西安地区应用空气源热泵的经济性分析

康彦青 郑爱平

(西安交通大学城市学院，陕西 西安 710018)

·水·暖·电·

西安地区应用空气源热泵的经济性分析

康彦青 郑爱平

(西安交通大学城市学院，陕西 西安 710018)

以西安市某宾馆为例，结合具体工程概况，对该建筑采用空气源热泵、燃油热水锅炉加冷水机组两种冷热源方案时的初投资和运行费用进行了比较，通过分析评价，得出了在西安地区应用空气源热泵的优势。

热泵，冷热源，经济性，投资，比较

空气源热泵空调系统应用的经济性取决于多种不同因素，如能源结构及价格、当地的气候条件等。为了说明在西安地区应用空气源热泵系统的经济节能性，以某宾馆为例，对该建筑采用不同冷热源方案即直接蒸发式空气源热泵、燃油热水锅炉加冷水机组时进行初投资和运行费用分析，对其应用的经济性作出较为合理的评价，体现空气源热泵的应用优势。

1 工程概况

西安市某宾馆，其建筑面积约为4 620 m2，空调面积约为3 390 m2。该建筑南部为3层客房，空调面积约为2 320 m2。建筑北部为2层公共建筑区，分布有多功能厅、休息厅、包间以及办公室等，空调面积约为1 080 m2。夏季总冷负荷为395 kW，冬季总热负荷为310 kW。

2 初投资分析

文章以该建筑采用空气源热泵空调系统为基础来核算该建筑采用燃油热水锅炉加冷水机组时的相关费用。初投资费用主要包括：土建费、安装工程费(含材料费)、设备购置费。西安地区土建费按2 000元/m2计；安装费按设备费折算，空气源热泵系统按12%计，燃油热水锅炉加冷水机组按20%计[1]；非居民用电为0.782 kW·h(发改[2008]1679)；电力增容费按390元/kW；0号柴油7 125元/t(发改电[2009]295)；服务行业用水为4.3元/m3(陕价函[2006]187)。

2.1 空气源热泵系统初投资分析

该宾馆建筑的客房部分采用的是热泵型分体式空调，其余空间采用的是空气源热泵风管式集中空调分体机。初投资主要是热泵机组(包含主要的末端设备)以及安装费(工程辅助材料费)，整个系统工程造价如表1所示。

表1 空气源热泵系统工程造价核算表

2.2 燃油热水锅炉加冷水机组初投资分析

燃油热水锅炉加冷水机组是目前工程中使用较多的空调冷热源方案，也是当前技术上比较成熟的方案之一。采用该方案时，工程造价如表2所示。

3 运行费用分析

年运行费用主要指运行费和固定费。运行费指能耗费，即所谓的燃料费、水费、电费、维修费、人工费等。固定费包括设备的折旧费、利息和税金等，此次比较中不考虑固定费。

空调冷热源的能耗约占整个空调系统运行能耗的50%～60%[1]，因此，分析空调冷热源能耗对整个空调系统的节能优化有着非常重要的意义。空调系统全年(或季节)总能耗，是衡量和评价空调系统经济节能的主要指标，其主要计算方法有[2]：当量满负荷运行时间法、度日法、电子计算机模拟计算法和负荷频率表法。本文采用当量满负荷运行时间法进行计算。当量满负荷运行时间参考日本尾岛俊雄对建筑物实测统计后整理出来的数据，即冬季当量满负荷运行时间为1 050 h，夏季当量满负荷运行时间为1 300 h。两种方案费用如下：

1)空气源热泵系统：耗电量 346.12 MW·h，电费27.07万元/年，人工费1.00万元/年，共计运行费28.07万元/年；

2)冷水机组+燃油锅炉：耗电量142.86 MW·h，电费11.17万元/年，耗油量33 390.0 kg/年，耗水量3 900.00 t/年，水费1.68万元/年，人工费2.00万元/年，共计运行费38.64万元/年。

表2 燃油热水锅炉加冷水机组系统工程造价核算表

4 空调冷热源方案的比较与分析

比较看出，在该建筑中使用直接蒸发式的空气源热泵初投资和运行费用都小于燃油锅炉加冷水机组。总体上，得出以下结论：

1)这种分区使用且规模较小(如宾馆、酒店等)的建筑物，空气源热泵明显占有优势。因为它使用灵活方便，可根据不同空调区域的使用需求分别开启，这就大大减少了运行费用。

2)从总的初投资和年运行费用来看，空气源热泵系统要低于燃油锅炉加冷水机组。因为前者只需在室外屋顶等闲置空阔的地方安置机组，节约了投资。而后者需专门设置机房，同时要设置储油罐，还受到消防方面限制。

3)从使用寿命和技术角度看，螺杆式冷水机组使用寿命长且技术最成熟，COP值一般在3.9～5.7之间[3]。虽然空气源热泵机组夏季运行时制冷性能低于冷水机组，但冬季制热运行时性能系数约为2.3～2.5，有明显的节能意义。

[1] 姚文涛.供水大厦空调冷热源方案比较[D].西安：西安建筑科技大学，2004.

[2] 钱以明.高层建筑空调与节能[M].上海：同济大学出版社，1990.

[3] 李听荣.某医院空调冷热源经济技术比较[A].全国暖通空调制冷2000年学术年会[C].2000：249-251.

The economic analysis on application of air source heat pump in Xi’an area

KANG Yan-qing ZHENG Ai-ping

(CityCollege,Xi’anJiaotongUniversity,Xi’an710018,China)

Taking a Hotel Xi’an as an example, combining with practical engineering, this paper compared the initial investment and operation cost of the building adopted air source heat pump, oil fired hot water boiler and chiller the two kinds of cold and heat source schemes, through the analysis and evaluation, drew the advantage application of air source heat pump in Xi’an area.

heat pump, cold and heat source, economy, investment, comparison

1009-6825(2014)30-0135-02

2014-08-11

康彦青(1983- )，女，硕士，助教； 郑爱平(1948- )，女，教授

TU833

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