地源热泵与地面供暖联合运行可行性分析(2)
3、地源热泵与地板辐射供暖的经济性分析
地源热泵与地板辐射供暖的优点在本文前面已做了介绍,但是其初投资和运行费用以及节能的实际效果如何是推广这项技术的重要环节。
3.1、地源热泵的经济分析
对于地源热泵的初投资及运行费用笔者根据真空技术网前文内容和实际工程的分析计算得出如表1所示的对比。
3.2、低温地板辐射供暖的经济分析
低温低版辐射供暖系统,其在传热过程中热面朝上,散热均匀而高效,无“脚冷头热”的感觉,也无口干舌燥的不良反映,采取地板辐射供暖与传统散热器供暖相比,其运行费用和初投资经过计算分析,其结果见表2所示。
系统名称 |
运行费用 |
可比初投资 (元/m2) |
备注 |
||
COP |
元/m2年 |
||||
夏季 |
冬季 |
||||
水冷机组+ 中央热水机组 |
2.9 |
2.8 |
27 |
166.7 |
按国产机组计算 |
地源热泵系统 |
4.1 |
3.1 |
18.9 |
233.3 |
按1.8m/m2地换热器计算 |
从表1可以看出,地源热泵运行费用较普通空调节能及运行费用约30%,而初投资增加约28%。若以3000m2的建筑为例,则约在5年收回其成本(一般空调的使用寿命为15年左右)。
供暖方式 |
一次性投资 |
运行费用 (元/年) |
使用年限 (年) |
|||
每m2造价 (元/m2) |
装修费 (元) |
占建筑面积折价(元) |
合价 (元) |
|||
普通散热器供暖 |
40 |
20-50 |
80 |
140-170 |
19.5 |
10-15 |
地板辐射供暖 |
50 |
40 (地板增厚) |
|
90 |
16.67 |
30 |
风机盘管 |
110 |
|
12 |
122 |
20 |
10-15 |
可以看出,其运行费用较普通供暖可节约能源约25%,初投资虽然直接费用较普通采暖略高,但是综合装饰及占房间面积折价等因素,地板辐射供暖反而略低。
综合表1和表2可以得出,对于普通水冷机组加中央换热机组选用风机盘管其初投资为288.7元/m2,地源热泵与地板采暖初投资约为323.3元/m2,初投资增加仅为10.7%,而能源节约和运行费用的减少可达为42.33%,很显然,增加的小量投资是很值得的。另外地源热泵与低温热水地板辐射采暖系统建筑新风比较容易解决,室内空气质量好,维护工作简便,安静无噪音。
4、尚需解决的问题
4.1、对于地源热泵的经济性显示,其运行时间越长,效率高的特点发挥的就越好,如果全年运行,即冬季供暖、夏季用于空调、春秋季节产生卫生热水等联合运行,其节能效果会更加突出,而对于多端的联合运行,所需热泵容量的匹配以及与各端容量的耦合还有待研究。
4.2、低温地板辐射供冷由于地面在温度较低时容易结露或即使不结露也会使室内空气湿度升高,使室内环境变差,降低室内湿度是夏季采用地板供冷的关键,也是地源热泵与地板辐射供暖(供冷)联合运行的关键所在。如何降低室内的空气湿度还有待从理论到措施的研究。
4.3、由于地源热泵所用浅层大地的地能,而埋管换热器的传热受到土壤的直接影响,故各地区土质对地源热泵的工作性能影响较大,器的换热特性,在设计中如何选择埋地换热器也是制约地源热泵推广的重要因素之一,有待在这一方面进一步研究。