热泵、燃气、油、电锅炉哪个更省钱？

在商用热水领域中，空气源热泵已经成为越来越多用户的选择，特别是酒店、医院、学校等场所，空气源热泵的市场占有率居高不下。之所以市场越来越青睐空气源热泵来制取热水，重要的一点的就是节能效果明显。
 

　　那么空气源热泵热水到底有多节能？本文以加热100吨55℃的热水为例，尝试对电锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉还有空气源热泵进行数据分析对比，来看看结果如何。
 
　　计算条件设定
 
　　空气源热泵受环境影响比较明显，温度比较高的夏秋季节能效比高，而冬天环境温度低的时候能效比则相对要低。所以，本文以春季、夏秋季、冬季三个时间段分开进行计算，最后再把数据汇总。
 
　　另外，由于我国地域辽阔，横跨多个气候区间，本文数据主要以国内非严寒地区气候条件进行测算，各能源价格引用具体地区数据（天然气和电按保定价格，煤和柴油按2017年2月份价格），后文不一一复述。计算数据基础如下：
 
　　春季：天数90天；环境温度7-20℃；初始水温15℃；空气源热泵COP值3.5
　　夏秋季：天数180天；环境温度≥20℃；初始水温20℃；空气源热泵COP值4.5
　　冬季：天数90天；环境温度＜7℃；初始水温5℃；空气源热泵COP值2.5
　　电：平均单价0.95元/度；热值860千卡/度；转化效率95%
　　气：平均单价4.2元/m³；热值8500千卡/m³；转化效率88%
　　油：平均单价7.23元/千克；热值10000千卡/千克；转化效率80%
 
　　四种热源数据分析
 
　　不管是采取哪种热源，不同季节热水的总负荷是不变的，我们可以先计算出来。
　　春季热水负荷：Q1=CM（T1-T2）×90天=1×100×1000×（55-15）×90=360000000千卡
　　夏秋季热水负荷：Q2=CM（T1-T2）×180天=1×100×1000×（55-20）×180=630000000千卡
　　冬季热水负荷：Q3=CM（T1-T2）×90天=1×100×1000×（55-5）×90=450000000千卡
　　总热水负荷Q=Q1+Q2+Q3=1440000000千卡
 
　　接下来，我们以上面数据为基础，来进行四种常见热源的能耗数据分析：
 
　　A、电锅炉
　　电锅炉一年四季的效率都是一样的，所以不需要分开计算。
　　每度电产生的热量=860千卡×95%=817千卡。
　　则全年的用电量=1440000000÷817=1762546度。
　　所需费用=1762546度×0.95元/度=167.4万元。
 
　　B、天然气
　　天然气一年四季的效率也是一样的，所以也不需要分开计算。
　　每立方天然气产生的热量=8500千卡×88%=7480千卡。
　　则全年的用气量=1440000000÷7480=192513m³。
　　所需费用=192513m³×4.2元/m³=80.9万元。
 
　　C、油锅炉
　　油锅炉一年四季的效率也是一样的，所以也不需要分开计算。
　　每千克油产生的热量=10000千卡×80%=8000千卡。
　　则全年的用油量=1440000000÷8000=180000千克。
　　所需费用=180000千克×7.23元/m³=130.1万元
 
　　D、空气源热泵
　　空气源热泵不同季节的效率是不一样的，所以我们分开计算。
　　春季每度电产生的热量=860千卡×3.5=3010千卡
　　则春季用电量=360000000÷3010=119601度
　　所需费用=119601度×0.95元/度=11.3万元
 
　　夏秋季每度电产生的热量=860千卡×4.5=3870千卡
　　则夏秋季用电量=630000000÷3870=162790度
　　所需费用=162790度×0.95元/度=15.4万元
 
　　冬季每度电产生的热量=860千卡×2.5=2150千卡
　　则冬季用电量=450000000÷2150=209302度
　　所需费用=209302度×0.95元/度=19.9万元
 
　　综合个季度费用，则全年总费用=11.3万+15.4万+19.9万=46.6万元
 
　　表：100吨水加热到55℃，四种热源全年运行费用数据一览
 

 
　　从上表数据可以看出，把100吨水加热到55℃，空气源热泵全年的运行费用最低，只有电锅炉的1/3.6、油锅炉的1/2.8、天然气锅炉的1/1.7。