北方地区地源热泵供暖的经济性能分析

王天成

在中国北方一般以燃气锅炉解决冬季取暖问题，但是锅炉供暖需要燃气输配，燃烧后又产生大量的废热；同时燃料燃烧过程中产生大量的气体对环境造成一定的污染[1]。近年来世界能源危机正在逐步加剧，燃气提高，直接使锅炉供暖成本提高。地源热泵不需要燃料，只消耗电能，运行和维护简单方便，节省人力物力，不排放任何的废气，完全没有污染，对环境和人体不造成任何的伤害，是理想的绿色环保产品。

1 地源热泵与燃气锅炉供暖性能基本情况对比

传统燃气锅炉与地源热泵基本性能对比如表1。

表1

2 地源热泵与传统燃气锅炉供暖经济性的对比

现以北京地区15000m2供暖项目为例，地源热泵技术供暖与燃气锅炉供暖方式进行比较：

2.1 设备初投资对比

采暖系统设备初投资折换标准煤计算：

北京地区某15000m2的供暖建筑冬季采暖平均热指标通过逐时分析计算可按150W/m2进行计算，则采暖耗热量约为2.76MW。

（1）需要容量为2.8MW的燃气热水锅炉。燃气热水锅炉的价格约为600000元，折算成标准煤为428400kgce。

同理计算燃气锅炉系统配套循环水泵，水处理及安装费等折算成标准煤为1906613kgce。

（2）选取制热量为2.8MW的地源热泵机组的价格约为1900000元，折算成标准煤约为1356600kgce。同理计算燃气锅炉系统配套循环水泵，水处理及安装费等折算成标准煤为2548980kgce。

综上可见，燃气锅炉采暖系统与地源热泵机组采暖系统相比较，在初投资方面要低于地源热泵机组采暖系统。

2.2 暖系统运行及维护费用对比

2.2.1 采暖系统运行费用折换标准煤计算

（1）北京地区燃气锅炉采暖使用天数为121d，每天使用16h，2.8MW燃气锅炉折算成标准煤为约801108kgce/年。

（2）地源热泵技术耗1度电产生的热量相当于电锅炉耗4度产生的热量，纯电阻1度电产生的热量为3600kJ，那么地源热泵耗1度电产生的热量为14400kJ，原煤平均低位发热量为20908kJ/kg，故采用地源热泵供暖，换算成标准煤约为：200214kgce/年。

2.2.2 维护费用对比

假设两种设备正常运转无故障及更换零件需求的条件下：

（1）传统燃气锅炉需6人值守，折算成标准煤约为：51408kgce/年。

（2）地源热泵设备机房需2人值守，折算成标准煤约为：17136kgce/年。

2.3 运输费用

地源热泵供暖不产生任何废弃物，不需要运输，可节约大量的运输费用。燃气锅炉供暖需输送燃气，且燃气管路敷设根据地方不同，初投资一般较大。（此项费用暂无具体数值估计）。

通过本节的分析，在设备正常运转的情况下，地源热泵机组比传统的燃气锅炉更为节能。系统自动运行不需要大量的值守人员，但其也存在着控制原理复杂，系统存在不稳定因素，故障维护费用较高等缺点。

3 节能环保

地源热泵系统比传统的燃气锅炉具有明显的环境效益，可减少大量有害物质的排放及余热的排放，更加节能环保。

4 结论

综上所述，以传统燃气锅炉为代表的传统能源与以地源热泵为代表的新能源都具有可行性，且统互有利弊，地源热泵系统虽初投资大，但系统的运行和维护简单方便，节省人力物力。环境效益方面，地源热泵系统不排放任何的废气、废渣及烟尘完全没有污染，对环境和人体不造成任何的伤害，是理想的绿色环保产品。