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西萊克熱泵能否在系統造價及運行費用低于水源熱泵
發布時間:2023-05-09

    大多時候人們對西萊克熱泵與水源熱泵兩種產品比較,都會覺得西萊克熱泵因它受冬季環境空氣溫度低、化霜等因素的影響,它的效率不如水源熱泵,運行也沒它穩定,所以人們推斷它的運行成本也高于水源熱泵;事實是這樣嗎?西萊克熱泵能否在系統造價及運行費用低于水源熱泵,在設備造價方面,單從兩種熱泵機組來看(不考慮井、機房、附件的投資),空氣源熱泵機組的投資遠遠高于水源熱泵。由此人們認為:空氣源熱泵在別墅等小型的工程中,具備投資成本低的優勢,但在大型的采暖制冷工程中,水源熱泵具備投資成本低、運行成本低的優勢。


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西萊克熱泵能否在系統造價及運行費用低于水源熱泵

    那么,果真如此嗎?這種認為是否適合所有的大型工程?事實并非如此。
    現以煙臺10000平方米住宅樓采暖制冷工程為例說明此問題:
    水源熱泵的造價:
    發熱量300kw的機組2臺(總輸入功率138kw),機組造價40萬元;
    據了解,這個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。機組需要的地下水量是90噸/小時,此工程需要提水井9口,回灌井18口,提水井、回灌井的總造價為150萬元;
    機房土建、機房附件、井的外觀網、供熱的外管網,造價70萬。
    工程總造價260萬元。
    水源熱泵的運行成本:
    就機組本身而言(不考慮潛水泵的耗電),它運行的能效比可以達到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去(9臺*12kw=108kw),整個系統的實際能效比是(138+108)/552=1:2.2;
    根據國家標準JGJ26-2010《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》,煙臺計算用的采暖天數111天,室外的平均溫度0.5℃,節能住宅在這個平均溫度的耗熱指標為20.2 w/㎡。電費按0.5元/kwh、末端同時使用系數按100%計算。
    則水源熱泵機組冬季運行的費用為:20.2 w/㎡*24h/d*111d*0.5元/kwh/2.2=12.2元/㎡。
    西萊克熱泵(超低溫型)的造價:
    此工程需要發熱量為71kw(LSQ25RD)的機組14臺,因沒有打井、機房、外管網的投資,系統的總造價只有機組和機組的安裝費,總造價126萬元。

    西萊克熱泵(超低溫型)的運行成本:
    西萊克熱泵機組在冬季平均溫度0.5℃下的能效比為1:3.
    則空氣源熱泵機組冬季運行的費用為:20.2 w/㎡*24h/d*111d*0.5元/kwh/3=9元/㎡。
    從以上的對比中可以發現:整個系統西萊克熱泵的造價遠遠低于水源熱泵的造價;西萊克熱泵冬季的運行費用也低于水源熱泵的運行費用。

    水源熱泵的造價高、運行成本高的原因是由于本工程所在地區的地下水量少造成的。那么,對于井的出水量是否存在著一個拐點,當出水量高于這個拐點時,水源熱泵的造價及運行成本就會低于空氣源熱泵?筆者對遼寧葫蘆島的水源熱泵和空氣源熱泵進行了計算和對比,從中找到了這個拐點:當井的出水量大于45噸/小時(地下水溫在12℃以上,地下水位在-80米以上),水源熱泵的造價和運行成本就會低于西萊克超低溫空氣源熱泵。

    葫蘆島市某區域,地下水溫12℃,井深80米,每口井的提水量45噸/小時。
    經計算10000平方米住宅樓(節能建筑),水源熱泵系統造價為136萬元,西萊克熱泵系統造價為126萬元;水源熱泵冬季的運行成本是15元/㎡,西萊克的冬季的運行成本是14.4元/㎡。

    因此,對于大型的采暖制冷工程,單口井的出水量在45噸/小時以下時,水源熱泵系統的造價、運行費用均高于西萊克熱泵;單口井的出水量在45噸/小時以上時,水源熱泵系統造價、運行費用才會低。

    沿海地區和山區土壤層普遍較淺,地表下10米、20米以下就是巖石層,這些地區地下淡水資源貧乏,一般每口井的出水量很難達到45噸/小時。因此,在我國的寒冷地區、夏熱冬冷地區這兩個區域中的沿海地區和山區,西萊克熱泵無論是系統造價還是運行費用均低于水源熱泵,它的性能和使用價值將逐漸被人們認識到,將成為這些地區采暖和中央空調的產品。


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