5种热源PK!100吨热水用热泵+太阳能比电锅炉年省

时间:2019-11-18 浏览:

      热水项目中,最佳的节能方案往往可能并不是由某个热源系统独立完成,在特定的条件下,可能最佳的方案是“多能源组合”的形式。

 

      云南省文山市马关县第二人民医院的100吨热水工程就是一个很好的案例,经过施工方的详细运行对比,项目采用“空气源热泵+太阳能”的多能源组合系统,比太阳能系统可节省50.35万元/年,比空气源热泵系统节省29.15万元/年

 

项目:医院日用水100吨

 

      项目为云南省文山市马关县第二人民医院,项目共计7栋楼,包括门诊楼、科技楼、传染病楼、后勤保障及住院楼,其中住院楼共3栋,床位400余张,项目系统为整个医院提供热水需求,热水使用量约100吨,当地商业用电约1.1元/度,燃气费用约3.7元/方。

 

     文山市地处云南省东南部低纬度高原,年平均日照时数2028小时,年均积温6829.3℃。属于Ⅲ类太阳能资源一般区域,为太阳能热能资源中类地区,具有良好的太阳能利用条件。

 

     文山市年平均气温18.4℃,平均相对湿度75%,常年平均降雨量1187.8毫米,全年降雨量约为28亿立方米。无霜期平均为309天,初霜出现于12月初,终霜出现于1月底,气候条件十分适合空气源热泵的运行。

    本项目为医院项目,日用水量较大且属于全年365天无休营业单位,运行性价比指标要相对高于投资性价比。综合项目情况,太阳能热水比较符合业主实际使用需求,但是由于当地每年具有相当长的阴雨时间,因此必须满额功率配置电辅热,致使一年下来节能优势并不显著。

 

      而空气源热泵机组在当地全年平均能效在4.0以上,因此将电辅热替代为空气源热泵热水机组,则很好的解决了阴雨天气耗电量高的问题。

 

对比:不同热源运行费用分析

 

      由于无论采用何种热源设备(燃气锅炉、太阳能、空气源热泵),热水循环装置都是必不可少的,因此循环水泵等必要配套设备的耗电量,本对比中不单独体现,仅对热源设备运行费用进行对比。

 

 按照项目100吨水,15℃进水,出水温度55℃,温差40℃计算,所需热量为:

Q=CM(T1-T2)= 100×1000×(55-15)=4000000千卡

 

1.单独燃气锅炉热水系统

 

天然气热值取8500×88%=7480大卡,则每天消耗燃气量为:4000000÷7480≈534.76m³。

 

当地天然气气价为3.7元/m³,则燃气锅炉热水系统热源设备每年运行费用为:534.76m³/天×3.7元/m³×365天=722193.38元,计数取72.22万元

 

2.单独电热锅炉热水系统

 

电热值取860大卡,实际热值为860×95%=817,则电锅炉系统制热每天运行耗电量为4000000÷817≈4895.96kW·h。

当地用电电价为1.1元/度,则本项目电锅炉热水系统热源设备电费约为:4895.96kW·h/天×365天×1.1元/度≈196.57万元。相比于燃气锅炉,电锅炉每年运行费用多出124.35万元

  

3.单独配置太阳能系统

 

电热值取860大卡,实际热值为860×95%=817,则太阳能使用电辅系统制热每天运行耗电量为4000000÷817≈4895.96kW·h。

 

根据《文山市2014年国民经济和社会发展统计公报》公式:当地全年降水天数为120天,意味着本项目每年热源设备电费为:4895.96kW·h /天×120天×1.1元/度≈64.63万元。

 

4.单独配置空气源热泵系统

 

     空气源热泵热水机组电热值取860大卡,空气源热泵实际热值为860×4.3=3698,则机组年运行电费为4000000÷3698×365天×1.1元/度≈43.43万元

 

5.太阳能+空气源热泵

 

本项目共计热水量100吨,如采用天阳能在晴天零能源消耗加热,空气源热泵在阴雨天进行辅助的形式,则项目制热费用约为4000000÷3698×120天×1.1元/度≈14.28万元

 

从计算来看,太阳能+空气源热泵多能源组合式系统相比独立使用燃气锅炉节省57.94万元/年,比电锅炉节省182.29万元/年,比太阳能节省50.35万元/年,比空气源热泵节省29.15万元/年,综合节能优势最优。

 

项目最终使用主设备为空气能热水10P机11台,太阳能11000管,多能源组合方式。