)算:一個(gè)采暖季所需熱量為:Qh=q×S×T×t×/1000=40×120×120×24/1000=13824kWh=49766MJ。

式中:Q—供熱能力kW;q—采暖熱指標(biāo)W/(m2·h);S—采暖房面積m2;Qh—采暖季所需熱量kWh;T—天數(shù),天;t—每天小時(shí)數(shù),h/天。

這間房屋采暖需要供熱能力為4.8kW。

(2)采暖費(fèi)用計(jì)算:設(shè)天然氣高位熱值為36MJ/m3。天然氣價(jià)格按2016年1月1日起邯鄲市主城區(qū)居民生活管道用氣實(shí)行階梯價(jià)格,用電電壓等級不滿1千伏的用戶,第一檔峰段電價(jià)為每千瓦時(shí)0.55元、谷段電價(jià)為0.3元,電價(jià)取平均值0.42元/kWh。設(shè)空氣源熱泵的制熱性能系數(shù)COP為3.0,燃?xì)獠膳療崴疇t熱效率90%,電熱膜熱效率100%,電鍋爐熱效率100%。四種供熱方式的年采暖費(fèi)用見表1。表1數(shù)據(jù)表明,電鍋爐和發(fā)熱電纜/電熱膜費(fèi)用最高,不具備競爭力。

眾所周知,電價(jià)一直是國家補(bǔ)貼,實(shí)際的電價(jià)應(yīng)該是多少呢?從天然氣直接轉(zhuǎn)換為電能,不考慮其他任何成本,蒸汽輪機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)的發(fā)電效率較高,可達(dá)到50%,所以1 m3氣可發(fā)5度電,也就是0.2 m3氣發(fā)一度電。以山西太原為例,當(dāng)前煤炭發(fā)電成本為0.3元/kWh左右,而國內(nèi)天然氣發(fā)電成本隨機(jī)組不同而異,約為0.7~1.0元/kWh,是煤炭發(fā)電成本的2~3倍。

3.2其他因素對供暖費(fèi)用的影響

(1)補(bǔ)貼力度:在2014上海分布式能源國際論壇上,有專家透露,上海、長沙兩地都已推出針對天然氣分布式能源的補(bǔ)貼政策,而北京市的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)也將出爐,專家認(rèn)為補(bǔ)貼力度將達(dá)到0.2元/kWh。以0.8元/kWh計(jì)算,一個(gè)采暖季空氣源熱泵的費(fèi)用是3733元。3733元是按空氣源熱泵采暖季的綜合能效比COP為3計(jì)算的。

(2)氣候條件:空氣熱能作為空氣源熱泵的主要熱源,氣溫高低直接影響到空氣源熱泵機(jī)組的空氣源熱泵的制熱性能系數(shù)COP值;當(dāng)氣溫接近零度時(shí),空氣源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器容易結(jié)霜,智能除霜會增加機(jī)組能耗,也會降低空氣源熱泵機(jī)組的空氣源熱泵的制熱性能系數(shù)COP值。當(dāng)空氣溫度低于零度時(shí),機(jī)組效率下降,并且當(dāng)環(huán)境溫度低于-5℃時(shí),機(jī)組效率極低,甚至無法開機(jī)冬季室外機(jī)組需要頻繁停機(jī)除霜,其結(jié)果是除霜損失約占熱泵總能耗的10.2%,如普通3P機(jī)就要增加300瓦電能浪費(fèi)。有些地區(qū)因?yàn)榭諝鉂穸却?,一般?dāng)環(huán)境溫度5℃時(shí)外機(jī)就開始結(jié)霜。使用5年的老機(jī)組8℃左右就開始結(jié)霜。輔助加熱時(shí)空氣源熱泵的制熱性能系數(shù)COP要小于1。

邯鄲屬典型的暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候,日照充足,雨熱同期,干冷同季,隨著四季的明顯交替,依次呈現(xiàn)春季干旱少雨,夏季炎熱多雨,秋季溫和涼爽,冬季寒冷干燥。年平均氣溫14℃,最冷月份(一月)平均氣溫-2.5℃,極端最低氣溫-20℃,最熱月份(七月)平均氣溫27℃,極端最高氣溫42.5℃,全年無霜期200天,年日照2557小時(shí)。根據(jù)邯鄲采暖季的氣溫圖表統(tǒng)計(jì)(版面問題,省略部分圖表)可知:120天采暖季內(nèi)最高氣溫低于5度的天數(shù)33天,最低氣溫低于0度的有86天,超過2/3的天數(shù)內(nèi)空氣源熱泵運(yùn)行在除霜狀態(tài)。

根據(jù)以恩施地區(qū)為例空氣源熱泵在冬季結(jié)霜工況下供熱性能研究數(shù)據(jù),可類推邯鄲地區(qū)一個(gè)采暖季將會有40%的時(shí)間在制熱性能系數(shù)COP值小于1的狀態(tài)運(yùn)行。電價(jià)按0.42元/kWh,按40%的天數(shù)在制熱性能系數(shù)COP值等于1的狀態(tài)運(yùn)行,60%的天數(shù)在制熱性能系數(shù)COP值等于3的狀態(tài)運(yùn)行,一個(gè)冬季采暖費(fèi)用要3476元。電價(jià)按0.8元/kWh,按40%的天數(shù)在制熱性能系數(shù)COP值等于1的狀態(tài)運(yùn)行,60%的天數(shù)在制熱性能系數(shù)COP值等于3的狀態(tài)運(yùn)行,一個(gè)冬季采暖費(fèi)用要6620元??諝庠礋岜玫氖″X只是用戶的支出省了,而這是建立在國家補(bǔ)助的基礎(chǔ)上,用戶量越多國家補(bǔ)助的就越多。

4結(jié)語

空氣源熱泵的理想高效工作區(qū)與采暖用戶的大量供熱需求區(qū)從時(shí)間看是偏離的。簡單地說,就是一年之中用戶在三九天比剛?cè)攵瑫r(shí)每天需要的熱量更大,用戶在夜里10點(diǎn)比下午兩點(diǎn)更迫切需要供熱。這些時(shí)間段反而是空氣源熱泵能效相對比較差的時(shí)候。我們需要去考慮,在不利工況時(shí)間段內(nèi),用戶最基本的供暖效果。所以,空氣源熱泵并不能真正取代壁掛爐在分戶采暖應(yīng)用中的地位。但空氣源熱泵在特定的工況及時(shí)間內(nèi)的制熱性能系數(shù)COP還是非常高的,可以作為壁掛爐供暖的有效補(bǔ)充。所以采用混合能源集成系統(tǒng)是保證用戶生活需求及舒適度的同時(shí),最大化地降低整體運(yùn)行能耗的更好選擇。目前在全球一些重要分戶供暖市場已經(jīng)得到大量應(yīng)用。(本文發(fā)表于《供熱制冷》雜志9月刊技術(shù)交流欄目)作者:蔡志鵬1何貴龍2(1東莞新奧燃?xì)庥邢薰?中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院)

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