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空气能VS太阳能,到底谁才是主角儿?

2017/8/14 14:10:43      点击:

【石家庄华源科技 编辑整理】这个话题已经不是什么新鲜话题了,在行业内却从来热度不减。

空气能和太阳能,都是清洁能源,都可应用于热水和供暖,到底谁更胜一筹?谁才是主角?

因为在清洁能源项目中,很多人经常会遇到这样的问题:

1、到底哪种能源方式会更节能?更稳定?更靠谱?

2、如果两种能源组合使用,我是以太阳能为主还是以空气能为主?

3、两种能源组合使用,技术成熟吗?有什么样的技术要求?

4、两种能源,投资更大,到底值不值得?有没有价值?

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第一个问题:到底哪种能源方式会更节能?更稳定?更靠谱?

只能说,没有好不好的,只有合不合适的。


太阳能热水/供暖系统:

太阳能系统是直接将光能转化成热能或电能,它是能量的转化装置。 但它有一个很大的缺陷,就是对天气状况的依赖性太强,如果没有充足的光照,就只能依靠电辅热了,而光照的强弱并不受人为影响,阴雨天或者冰雪天就只能靠电辅助加热。所以到现在为止,太阳能光热系统的用户口碑也是冰火两重天,去头条上看看就知道了,有人说好,有人直接弃用。

 

空气能热水/供暖系统:

单纯的就稳定性来讲,空气能热泵系统可能就好很多,在阴雨天、雾霾天是不受太大的影响,但在超低温天气能效也会打折扣。你说空气能比太阳能更节能吗?不用电辅助加热的时候肯定是太阳能更节能。但一旦太阳能用电辅助加热,那就不一定了。至于稳定性,相对来讲,目前空气能系统受环境因素的影响更小。 


第二个问题:以太阳能为主还是以空气能为主? 

我们以数据来说话:

以河北保定为例,保定属于太阳能利用的三类地区,年日照时间大概在2000小时左右,年平均太阳能密度大概为5000MJ/m2.a,以太阳能集热效率30%计算,每年可以获得1500MJ/m2.a的热量,相当于416kWh的电量,按温升30度计算,可以产生12吨生活热水,每天大概产生60-70L水,每平方的投资大概需要500元,10吨水需要投资150m2的太阳能加热器,大概需要投资7.7万元(不含保温水箱),年产生的效益是获得416*150=62400kWh的热量,考虑到夏天往往热水是过剩的,而日照时间又主要集中在夏季,所以上述获得的效益至少要打个7-8折,所以实际获得的收益只有62400*0.75=46800kWh

对于空气能热泵,我们还是以河北保定为例,就算热泵的能效比只有3.0,获得与太阳能同等多热量需要的电量=46800/3=15600kWh,所以对于10吨的热水工程,在热泵的基础上,再投7.7万元,获得的收益是每年节约15600kWh的电力,以0.7/kWh计算,节约的费用为15600*0.7=10920,多投资的部分要7-8年产能收回投资,这个经济账算下来,结论是不言自明了,在大多数地区,如果已经采用空气源热泵做商业热水,再采用太阳能辅助是没有必要的,主要是投资效率太低,更不要提因为增加多一套太阳能系统造成的系统复杂,维护成本高等一系列问题了。这个举例也帮我们回答了第四个问题。


但如果换一个地方呢?比如说一年四季都是阳光明媚的新疆,那可能优势另一种解释了。


第三个问题:两种能源组合使用,技术成熟吗?有什么样的技术要求?

这确实是一件比较值得去探讨的事情。

其实这两年太阳能和空气能实际应用过程中都出现了或多或少的问题。尤其是北方“煤改清洁能源”,虽然空气源热泵现在是燃煤替代市场上很受欢迎的方式之一,太阳能也有工程应用,但在跟一些客户沟通中,往往得到这样的反馈:


好是好,就是初期成本太高,后期运行可能也不咋的!

遇到这种情况,可能有人的反应是这样的:

太阳能不行了,空气能来补!

空气能带不动了,太阳能再来加把劲!

或者太阳能+空气能的运行效果都不怎么样,那再加燃气炉!

如果你土豪,那也是不好说什么,但往往你的客户不会怎么想。就算是土豪客户,他也会想:我为什么要弄这么多玩意儿?

我们现在都在倡导多能源集成,但是多能源集成的宗旨你一定要搞清楚,它是取长补短,系统优化运行,在满足需求的基础上节能效果提高,综合效益提高。


绝不是“谁是主角,谁是配角”的口舌之争。


太阳能+空气能,其实在工程市场早有利用,很多人对这方面的技术经验也做过一些总结,其实主要的技术点无非两个:

第一,太阳能+空气能,集成点在哪里?

对于家用系统而言就是水箱。空气能热泵蓄热,需要在水箱内形成稳定的温度梯度和流动,然而太阳能的加入,使水箱中的这种稳定环境遭到破坏,这两种蓄热形式的同时运行,就会产生对抗和互反的作用,使得两部分换热不能叠加,形成对抗性衰减,导致两种热水器不能充分发挥各自的优势。如何设计才达到了自然对流、不需外力循环的目标,使两种节能热水器有机地结合在一起,发挥各自的优势,达到热水器中较高的能效比。


第二,太阳能与空气能的联动控制怎么做?

太阳能集热器利用阳光,没有能耗,热泵热水器需要消耗一部分电能,所以运行中既要充分发挥太阳能集热器的零耗能,又要保证空气能热泵全天侯24小时制取热水,成为了太空热水器的关键。例如,在早晨和中午要求热水温度不高时可将制热温度调到较低的值,在不影响用水质量的前提下缩短热泵的工作时间,利用太阳能集热器,而在夜晚无日照后再由空气能热泵补热到设定温度。

当然,这些只是一些基础。更多的技术更成熟的方案还有待我们去开发。