采暖条件设定
对于10000平方米的供暖面积,我们设定其整个采暖季的热负荷值为50w/m²,采暖周期为120天,目标室内温度设为18℃,并假定该建筑实行24小时/天的连续供暖,且已做好保温措施。
基于上述条件,我们可以计算出1天内10000㎡的建筑所需的总热负荷:
Q = (q × s × T × t) / (1000 × 860)
= (50 × 10000 × 24) / (1000 × 860)
= 1418602.04 kcal
其中,
Q: 总热负荷值,单位kcal;
q: 单位热负荷值,单位W/(m²·h);
s: 房间面积,单位m²;
T: 采暖天数,单位天;
t: 供暖时长,单位h/天;
860 kcal是1 kW·h(千瓦时)的热值。
一个采暖季10000㎡的建筑总费用计算公式为:
总费用 = 1天内的总热负荷 × 采暖周期 × 能源单价 / (热转换率 × 热值)
接下来,我们分别计算空气能热泵和电锅炉的采暖运行费用。
空气能热泵运行费用
空气能热泵从环境中提取热能,电能主要用于驱动压缩机。因此,除了具备电热采暖的优点外,空气能热泵最大的优势在于其高能效比。在北方地区,优秀的空气能热泵在-1℃环境下能效比可达3.0以上,而电地暖的能效比一般为1.0(即100%)。
假设空气能热泵在采暖季的平均能效比为3.0,能源单价为0.5元/kW·h,则:
空气能热泵一个采暖季总费用 = (采暖周期 × 1天的总热负荷) × 能源单价 / (空气能热泵热转化率 × 热值)
= (120 × 1418602.04) × 0.5 / (3.0 × 860)
= 329907.45 元
电锅炉采暖运行费用
电锅炉采暖是将电能直接转换为热能的供热形式,其热效比(电能转换成热能的效率)通常不超过1.0,即最高转化效率为100%。
电锅炉一个采暖季总费用 = (采暖周期 × 1天的总热负荷) × 能源单价 / (电锅炉转化率 × 热值)
= (120 × 1418602.04) × 0.5 / (1.0 × 860)
= 979725.51 元
根据以上计算,使用空气能热泵的电费要远低于使用电锅炉的电费,大约是电锅炉费用的1/3左右。这表明在相同的供暖条件下,空气能热泵是一种更为经济高效的采暖选择。