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從原理上講，“熱泵”算是“空調(diào)”家族的一員——熱泵與空調(diào)二者原理相通，結(jié)構(gòu)相近，部件相似，很多大型熱泵生產(chǎn)企業(yè)都有生產(chǎn)制冷產(chǎn)品的歷史背景；但從用途上看，“熱泵”卻是太陽能的親密戰(zhàn)友——同樣的用途，同樣節(jié)能，所以太陽能企業(yè)也努力朝熱泵靠攏，希望憑借熱泵良好的市場表現(xiàn)迎來企業(yè)第二春。

太陽能企業(yè)做熱泵工程，很大的特點(diǎn)就是將太陽能和熱泵綜合利用，用熱泵取代鍋爐或電熱系統(tǒng)作為輔助加熱手段，有太陽時(shí)用太陽能制取熱水，沒太陽或太陽不夠時(shí)就用熱泵加熱。理論上來講，和單純使用太陽能制取熱水相比，有了熱泵的輔助，運(yùn)行成本大幅度降低，但也有人對太陽能加熱泵系統(tǒng)的可行性提出質(zhì)疑，主要問題包括下面兩個(gè)方面：

疑問一

冬季是太陽能需要補(bǔ)熱的季節(jié)，但冬季也是熱泵效率較低的季節(jié)，兩者其實(shí)都是利用太陽的能量，將兩者結(jié)合在一起是否有價(jià)值？

其實(shí)，當(dāng)真空管取代集熱板成為太陽能熱水器收集太陽能的部件之后，“冬季是太陽能需要補(bǔ)熱的季節(jié)”已經(jīng)成為了歷史。真空管利用真空隔熱的原理，能夠充分利用太陽光輻射的能量，而將環(huán)境溫度的影響降低。在華南地區(qū)，冬季的雨水很少，且陽光輻射強(qiáng)度依然較大，所以真正太陽能需要補(bǔ)熱的不是冬季，反而是春末夏初時(shí)，悶熱潮濕的梅雨時(shí)節(jié)。而這種悶熱潮濕的時(shí)節(jié)由于溫度較高，正是空氣源熱泵大顯身手的時(shí)候。

疑問二

太陽能和熱泵技術(shù)屬于兩個(gè)截然不同的技術(shù)領(lǐng)域，兩者沒有共通點(diǎn)。太陽能和熱泵都是節(jié)能產(chǎn)品，單用其一已經(jīng)能夠達(dá)到節(jié)能的效果，二者結(jié)合會大量增加投資成本，是否合算？

那太陽能+熱泵系統(tǒng)到底省不省錢？能夠省多少錢？這應(yīng)該是大家關(guān)心的問題。我們用下面一個(gè)工程案例的具體情況予以說明。

案例
以下是某酒店的太陽能熱泵工程情況：
某酒店有房間120套，按照每套房間每日熱水使用量100升計(jì)算，酒店每日需要保證12T熱水的供應(yīng)。

采用傳統(tǒng)方式，用鍋爐燒制的話，1噸水升溫40°C大概需要消耗按照柴油6kg，按照柴油價(jià)格4.7元/ kg計(jì)算，每頓熱水升溫40°C所需要費(fèi)用為：
6kg×4.7元/ kg=28.2元
每日12噸熱水，所需費(fèi)用為：28.2元/噸×12噸/天=338.4元/天
每年按照365天計(jì)算，制取熱水所需費(fèi)用為338.4元/天×365天=123516元

根據(jù)實(shí)際情況，賓館采用了太陽能加熱泵熱水系統(tǒng)，利用兩者結(jié)合，以下是工程的報(bào)價(jià)情況：（價(jià)格僅供參考）

由于工程選用了質(zhì)量較好的熱水機(jī)組，所以工程報(bào)價(jià)相對較高，從上面我們可以看到，除去洗水盆、水龍頭、花灑等酒店洗浴用品，工程造價(jià)主要由三部分組成：

第一、太陽能熱水系統(tǒng)，包括太陽能熱水系統(tǒng)費(fèi)用

其中包括：聯(lián)集管（27200.00）、全玻璃真空集熱管（38000.00）、聯(lián)集器槽鋼基礎(chǔ)（8100.00）、集熱器支撐框（7600.00）、加壓帶回水熱循環(huán)水泵（3600.00）。

共計(jì)：27200+38000+8100+7600+3600=84500（元）

第二、空氣源熱泵熱水系統(tǒng)

包括：空氣能熱泵（65000.00）。

第三、熱水系統(tǒng)所需材質(zhì)

包括：水箱基礎(chǔ)（4950.00）、保溫水箱（30000.00）、智能控制系統(tǒng)（4500.00）、國標(biāo)電線+管道（1200.00）、循環(huán)水泵（3600.00）、循環(huán)管（鍍鋅管）（3040.00）
共計(jì)：4950+30000+4500+1200+3600+3040=47240（元）

情況一：單用太陽能系統(tǒng)
如果單用太陽能熱水系統(tǒng)，所需費(fèi)用為：84500+47240=131740（元）
在晴天，利用太陽能熱水無需花費(fèi)其他費(fèi)用，但在陰雨季節(jié)，卻需要開啟電熱系統(tǒng)輔助加熱。在廣東地區(qū)，每年陰雨天氣大概為100天左右，即有大約100天左右的時(shí)間需要開啟電輔系統(tǒng)。

運(yùn)行費(fèi)用：
利用電能將1噸水溫度升高40°C大概需要消耗50度電，按照目前電力價(jià)格0.7元/度計(jì)算，所需費(fèi)用為：50×0.7=35元
每日12噸水即需要費(fèi)用35×12=420元
一年工作工作100天，所需費(fèi)用為42000元，比鍋爐制取熱水節(jié)省費(fèi)用123516-42000=81516元
131740÷81516≈1.62，即單純采用太陽能系統(tǒng)的話，大概一年零七個(gè)月的時(shí)間便可以收回成本。以使用壽命12年計(jì)算，進(jìn)行太陽能熱水改造可帶來的效益為：
81516×12-131740=846452元。

情況二：單用熱泵熱水機(jī)
如果單純采用熱泵熱水機(jī)制取生活熱水，所需要的費(fèi)用為65000+47240=112240元

運(yùn)行費(fèi)用：
和太陽能相比，熱泵受氣候的影響相對較小，無論陰晴都可以用。使用熱泵熱水機(jī)制取生活熱水，將水溫升高40°C大約需要消耗12度電，按照電力價(jià)格0.7元/度計(jì)算，所需費(fèi)用為：12×0.7=8.4元
每日12噸水即需要費(fèi)用8.4×12=100.8元
一年工作工作365天，所需費(fèi)用為365×100.8=36792元，比鍋爐制取熱水節(jié)省費(fèi)用123516-36792=86724元
112240÷86724≈1.30，即如果單純采用熱泵的話，大概需要一年零三個(gè)月的時(shí)間便可以收回成本。更多資訊請搜索微信公眾號：李曉鋒，以使用壽命12年計(jì)算，進(jìn)行熱泵熱水系統(tǒng)改造可帶來的效益為
86724×12-112240=928448元

情況三 太陽能+熱泵熱水機(jī)
日照充足的時(shí)候用太陽能，日照不足的使用使用熱泵輔助加熱，兩套系統(tǒng)相結(jié)合，所需要的工程費(fèi)用為84500+65000+47240=196740元

運(yùn)行費(fèi)用：
一年中，熱泵的運(yùn)行天數(shù)按照100天計(jì)算，制取熱水所需費(fèi)用為100×100.8=10080元，和鍋爐制取熱水相比，節(jié)省費(fèi)用為：123516-10080=113436元
196740÷113436≈1.74，即大概一年零九個(gè)月的時(shí)間可以收回成本，按照使用壽命12年計(jì)算，進(jìn)行熱本熱水系統(tǒng)改造可帶來的效益為：
113436×12-196740=1164492元
熱泵/太陽能單用/混用投資效益比較圖

太陽能+熱泵系統(tǒng)存在的不足
利用太陽能+熱泵制取熱水，雖然在初期投入比較大，資金回收周期有所加長，但確實(shí)是三種節(jié)能系統(tǒng)中較節(jié)能的一種，從長遠(yuǎn)考慮，太陽能+熱泵制取熱水，也是其中更經(jīng)濟(jì)的。但是要注意的是，太陽能加熱泵，在增加了工程復(fù)雜程度的同時(shí)，不但增加了工程費(fèi)用，也帶來了其他一些不穩(wěn)定因素，所以，在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要配置，其系統(tǒng)的不足具體有三個(gè)方面：

第一、機(jī)組的穩(wěn)定性問題。

熱泵的穩(wěn)定性和鍋爐、電熱產(chǎn)品相比，由于產(chǎn)品品質(zhì)及安裝工藝的要求，穩(wěn)定性還有一定距離，所以在施工設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)具體環(huán)境因素做好調(diào)查考量工作，業(yè)界也一直有三分產(chǎn)品七分安裝的說法。

第二、熱水時(shí)間不確定，何時(shí)啟用存疑慮。

和電輔加熱、鍋爐加熱相比，熱泵對定量熱水的加熱時(shí)間要長很多，而且由于環(huán)境溫度不同，熱泵的加熱時(shí)間并不是一個(gè)固定值。如果單獨(dú)使用熱泵，這些問題都無所謂，但作為太陽能熱水器的輔助加熱手段，問題的嚴(yán)重性就凸顯出來。

客戶對熱水的需求，無論是酒店還是宿舍，一般都集中在固定時(shí)間段（晚上6點(diǎn)~12點(diǎn)），所以需要在晚上6點(diǎn)之前制取足量熱水供應(yīng)。在太陽光照強(qiáng)度不夠的情況下，如果熱泵輔助開啟時(shí)間太短，制取的熱水溫度不夠，而如果熱泵輔助加熱時(shí)間太長，又會造成不必要的浪費(fèi)。由于很難預(yù)測熱泵的開啟和使用時(shí)間，這對系統(tǒng)的正常使用帶來了一定的困難。

第三、適用范圍受到限制。

在高維度地區(qū)，由于冬季太陽直射時(shí)，光線斜射角度偏低，使得太陽光照射強(qiáng)度減弱，進(jìn)而使得太陽能工作效率降低，需要采取輔熱系統(tǒng)進(jìn)行加熱。而高緯度地區(qū)冬季溫度普遍偏低，月平均氣溫常在攝氏零度以下，這種氣候下空氣源熱泵的工作效率也會大大降低。所以，“太陽能+空氣源熱泵”熱水系統(tǒng)在北方的應(yīng)用也受到一定的限制。

針對這種情況，目前在北方地區(qū)有這樣一種“太陽能、空氣能雙熱源中央熱水系統(tǒng)”系統(tǒng)形式：以太陽能作為主要的加熱方式，當(dāng)太陽能產(chǎn)生的熱量不足時(shí)，將太陽能制取的熱水作為熱泵熱源，利用熱泵進(jìn)行熱水加熱。這是一種較為新穎的熱水方式，但由于缺乏資料，在這里只對這種“太陽能+熱泵”的熱水系統(tǒng)進(jìn)行介紹，暫時(shí)不做分析，歡迎各位大神加本人微信提供相關(guān)資料及數(shù)據(jù)，謝謝！

總結(jié)
綜上所述，“太陽能+熱泵”熱水系統(tǒng)作為一種新興的熱水系統(tǒng)，既是一種大膽的更新，也是一個(gè)探索的過程。從長遠(yuǎn)的角度來看，以“太陽能+熱泵”相節(jié)能的熱水模式在為我們提供一種節(jié)能新思路的同時(shí)，也為我們提出了許多新的技術(shù)難題，比如如何加強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性，如何確定熱水時(shí)間等等。新的思路是科技發(fā)展不可或缺的重要元素，熱泵技術(shù)的進(jìn)步除了要取得更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)、更精密的設(shè)備、更先進(jìn)的生產(chǎn)方式之外，在使用方法上的更新也是值得我們重視的。“太陽能+熱泵”熱水系統(tǒng)本身也許還有諸多不足之處，但隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷完善，一定會成為將來“熱泵”產(chǎn)品的使用添加一些新的血液。