行業(yè)動(dòng)態(tài)
為什么空氣源熱泵采暖比電采暖更省電節(jié)能?
作者: 來源: 日期:2018/5/22 13:52:59
空氣源熱泵在現(xiàn)在的“煤改電”市場(chǎng)已經(jīng)獲得大量的應(yīng)用。動(dòng)輒超過30萬平方米的集中供暖案例,已經(jīng)屢見不鮮。但是在煤改電項(xiàng)目實(shí)施推廣到普通老百姓面前時(shí),還是免不了要把這個(gè)說清楚:空氣源熱泵為什么可以只用一份電量制取出多份熱量?空氣源熱泵究竟是環(huán)保節(jié)能型家電,還是偽科學(xué)的產(chǎn)物?
熱泵實(shí)質(zhì)上是熱量“搬運(yùn)”裝置
“能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其它物體,而能量的總量保持不變”,這就是中學(xué)物理課本中的“能量守恒定律”,它也是自然科學(xué)中最基本的定律之一。
在自然界中,水總由高處流向低處,熱量也總是從高溫傳向低溫。但人們可以用水泵把水從低處提升到高處,從而實(shí)現(xiàn)水的由低處向高處流動(dòng),熱泵同樣可以把熱量從低溫傳遞到高溫。所以熱泵實(shí)質(zhì)上是一種熱量提升裝置,熱泵的作用是從周圍環(huán)境中吸取熱量,并把它傳遞給被加熱的對(duì)象。
空氣源熱泵的四大部件包括蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器和膨脹閥。通過讓“冷媒”(家用空調(diào)也需要冷媒)不斷完成蒸發(fā)(吸取環(huán)境中的熱量)→壓縮→冷凝(放出熱量)→節(jié)流→再蒸發(fā)的熱力循環(huán)過程,從而將環(huán)境里的熱量轉(zhuǎn)移到水中。
空氣源熱泵在工作時(shí),首先是輸入1份電能,驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)做功(這部分電能最終還要轉(zhuǎn)化為熱能),然后從外界環(huán)境溫度中再吸收大量的熱能,通過冷媒循環(huán)系統(tǒng)在冷凝器中進(jìn)行放熱。正是由于“能量守恒定律”的存在,輸入壓縮機(jī)的這1份電能總是能轉(zhuǎn)化成為1份熱能,而從外界環(huán)境中吸取的大量熱能就成了額外的收獲。
也就是說,真正把水加熱的主要力量,不是輸入的那1份電能,而是空氣中免費(fèi)的“熱量”。這個(gè)免費(fèi)的熱量能有多少呢?一般來說,夏天外部汽溫高能量也高,一份電能大概能帶來4-5份熱能,而冬天汽溫低就差一些,1份電能大概帶來2~3份熱能。
-25℃以上,都能正常制熱
空氣源熱泵搬運(yùn)熱量和提升效率最核心部件是壓縮機(jī),用于北方采暖的熱泵壓縮機(jī),更需要在極低溫度環(huán)境下保持高效運(yùn)行,才能保證空氣源熱泵的節(jié)能功效,西奧多低溫空氣源熱泵采暖系列,采用國際品牌“谷輪”噴氣增焓ZW系列壓縮機(jī),適用于超低溫環(huán)境運(yùn)行,比普通壓縮機(jī)輸出能力提升40%,能效提升20%,運(yùn)行更穩(wěn)定,壽命更長(zhǎng),新增底盤加熱帶配置,使機(jī)組在超低溫環(huán)境達(dá)到高的制熱能效比,確保機(jī)組在-25℃嚴(yán)寒環(huán)境穩(wěn)定運(yùn)行。
最新的噴氣增焓和變頻空氣源熱泵能夠在-30℃極寒天氣下穩(wěn)定制熱,出水溫度可達(dá)50°C以上,滿足暖氣片、地暖、生活熱水、風(fēng)機(jī)盤管等多重制熱應(yīng)用。就算是極端低溫,空氣源熱泵主機(jī)的能效值仍然遠(yuǎn)超過1,1份輸入電能所帶來的熱量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于用電直接加熱所產(chǎn)生的熱量,所以空氣能熱泵比單純的用電加熱要更為節(jié)能。
同是用電,熱泵比純電暖氣省70%!
直接電加熱是能量的轉(zhuǎn)化,即輸入一份電能轉(zhuǎn)化為一份熱能,但實(shí)際上一份電至多只能達(dá)到95%的熱能轉(zhuǎn)化。而輸入空氣源熱泵的電能主要進(jìn)行的是能量的轉(zhuǎn)移——1份電能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)從空氣中轉(zhuǎn)移了多達(dá)5份的熱能。兩相對(duì)比,誰更節(jié)能一目了然。
在北方眾多空氣源熱泵小區(qū)集中采暖的投資項(xiàng)目來看,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/㎡,空氣源熱泵的節(jié)能性一目了然。
某戶供暖面積為120㎡的農(nóng)戶,末端為暖氣片。該農(nóng)戶一冬天耗電量為總7193度,其中峰電3848度,谷電3345度。按照峰段電價(jià)0.483元/度,谷段電價(jià)0.1元/度來算,總費(fèi)用支出為2193元。
不同采暖方式經(jīng)濟(jì)性對(duì)比:
類別 | 單價(jià) | 總供熱量 | 總用量 | 熱效率 | 總費(fèi)用 |
空氣源熱泵 |
峰0.483元/度 谷0.1元/度 |
20860KW·h |
總7193度 峰3848度 谷3345度 |
290% | 2193元 |
電采暖 | 20860KW·h |
總20860度 峰11159度 谷9701度 |
95% | 7370元 |
分析上表可知,電價(jià)補(bǔ)貼后空氣源熱泵采暖單位供暖費(fèi)約為18.3元/㎡,其效率高達(dá)290%,與燃煤采暖費(fèi)用相當(dāng)甚至是略低,相比純電采暖節(jié)省70%的電費(fèi)。
結(jié)論:空氣源熱泵是煤改電首選
綜上所述,從理論上到實(shí)際案例,都可以充分說明:空氣源熱泵是科學(xué)的產(chǎn)物,適應(yīng)性廣,理論上—35℃以上環(huán)境皆可用。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66%,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,與電輻熱相比的節(jié)能效益達(dá)到50%。冬季季節(jié)綜合能源利用率≥3.0,遠(yuǎn)高于用電直接供暖。
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