白俊峰

關(guān)鍵詞：空氣源熱泵;供熱最佳經(jīng)濟平衡;探討

前言：對于我國這樣一個具有遼闊幅員的國度，其由于覆蓋的區(qū)域有嚴(yán)寒和酷暑區(qū)域，因此對于空氣源熱泵的使用是改善水體加熱或者冷卻至設(shè)定要求的重要措施。由此其使用量是非常巨大的，那么如果在使用上不考慮供熱經(jīng)濟平衡點，這對于很多家庭來說是一個不小的耗損。而對于供熱經(jīng)濟平衡點的考慮則是優(yōu)化空氣源熱泵的供熱情況，從而實現(xiàn)科學(xué)合理的供熱過程，這對于很多家庭來說是有必要的。但是目前對于供熱經(jīng)濟平衡點的計算缺乏行之有效的計算準(zhǔn)則，由此導(dǎo)致這一事項成為理想之物，為了改善這一情況，本文通過嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和分析構(gòu)建了可以用于計算的數(shù)學(xué)模型，從而為相關(guān)問題的解決提供合理思路。

1.最佳經(jīng)濟平衡點相關(guān)內(nèi)涵概述

空氣源熱泵由于其安裝靈活，使用便捷，初期投資較低且比較適用于分戶安裝，這些特點使得其得到了很大的市場推廣，目前形成了比較繁榮的市場。目前生產(chǎn)空氣源熱泵的商家達到近百家?？諝庠礋岜帽M管有如上的優(yōu)點，但是其缺點也是不可忽視的，那就是當(dāng)室外溫度驟降，建筑物對應(yīng)的熱負荷量增加，會導(dǎo)致其提高的熱量逐漸減少，甚至無法滿足設(shè)定要求。對于這一情況，往往會采用輔助熱源來提供熱量。一般來說，當(dāng)平衡點溫度較高時，則空氣源熱泵冷熱水機組較小，使得前期投資成本較低，但是需要的輔助熱源大，若平衡點溫度較低則相應(yīng)的投資成本較高，需要的輔助熱源較小。如何對兩個眭能進行有效平衡則是非常關(guān)鍵的問題。

2.最佳的經(jīng)濟平衡點對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型構(gòu)建過程分析

對于最佳經(jīng)濟平衡點的選取準(zhǔn)則本文設(shè)定為滿足供熱要求的前提下使得投資額度和運行費用最佳，對于情況本文采用現(xiàn)值法中的費用年值法來構(gòu)建計算模型。對于這一模型構(gòu)建來說主要涉及空氣源熱泵系統(tǒng)的初投資計算分析、空氣源熱泵系統(tǒng)的運行費用計算分析以及最佳經(jīng)濟平衡點對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)的建立分析等三個方面內(nèi)容。

2.1空氣源熱泵系統(tǒng)的初投資計算分析

空氣源熱泵的初期投資主要包括系統(tǒng)設(shè)備的費用投資以及增容費方面。對于設(shè)備費用投資來說，其對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型可以如下表示：

2.2空氣源熱泵系統(tǒng)的運行費用計算分析

運行費用主要包括四個方面：系統(tǒng)耗能費用，基本電費，設(shè)備維修費用以及人員管理費用。耗能費用主要可以表示為

2.3最佳經(jīng)濟平衡點對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)的建立分析

根據(jù)以上的計算，本文即可得到空氣源熱泵系統(tǒng)的費用年值表示如下：

3.對上述最佳經(jīng)濟平衡點對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)的實例分析

依據(jù)上述得到的最佳經(jīng)濟平衡點模型，進行算例分析。為此本節(jié)重點分析了我國上海地區(qū)的最佳經(jīng)濟平衡點，以作參考。

上海區(qū)域的相關(guān)參數(shù)為：電價為0.6元每度，電力增容費為900元每度，零號采用價格為2.44元每千克，熱值為40740-44100千焦每千克，城市燃氣價格為1.1元每立方米，熱值為14280千焦每立方米，燃氣增容費為198元每立方米。對于設(shè)備價格來說，本處選取空氣源熱泵的價格為3000元每千瓦，燃油鍋爐為533元每千瓦，燃氣鍋爐為731元每千瓦。根據(jù)以上參數(shù)可以得到上海區(qū)域的最佳經(jīng)濟平衡點溫度為11攝氏度，因此考慮波動，建議平衡點溫度范圍為9-11攝氏度，由此有助于實現(xiàn)經(jīng)濟和要求的平衡。

4.結(jié)語

空氣源熱泵作為一種供暖或供冷的機械裝置為調(diào)節(jié)溫度提供可能，成為目前我國必不可少的溫度調(diào)節(jié)裝置。對于空氣源熱泵來說，空氣材料量大而低成本獲取，由此使得代價成本相較其他熱泵類型極低。此外空氣源熱泵安裝靈活，使用便捷，初期投資較低且比較適用于分戶安裝，因而得到很好的市場推廣，當(dāng)前裝機量極大。在這樣的情況下，如果在使用上不考慮供熱經(jīng)濟平衡點，這對于很多家庭來說是一個不小的耗損。本文基于此，以構(gòu)建科學(xué)合理的供熱經(jīng)濟平衡點為研究目標(biāo)，首先分析了這一概念的基本.隋況，并在此基礎(chǔ)上重點分析了供熱經(jīng)濟平衡點的數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建過程，從而為科學(xué)有效的供熱經(jīng)濟平衡點的分析提供計算依據(jù)。