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热泵的投资回收期

热泵的投资回收期

内容:

  • 热泵的投资回收期。
  • 系统的特点,专家提供的信息。
  • 家庭供暖热泵的投资回收期。
  • 热泵如何工作?
  • 什么是热泵?
  • 热泵的投资回收期有多快?
  • 结论。

毫无疑问,安装热泵的决定是相当复杂的,会引发许多问题:是否值得投资这项技术、是否有利可图、热泵的投资回收期是多长?因此,在做出这样的决定之前,您一定要咨询专家。


热泵有其自身的运行特点;它不仅可以在冬季作为热源,还可以在夏季制冷。因此,在安装热泵时,应将其与房屋中的其他系统结合起来考虑。在供暖季节,热量会通过外墙、地板、屋顶和窗户从室内散失。房屋的隔热效果越好,窗户的隔热性能越好,冬季通过窗户散失的热量就越少。

这样的系统需要较小的锅炉或热泵,这将大大降低运行成本。在现代住宅中,提供通风系统以确保新鲜空气和舒适的居住条件也很重要。冬季加热新鲜空气会消耗大量热能(平均占整栋建筑热损失的 30%),因此安装带回收功能的通风系统也会大大降低成本。当然,所有这些系统都可以与热泵有效结合。

需要考虑的问题

如果您已经在使用带燃气锅炉的供暖系统,那么在目前的天然气和电力收费标准下,安装该系统并不能保证您立即节省大量成本。然而,基于热泵和燃气锅炉的组合系统无疑将为您提供更大的独立性和舒适性,并能根据未来的天然气和电力收费标准选择热源,因为热泵是一项投资,能让您多年保持独立。


不过,如果您目前使用电锅炉取暖,那么热泵将是一个可靠的选择,可以大大减少电能消耗,数倍地节省电费。
与使用颗粒锅炉或原木锅炉取暖相比,热泵能更快地收回成本。

固体燃料锅炉在运行期间需要大量的资源和时间进行清洁,确保燃料(原木或颗粒燃料)的成分,并及时清理烟囱中的烟灰。对于热泵来说,唯一重要的是提供必要的电力。

下图显示了在基辅使用不同类型的燃料为一栋150平方米、隔热水平一般的房屋供暖的大致运行成本。

还应指出的是,这也是一种环保的供暖方式。在热泵运行期间,没有 "烟囱",不会排放破坏地球臭氧层的有害物质,安装热泵是对我们的子孙后代负责任的决定。

在计划安装热泵时,要问自己 5 个重要问题:


安装热泵的可用电力是多少?
供暖系统是否可以在不超过 +55°C 的温度下运行?
是否有必要安装第二台(备用)锅炉?
热泵是否不仅可以用于供暖和热水加热,还可以用于制冷?

系统特点

热泵的投资回收期和效率取决于传热介质的温度。根据型号和类型的不同,它们可以将冷却剂加热到 +60...+70°C 的温度。然而,热泵的效率直接取决于供热温度:热泵的供热温度越低,热泵的效率越高,消耗的电能越低。

要将热水加热到舒适的温度,需要较高的传热介质温度。但热泵的加热系统应该是低温的。加热系统中的加热介质温度越低,热泵的工作效率就越高。

下表举例说明了空气源热泵在不同的导热液体温度和室外空气温度下的 COP 值。

为了使热泵可靠运行,必须储备所需的电力。如果房屋没有足够的电力储备,则有必要考虑安装额外的备用锅炉。
空气-水泵的热量输出取决于室外温度。

温度越低,热泵产生的热量就越少。现代空气-水热泵可在室外温度低至 -25...-27°C 的情况下工作。不过,在这一时期,热泵的热量输出会明显下降,在这种情况下,您还应考虑安装备用的额外锅炉。


据专家介绍,安装热泵系统有很多优点:它是一种可靠、环保的热源,运行成本比使用任何锅炉都要低;热泵可以取代室内的空调,还可以在夏天提供冷量。

但是,如果您决定投资热泵,您可能会问自己,这是否是一项好的财务投资,热泵的实际投资回收期是多长。

家庭供暖热泵的投资回收期

- 这是一个相当重要的问题,因为与标准燃气锅炉相比,热泵的价格要高得多。您可以从相关专家那里获得热泵投资回收期的计算方法。

计算的基础是对每种情况下可用的能源载体(电、天然气、颗粒燃料等)的费率、供暖和制冷系统所需的容量进行比较,并包括初始投资和设备运行期间的维修费用。

您需要考虑什么?

在计算系统的投资回收期时,工程师会计算建筑物在供暖季一年所需的热能。同时还要考虑到每天的生活热水消耗量(淋浴、洗浴等),并计算出夏季房屋降温所需的制冷量。


根据这些数值,选择锅炉房设备并计算各种能源的消耗量。例如,燃气锅炉运行时所需的天然气消耗量、颗粒锅炉运行时的颗粒燃料消耗量、热泵运行时的电能消耗量、夏季空调运行时为房屋降温所消耗的电能。


在计算投资回收期时,还要计算系统和锅炉房每年的维护费用。值得注意的是,空气-水系统不需要任何许可证,维护也尽可能简单,主要是监测热泵的运行参数。


投资回收期最短的系统是那些热泵不仅用于供暖还用于制冷的系统。在运行供暖系统时,冷却剂温度主要较低。在考虑了所有这些因素后,您就可以确定拟建系统的投资回收期和财务价值。

什么是热泵?

热泵是一种环保热源,是传统燃气或电锅炉的替代品。在运行过程中,热泵消耗电力,但以极高的效率将电力转化为热量输出。例如,电锅炉消耗 1 千瓦时的电力,同时也向供暖系统提供 1 千瓦时的电力。而热泵在消耗 1 千瓦时电能的同时,可输出多达 5 千瓦时的有用热量。


任何锅炉在运行过程中都会使用不同类型燃料燃烧产生的能量。例如,燃气锅炉使用天然气燃烧时释放的热能。

而在这种锅炉的运行过程中,需要为燃烧的天然气量付费。而热泵使用的则是完全免费的环境能源:空气、水、土壤等。

因此,热泵的运行成本始终低于任何燃烧燃料的锅炉。不过,热泵系统的初始投资较高,因为必须配备提取环境热量的系统。

热泵有不同的类型:空气-水"、"水-水 "和 "地下-水",这取决于热泵的能源来源。

例如,地下水热泵可以利用地球的免费热量。对于这种热泵,必须在屋外的地下安装一个特殊的热交换器,利用周围土壤的温度加热热载体。这可以是一个水平或垂直的热交换器,其中热载体将被加热到 +3...+8°C 的温度,这足以让热泵高效运行。水-水热泵通常需要两口水井。

使用标准潜水泵将水从一口井循环到另一口井,通过热交换器将温度为 +8...+10°C 的水的热量传递给热泵。对于空气-水热泵,有必要在屋外安装一个室外机形式的热交换器,它看起来就像我们熟悉的传统空调的室外机。即使在零下 25°C 的低温条件下,现代热泵也能有效利用室外空气的能量。


热泵利用环境中的能量加热供暖系统中的水。+8°C的水温或-10°C的空气温度足以让热泵高效运行,并将供暖系统中的水加热到+60°C。

但是,如前所述,当供暖系统中的水温较低时,热泵的投资回收期和效率都会增加。例如,在使用地暖的供暖系统中,热载体的温度大约为 +35...+40°C ,而在使用散热器的供暖系统中,热载体的温度平均为 +55...+60°C 。在带散热器的系统中,热泵的耗电量至少是带地板采暖系统的两倍。

热泵如何工作?

热泵以制冷模块为基础 - 这是一个封闭的密封模块,其主要部件包括两个热交换器、一台压缩机、一个恒温阀 (TRV) 和自动化控制装置。制冷剂(氟利昂)在制冷模块中循环。

制冷剂通过压缩机在两个热交换器之间循环。制冷剂的主要特性是可以在低温下沸腾并变成蒸汽。它甚至可以在 0°C 以下的温度下沸腾。为了概括地描述热泵的运行,我们以水对水热泵为例:

  • 温度为 +8°C 的井水进入热泵的第一个热交换器,将热量传递给制冷剂。与此同时,水被冷却到约 +5°C 的温度,然后排回另一口井;
  • 热交换器中的制冷剂从 +8°C 的温度开始沸腾,变成蒸汽(此热交换器称为蒸发器);
  • 以蒸汽形式存在的制冷剂被输送到压缩机,在那里被压缩。在压缩过程中,制冷剂的温度会升高,最高可达 +100°C。这种潜能可用于加热供暖系统中的水;
  • 压缩机后的高温制冷剂进入第二个热交换器,将热量传递给供暖系统中的水。制冷剂冷凝后变回液体(该热交换器称为冷凝器);
  • 然后,制冷剂通过温度调节阀流回第一热交换器,再次从水中获取热量。

热泵使用的电力用于驱动热泵压缩机。制冷剂必须压缩到的温度越高,热泵的耗电量就越大。
如果我们考虑空气-水热泵,制冷剂的热量会从第一个热交换器(蒸发器)中的外部空气中转移出来。这发生在安装在室外的热泵室外机中。为了提高运行效率,热交换器通过风扇进行空气流通。

热泵的投资回收期有多快?

通常情况下,热泵系统的投资回收期在 5 到 10 年之间,具体取决于可用的能源(天然气、电力、颗粒燃料等)及其费率。

在新建建筑中,热泵的投资可与天然气连接的投资相媲美(设计文件、管道铺设、购买燃气锅炉)。


需要注意的是,与其他传统热源相比,我们所考虑的热泵具有许多明显的优势。


当然,这种解决方案并非在所有方面都绝对有利可图,这也是为什么许多人在购买热泵时仍然犹豫不决的原因。这主要是因为与传统锅炉相比,这种系统的成本较高。

热泵的优点通常包括

  • 系统运行成本最低
  • 使用方便、安全;
  • 环保--室内没有烟囱;
  • 独立于传统能源;
  • 无需储存燃料(木材);
  • 一个设备即可供暖和制冷;
  • 运行可靠性高。

结论

热泵的投资回收期可能会有所不同。5-10 年的投资回收期看似很长,但它绝对是一项可靠的投资,能让您在很多很多年里都能独立、可靠、舒适地运行。


这就是为什么这种投资在价格和效率方面对许多人来说确实是最有利可图的。

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