空气源热泵供热最佳经济平衡点的探讨

白俊峰

关键词：空气源热泵;供热最佳经济平衡;探讨

前言：对于我国这样一个具有辽阔幅员的国度，其由于覆盖的区域有严寒和酷暑区域，因此对于空气源热泵的使用是改善水体加热或者冷却至设定要求的重要措施。由此其使用量是非常巨大的，那么如果在使用上不考虑供热经济平衡点，这对于很多家庭来说是一个不小的耗损。而对于供热经济平衡点的考虑则是优化空气源热泵的供热情况，从而实现科学合理的供热过程，这对于很多家庭来说是有必要的。但是目前对于供热经济平衡点的计算缺乏行之有效的计算准则，由此导致这一事项成为理想之物，为了改善这一情况，本文通过严格的数学推导和分析构建了可以用于计算的数学模型，從而为相关问题的解决提供合理思路。

1.最佳经济平衡点相关内涵概述

空气源热泵由于其安装灵活，使用便捷，初期投资较低且比较适用于分户安装，这些特点使得其得到了很大的市场推广，目前形成了比较繁荣的市场。目前生产空气源热泵的商家达到近百家。空气源热泵尽管有如上的优点，但是其缺点也是不可忽视的，那就是当室外温度骤降，建筑物对应的热负荷量增加，会导致其提高的热量逐渐减少，甚至无法满足设定要求。对于这一情况，往往会采用辅助热源来提供热量。一般来说，当平衡点温度较高时，则空气源热泵冷热水机组较小，使得前期投资成本较低，但是需要的辅助热源大，若平衡点温度较低则相应的投资成本较高，需要的辅助热源较小。如何对两个眭能进行有效平衡则是非常关键的问题。

2.最佳的经济平衡点对应的数学模型构建过程分析

对于最佳经济平衡点的选取准则本文设定为满足供热要求的前提下使得投资额度和运行费用最佳，对于情况本文采用现值法中的费用年值法来构建计算模型。对于这一模型构建来说主要涉及空气源热泵系统的初投资计算分析、空气源热泵系统的运行费用计算分析以及最佳经济平衡点对应的目标函数的建立分析等三个方面内容。

2.1空气源热泵系统的初投资计算分析

空气源热泵的初期投资主要包括系统设备的费用投资以及增容费方面。对于设备费用投资来说，其对应的数学模型可以如下表示：

2.2空气源热泵系统的运行费用计算分析

运行费用主要包括四个方面：系统耗能费用，基本电费，设备维修费用以及人员管理费用。耗能费用主要可以表示为

2.3最佳经济平衡点对应的目标函数的建立分析

根据以上的计算，本文即可得到空气源热泵系统的费用年值表示如下：

3.对上述最佳经济平衡点对应的目标函数的实例分析

依据上述得到的最佳经济平衡点模型，进行算例分析。为此本节重点分析了我国上海地区的最佳经济平衡点，以作参考。

上海区域的相关参数为：电价为0.6元每度，电力增容费为900元每度，零号采用价格为2.44元每千克，热值为40740-44100千焦每千克，城市燃气价格为1.1元每立方米，热值为14280千焦每立方米，燃气增容费为198元每立方米。对于设备价格来说，本处选取空气源热泵的价格为3000元每千瓦，燃油锅炉为533元每千瓦，燃气锅炉为731元每千瓦。根据以上参数可以得到上海区域的最佳经济平衡点温度为11摄氏度，因此考虑波动，建议平衡点温度范围为9-11摄氏度，由此有助于实现经济和要求的平衡。

4.结语

空气源热泵作为一种供暖或供冷的机械装置为调节温度提供可能，成为目前我国必不可少的温度调节装置。对于空气源热泵来说，空气材料量大而低成本获取，由此使得代价成本相较其他热泵类型极低。此外空气源热泵安装灵活，使用便捷，初期投资较低且比较适用于分户安装，因而得到很好的市场推广，当前装机量极大。在这样的情况下，如果在使用上不考虑供热经济平衡点，这对于很多家庭来说是一个不小的耗损。本文基于此，以构建科学合理的供热经济平衡点为研究目标，首先分析了这一概念的基本.隋况，并在此基础上重点分析了供热经济平衡点的数学模型的构建过程，从而为科学有效的供热经济平衡点的分析提供计算依据。