先來(lái)談?wù)勔粋€(gè)誤解：人們普遍認(rèn)為空氣源熱泵受冬季空氣溫度、化霜等因素的影響，它的運(yùn)行不如水源熱泵那樣的穩(wěn)定，它的能效比低于水源熱泵，由此推斷它的運(yùn)行成本也高于水源熱泵；在設(shè)備造價(jià)方面，單從兩種熱泵機(jī)組來(lái)看（不考慮井、機(jī)房、附件的投資），空氣源熱泵機(jī)組的投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水源熱泵。

由此人們認(rèn)為：空氣源熱泵在別墅等小型的工程中，具備投資成本低的優(yōu)勢(shì)，但在大型的采暖制冷工程中，水源熱泵具備投資成本低、運(yùn)行成本低的優(yōu)勢(shì)。

那么，果真如此嗎？這種認(rèn)為是否適合所有的大型工程？事實(shí)并非如此。

一、1萬(wàn)㎡住宅樓，選哪個(gè)？

現(xiàn)以煙臺(tái)10000㎡住宅樓采暖制冷工程為例說(shuō)明此問(wèn)題：

1.施工造價(jià)

據(jù)了解，這個(gè)工程所在地地下水的情況是，井深100米，水溫15℃，水量10噸/小時(shí)。機(jī)組需要的地下水量是90噸/小時(shí)，此工程需要提水井9口，回灌井18口，提水井、回灌井的總造價(jià)為150萬(wàn)元；

2.水源熱泵的造價(jià)

發(fā)熱量300kw的機(jī)組2臺(tái)（總輸入功率138kw)，機(jī)組造價(jià)40萬(wàn)元；機(jī)房土建、機(jī)房附件、井的外觀網(wǎng)、供熱的外管網(wǎng)，造價(jià)70萬(wàn)。工程總造價(jià)260萬(wàn)元。（價(jià)格為作者依據(jù)市場(chǎng)行情之大眾產(chǎn)品進(jìn)行估算，歡迎行家文末留言討論）

3.水源熱泵的運(yùn)行成本

就機(jī)組本身而言（不考慮潛水泵的耗電），它運(yùn)行的能效比可以達(dá)到1：4，即消耗138kw的電能可以得到552kw熱能；再把潛水泵的耗電加進(jìn)去（9臺(tái)*12kw=108kw)，整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)際能效比是（138+108）/552=1：2.2；

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)JGJ26-2010《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，煙臺(tái)計(jì)算用的采暖天數(shù)111天，室外的平均溫度0.5℃，節(jié)能住宅在這個(gè)平均溫度的耗熱指標(biāo)為20.2 w/㎡。電費(fèi)按0.5元/kwh、末端同時(shí)使用系數(shù)按100%計(jì)算。

則水源熱泵機(jī)組冬季運(yùn)行的費(fèi)用為：

20.2 w/㎡*24h/d*111d*0.5元/kwh/2.2=12.2元/㎡。

4.超低溫空氣源熱泵的造價(jià)

此工程需要發(fā)熱量為71kw(25P)的機(jī)組14臺(tái)，因沒(méi)有打井、機(jī)房、外管網(wǎng)的投資，系統(tǒng)的總造價(jià)只有機(jī)組和機(jī)組的安裝費(fèi)，總造價(jià)126萬(wàn)元。

超低溫空氣源熱泵的運(yùn)行成本：超低溫空氣源熱泵機(jī)組在冬季平均溫度0.5℃下的能效比為1：3。

則空氣源熱泵機(jī)組冬季運(yùn)行的費(fèi)用為：

20.2 w/㎡*24h/d*111d*0.5元/kwh/3=9元/㎡。

熱源

施工

設(shè)備

平均COP

費(fèi)用

水源熱泵

150萬(wàn)

70萬(wàn)

1：4

12.2元/㎡

空氣源熱泵

0

126萬(wàn)

1：3

9元/㎡

5.從以上的對(duì)比中可以發(fā)現(xiàn)

整個(gè)系統(tǒng)超低溫空氣源熱泵的造價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于水源熱泵的造價(jià)；超低溫空氣源熱泵冬季的運(yùn)行費(fèi)用也低于水源熱泵的運(yùn)行費(fèi)用。

二、什么情況下水源熱泵較有優(yōu)勢(shì)？

水源熱泵的造價(jià)高、運(yùn)行成本高的原因是由于本工程所在地區(qū)的地下水量少造成的。那么，對(duì)于井的出水量是否存在著一個(gè)拐點(diǎn)，當(dāng)出水量高于這個(gè)拐點(diǎn)時(shí)，水源熱泵的造價(jià)及運(yùn)行成本就會(huì)低于空氣源熱泵？

筆者對(duì)遼寧葫蘆島的水源熱泵和空氣源熱泵進(jìn)行了計(jì)算和對(duì)比，從中找到了這個(gè)拐點(diǎn)：當(dāng)井的出水量大于45噸/小時(shí)（地下水溫在12℃以上，地下水位在-80米以上），水源熱泵的造價(jià)和運(yùn)行成本就會(huì)低于超低溫空氣源熱泵。

葫蘆島市某區(qū)域，地下水溫12℃，井深80米，每口井的提水量45噸/小時(shí)。經(jīng)計(jì)算10000㎡住宅樓（節(jié)能建筑），水源熱泵系統(tǒng)造價(jià)為136萬(wàn)元，超低溫空氣源熱泵系統(tǒng)造價(jià)為126萬(wàn)元；水源熱泵冬季的運(yùn)行成本是15元/㎡，超低溫空氣源熱泵的冬季的運(yùn)行成本是14.4元/㎡。

因此，對(duì)于大型的采暖制冷工程（指建筑面積在5000㎡以上的工程），單口井的出水量在45噸/小時(shí)以下時(shí)，水源熱泵系統(tǒng)的造價(jià)、運(yùn)行費(fèi)用均高于超低溫空氣源熱泵；單口井的出水量在45噸/小時(shí)以上時(shí)，水源熱泵系統(tǒng)造價(jià)、運(yùn)行費(fèi)用才會(huì)低于超低溫空氣源熱泵。

沿海地區(qū)和山區(qū)土壤層普遍較淺，地表下10米、20米以下就是巖石層，這些地區(qū)地下淡水資源貧乏，一般每口井的出水量很難達(dá)到45噸/小時(shí)。因此，在我國(guó)的寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)這兩個(gè)區(qū)域中的沿海地區(qū)和山區(qū)，超低溫空氣源熱泵無(wú)論是系統(tǒng)造價(jià)還是運(yùn)行費(fèi)用均低于水源熱泵，它的性能和使用價(jià)值將成為這些地區(qū)采暖和中央空調(diào)的首選產(chǎn)品。

三、水源熱泵管控嚴(yán)格

本月，《河北省地下水管理?xiàng)l例》剛剛開(kāi)始實(shí)施?！稐l例》規(guī)定：

在地下水飲用水水源保護(hù)區(qū)將地下水作為地下水源熱泵系統(tǒng)的水源或者擅自開(kāi)采地?zé)崴?；在地下水禁止開(kāi)采區(qū)將地下水作為地下水源熱泵系統(tǒng)的水源的；將深層地下水作為地下水源熱泵系統(tǒng)的水源的；開(kāi)采供暖用地?zé)崴?、利用地下水源熱泵系統(tǒng)取水不回灌、不能全部回灌，或者不能全部回灌到同一含水層的，由縣級(jí)以上人民政府水行政主管部門(mén)責(zé)令限期關(guān)閉取水井，并處五萬(wàn)元以上十萬(wàn)元以下罰款。

其實(shí)，除了河北外，更早之前北京等地也都對(duì)水源熱泵的發(fā)展作出了限制、禁止的舉措。而之所以這么多地方政府都禁止開(kāi)采地下水，主要是因?yàn)榈叵滤樯蟻?lái)后難以解決回灌及回灌水與地下水溫差過(guò)大的問(wèn)題，從而對(duì)水源環(huán)境造成破壞。

我國(guó)主管部門(mén)對(duì)開(kāi)采地下水有嚴(yán)格管理，為保證地下水源熱泵系統(tǒng)長(zhǎng)期正常運(yùn)行，補(bǔ)充地下水源，調(diào)節(jié)水位，維持儲(chǔ)量平衡，必須進(jìn)行100%同層回灌。假如不能實(shí)現(xiàn)100%同層回灌，則會(huì)造成地下水位下降，出現(xiàn)漏斗、地面沉降、塌陷等次生災(zāi)害。目前，采用地下水源采暖，在技術(shù)和監(jiān)管上很難保證回灌。

四、空氣源熱泵供暖優(yōu)勢(shì)明顯

由于地下水采暖技術(shù)發(fā)展還不成熟，對(duì)地下水水位和地下水水質(zhì)都會(huì)造成較大的影響，而且還要受當(dāng)?shù)氐乃臈l件限制，從這個(gè)意義上說(shuō)暫不具備作為節(jié)能環(huán)保示范項(xiàng)目的條件。而空氣源熱泵這兩年在北方煤改電的過(guò)程中得到大力的推廣和應(yīng)用，事實(shí)證明無(wú)論是集中供暖還是分戶供暖，空氣源熱泵都有著較為明顯的優(yōu)勢(shì)。

1.運(yùn)行費(fèi)用低，投資回報(bào)率高

空氣源熱泵是消耗極少的電能，吸收空氣中大量的低溫?zé)崮?，通過(guò)壓縮機(jī)的壓縮變?yōu)楦邷責(zé)崮?，采暖過(guò)程中將熱量轉(zhuǎn)移到水中，即使在低溫環(huán)境下，通過(guò)熱水或熱風(fēng)循環(huán)，將熱量傳達(dá)室內(nèi)，恒溫控制在18℃～20℃，達(dá)到國(guó)家采暖標(biāo)準(zhǔn)。

空氣源熱泵適應(yīng)性廣，在平均氣溫為-5℃的環(huán)境溫度下，每耗一度電，可產(chǎn)生3度電以上的熱量，節(jié)能效益達(dá)到75%，而在-15℃的環(huán)境下，消耗1度電，也可產(chǎn)生2度電以上的熱量。冬季季節(jié)綜合能源利用率≥3.0，一次能源利用率可達(dá)0.825～1.122，季節(jié)綜合一次能源利用率為0.97，遠(yuǎn)高于電直接供暖和燃煤、燃?xì)夤┡姆绞健?

以河北、山東多地的多個(gè)空氣源熱泵小區(qū)集中采暖的投資項(xiàng)目來(lái)看，在電費(fèi)在0.5元/度左右的時(shí)候，單個(gè)采暖季項(xiàng)目運(yùn)行費(fèi)用普遍在13.5元~16.5元/㎡之間。而市政供暖的收費(fèi)則普遍在22元~26元/㎡。其節(jié)能性和投資回報(bào)率一目了然。多個(gè)項(xiàng)目在收取供暖開(kāi)口費(fèi)之后即可保證順利投資、運(yùn)營(yíng)，很短年限之內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)盈利。

2.投資小，占用空間小

傳統(tǒng)集中供暖初投資大，鍋爐、管道管件、散熱器或地暖等投資，每100㎡住宅建筑均花費(fèi)1.4萬(wàn)元以上，還要占地，消耗金屬材料超700KG，使用壽命一般在10—15年，管網(wǎng)鋪設(shè)、維修，占用市政道路，擾民嚴(yán)重。

熱泵分布式供暖，沒(méi)有集中供熱系統(tǒng)所必須具備的熱源廠、一次網(wǎng)、換熱站、二次網(wǎng)、用戶散熱設(shè)施等環(huán)節(jié)，接電就可以供暖，使用功率分配系統(tǒng)，可有效的避免電力增容。與城市熱力管網(wǎng)相比，省去開(kāi)挖道路，鋪設(shè)熱力管道的巨額投資，省時(shí)、省錢(qián)。

3.電力充裕且電價(jià)會(huì)越來(lái)越低

隨著我國(guó)電力建設(shè)快速發(fā)展，電廠的排放限值已經(jīng)達(dá)到了超低排放，100萬(wàn)伏的特高壓電網(wǎng)，送電距離達(dá)到1000公里，電力供應(yīng)已經(jīng)形成供大于求的狀況。核能、水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能和生物質(zhì)能等清潔可再生能源發(fā)電，所占比重越來(lái)越高。

由于電力需求疲軟，棄風(fēng)電棄光電現(xiàn)象嚴(yán)重，電力消納已經(jīng)成為主要矛盾。熱泵、地?zé)崮艿入婒?qū)動(dòng)提熱技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)成熟，電能供熱效率已經(jīng)高于燃煤、燃?xì)夂腿加凸帷?

為大力發(fā)展電采暖，國(guó)家發(fā)展改革委制定了《關(guān)于北方地區(qū)清潔供暖價(jià)格政策的意見(jiàn)》，“適宜煤改電的地區(qū)，要通過(guò)完善峰谷分時(shí)制度和階梯價(jià)格政策，創(chuàng)新電力交易模式，健全輸配電價(jià)體系等方式，降低清潔供暖用電成本?！?

4.彌補(bǔ)城市集中供熱未覆蓋地區(qū)

北方地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，城市人口快速增長(zhǎng)，許多地區(qū)供暖問(wèn)題矛盾日益突出，給政府和熱力公司增添了巨大壓力，單純靠熱力公司解決此類(lèi)問(wèn)題是不大現(xiàn)實(shí)的，新能源熱力供暖中心建設(shè)快、周期短，10萬(wàn)平方采暖一個(gè)月左右可建設(shè)完成，快速解決居民用戶需求，為政府解決民生一大難題。

5.市場(chǎng)化運(yùn)作，不增加政府負(fù)擔(dān)

新能源熱力供暖中心可采用PPP模式建設(shè)，投資方和用能方、建設(shè)維護(hù)方三者合作，純市場(chǎng)化手段操作，不增加政府任何資金負(fù)擔(dān)。財(cái)政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、環(huán)境保護(hù)部和國(guó)家能源局緊急響應(yīng)，印發(fā)《關(guān)于開(kāi)展中央財(cái)政支持北方地區(qū)冬季清潔取暖試點(diǎn)工作的通知》，《通知》明確提出：應(yīng)積極探索采取政府與社會(huì)資本合作（PPP）等市場(chǎng)化模式建設(shè)運(yùn)營(yíng)清潔取暖項(xiàng)目，完善價(jià)格和收費(fèi)政策，調(diào)動(dòng)企業(yè)和社會(huì)資本參與清潔取暖改造積極性。

6.有利于城市管理

城市熱力管網(wǎng)需多處開(kāi)挖道路，鋪設(shè)熱力管道，造成人力、物力浪費(fèi)，建成的管網(wǎng)也需大量人力、物力維護(hù)，給城市管理增加了巨大壓力，采用新能源熱力供暖中心不需要鋪設(shè)長(zhǎng)距離管網(wǎng)，利于城市管理。

使用空氣源熱泵分布式采暖，使用戶直接面對(duì)經(jīng)營(yíng)企業(yè)。各級(jí)政府不用再為協(xié)調(diào)供熱企業(yè)與用戶之間的矛盾操心費(fèi)力，政府財(cái)政不必再為保障供熱補(bǔ)貼大筆資金，市政道路也不用再為熱網(wǎng)改造、搶修而變得擁堵不堪。

有利電網(wǎng)的安全運(yùn)行。利用夜間的谷期電供暖可有效緩解白天用電高峰，減少峰谷電巨大差額，使電網(wǎng)更安全高效運(yùn)行。