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2025-04-03 7 新能源及电力行业报告
热泵的原理是利用电能驱动热泵吸收空气中的热量,其初始热能来源于空气中,与锅炉、电 加热器等制热装置相比,热泵的突出特点是消耗少量电能或燃料能,即可获得大量的所需热 能。假设 Q1 为热泵提供给用户的有用热能,Q2 为热泵从低温热源中吸取的免费热能,W 为 热泵工作时消耗的电能或燃料能(以上能量单位均为 kW),则 Q1=Q2+W。已知 COP=用户获得 的热能/热泵消耗的电能或燃料能=Q1/W=(Q2+W)/W,也就是说,当空气源热泵制热 COP=3 时,热泵从低温热源中吸取的免费热能 Q2 将是所消耗电量 W 的 2 倍。而传统冷暖空调不具备直 接从空气中吸收热能的作用,热交换过程全由电能驱动,因此用户所获得的热能与所消耗的 电能基本相等,COP 约等于 1。 与同为“逆卡诺”循环的冷暖空调比,空气源热泵需要承受更高的冷凝压力和压缩比,带来 了更高的热转换效率;同时为了达到更广泛适用的环境温度要求,空气源热泵各零部件性能 指标要求更高。具体而言,空气源热泵在系统除霜、使用环境、零部件、运行方式等方面与 空调存在较大差异,因此其对零部件性能的要求更高,制造成本也相应更高。和空调对比,空气源热泵除了制冷供暖外,还可兼具热水和烘干等功能,在相同条件下,空 气源热泵在单位能耗、运行费用、环保等维度具有显著优势。
我们将分别列举烘干、供暖两 个场景下,空气源热泵相较于其他设备的优势: 1) 空气源热泵-烘干: 参考海信热泵烘干机产品所提供的参数,在环境温度为 20 摄氏度时,1)热效率:海信热泵 烘干机产品热效率为 300%,而电加热烘干机、燃油锅炉分别仅为 100%、80%,燃煤锅炉仅为30%,有效热值相较单位热值大幅降低。2)运行费用:每烘干 1kg 水所需燃料费用,热泵烘 干机为 0.43 元,而电加热烘干机、燃油锅炉均超过 1 元,接近热泵烘干成本的 3 倍,天然 气锅炉也需要 0.64 元。3)环保评价:热泵烘干机对环境无污染,而燃煤、燃油、天然气锅 炉均有不同程度污染。4)维护成本:热泵烘干机为 5 类设备中最低。参考四季沐歌空气能采暖机所提供的参数,在 100 平米采暖面积、120 天采暖时间、每天 14 小时采暖时长、每天所需总热量为 98000kcal 的同样条件下,1)热转换效率:空气能采暖 及热效率约为 300%,而空调、燃气壁挂炉、电地暖热效率分别为 120%、105%、97%。2)运 行费用:由于所需能源用量(电量)约仅为 38 度每天,大幅低于空调和电地暖的 95/117.5 度,因此每天费用仅为 19 元,约仅为电地暖费用的 1/3。3)环保评价:燃煤、燃气能源供 暖方式对环境存在污染,部分空调制冷剂也一定程度上对臭氧层存在破坏。
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