用數據說話，水源VS空氣源熱泵，誰的造價更低、費用更低？

先來談談一個誤解：人們普遍認為空氣源熱泵受冬季空氣溫度、化霜等因素的影響，它的運行不如水源熱泵那樣的穩定，它的能效比低于水源熱泵，由此推斷它的運行成本也高于水源熱泵；在設備造價方面，單從兩種熱泵機組來看（不考慮井、機房、附件的投資），空氣源熱泵機組的投資遠遠高于水源熱泵。

由此人們認為：空氣源熱泵在別墅等小型的工程中，具備投資成本低的優勢，但在大型的采暖制冷工程中，水源熱泵具備投資成本低、運行成本低的優勢。

那么，果真如此嗎？這種認為是否適合所有的大型工程？事實并非如此。

一、1萬㎡住宅樓，選哪個？

現以煙臺10000㎡住宅樓采暖制冷工程為例說明此問題：

1.施工造價

據了解，這個工程所在地地下水的情況是，井深100米，水溫15℃，水量10噸/小時。機組需要的地下水量是90噸/小時，此工程需要提水井9口，回灌井18口，提水井、回灌井的總造價為150萬元；

2.水源熱泵的造價

發熱量300kw的機組2臺（總輸入功率138kw)，機組造價40萬元；機房土建、機房附件、井的外觀網、供熱的外管網，造價70萬。工程總造價260萬元。（價格為作者依據市場行情之大眾產品進行估算，歡迎行家文末留言討論）

3.水源熱泵的運行成本

就機組本身而言（不考慮潛水泵的耗電），它運行的能效比可以達到1：4，即消耗138kw的電能可以得到552kw熱能；再把潛水泵的耗電加進去（9臺*12kw=108kw)，整個系統的實際能效比是（138+108）/552=1：2.2；

根據國家標準JGJ26-2010《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》，煙臺計算用的采暖天數111天，室外的平均溫度0.5℃，節能住宅在這個平均溫度的耗熱指標為20.2 w/㎡。電費按0.5元/kwh、末端同時使用系數按100%計算。

則水源熱泵機組冬季運行的費用為：

20.2 w/㎡*24h/d*111d*0.5元/kwh/2.2=12.2元/㎡。

4.超低溫空氣源熱泵的造價

此工程需要發熱量為71kw(25P)的機組14臺，因沒有打井、機房、外管網的投資，系統的總造價只有機組和機組的安裝費，總造價126萬元。

超低溫空氣源熱泵的運行成本：超低溫空氣源熱泵機組在冬季平均溫度0.5℃下的能效比為1：3。

則空氣源熱泵機組冬季運行的費用為：

20.2 w/㎡*24h/d*111d*0.5元/kwh/3=9元/㎡。

5.從以上的對比中可以發現

整個系統超低溫空氣源熱泵的造價遠遠低于水源熱泵的造價；超低溫空氣源熱泵冬季的運行費用也低于水源熱泵的運行費用。

二、什么情況下水源熱泵較有優勢？

水源熱泵的造價高、運行成本高的原因是由于本工程所在地區的地下水量少造成的。那么，對于井的出水量是否存在著一個拐點，當出水量高于這個拐點時，水源熱泵的造價及運行成本就會低于空氣源熱泵？

筆者對遼寧葫蘆島的水源熱泵和空氣源熱泵進行了計算和對比，從中找到了這個拐點：當井的出水量大于45噸/小時（地下水溫在12℃以上，地下水位在-80米以上），水源熱泵的造價和運行成本就會低于超低溫空氣源熱泵。

葫蘆島市某區域，地下水溫12℃，井深80米，每口井的提水量45噸/小時。經計算10000㎡住宅樓（節能建筑），水源熱泵系統造價為136萬元，超低溫空氣源熱泵系統造價為126萬元；水源熱泵冬季的運行成本是15元/㎡，超低溫空氣源熱泵的冬季的運行成本是14.4元/㎡。

因此，對于大型的采暖制冷工程（指建筑面積在5000㎡以上的工程），單口井的出水量在45噸/小時以下時，水源熱泵系統的造價、運行費用均高于超低溫空氣源熱泵；單口井的出水量在45噸/小時以上時，水源熱泵系統造價、運行費用才會低于超低溫空氣源熱泵。

沿海地區和山區土壤層普遍較淺，地表下10米、20米以下就是巖石層，這些地區地下淡水資源貧乏，一般每口井的出水量很難達到45噸/小時。因此，在我國的寒冷地區、夏熱冬冷地區這兩個區域中的沿海地區和山區，超低溫空氣源熱泵無論是系統造價還是運行費用均低于水源熱泵，它的性能和使用價值將成為這些地區采暖和中央空調的首選產品。

三、水源熱泵管控嚴格 

本月，《河北省地下水管理條例》剛剛開始實施。《條例》規定：

在地下水飲用水水源保護區將地下水作為地下水源熱泵系統的水源或者擅自開采地熱水的；在地下水禁止開采區將地下水作為地下水源熱泵系統的水源的；將深層地下水作為地下水源熱泵系統的水源的；開采供暖用地熱水、利用地下水源熱泵系統取水不回灌、不能全部回灌，或者不能全部回灌到同一含水層的，由縣級以上人民政府水行政主管部門責令限期關閉取水井，并處五萬元以上十萬元以下罰款。

其實，除了河北外，更早之前北京等地也都對水源熱泵的發展作出了限制、禁止的舉措。而之所以這么多地方政府都禁止開采地下水，主要是因為地下水抽上來后難以解決回灌及回灌水與地下水溫差過大的問題，從而對水源環境造成破壞。

我國主管部門對開采地下水有嚴格管理，為保證地下水源熱泵系統長期正常運行，補充地下水源，調節水位，維持儲量平衡，必須進行100%同層回灌。假如不能實現100%同層回灌，則會造成地下水位下降，出現漏斗、地面沉降、塌陷等次生災害。目前，采用地下水源采暖，在技術和監管上很難保證回灌。

四、空氣源熱泵供暖優勢明顯

由于地下水采暖技術發展還不成熟，對地下水水位和地下水水質都會造成較大的影響，而且還要受當地的水文條件限制，從這個意義上說暫不具備作為節能環保示范項目的條件。而空氣源熱泵這兩年在北方煤改電的過程中得到大力的推廣和應用，事實證明無論是集中供暖還是分戶供暖，空氣源熱泵都有著較為明顯的優勢。

1.運行費用低，投資回報率高

空氣源熱泵是消耗極少的電能，吸收空氣中大量的低溫熱能，通過壓縮機的壓縮變為高溫熱能，采暖過程中將熱量轉移到水中，即使在低溫環境下，通過熱水或熱風循環，將熱量傳達室內，恒溫控制在18℃～20℃，達到國家采暖標準。

空氣源熱泵適應性廣，在平均氣溫為-5℃的環境溫度下，每耗一度電，可產生3度電以上的熱量，節能效益達到75%，而在-15℃的環境下，消耗1度電，也可產生2度電以上的熱量。冬季季節綜合能源利用率≥3.0，一次能源利用率可達0.825～1.122，季節綜合一次能源利用率為0.97，遠高于電直接供暖和燃煤、燃氣供暖的方式。

以河北、山東多地的多個空氣源熱泵小區集中采暖的投資項目來看，在電費在0.5元/度左右的時候，單個采暖季項目運行費用普遍在13.5元~16.5元/㎡之間。而市政供暖的收費則普遍在22元~26元/㎡。其節能性和投資回報率一目了然。多個項目在收取供暖開口費之后即可保證順利投資、運營，很短年限之內即可實現盈利。

2.投資小，占用空間小

傳統集中供暖初投資大，鍋爐、管道管件、散熱器或地暖等投資，每100㎡住宅建筑均花費1.4萬元以上，還要占地，消耗金屬材料超700KG，使用壽命一般在10—15年，管網鋪設、維修，占用市政道路，擾民嚴重。

熱泵分布式供暖，沒有集中供熱系統所必須具備的熱源廠、一次網、換熱站、二次網、用戶散熱設施等環節，接電就可以供暖，使用功率分配系統，可有效的避免電力增容。與城市熱力管網相比，省去開挖道路，鋪設熱力管道的巨額投資，省時、省錢。

3.電力充裕且電價會越來越低

隨著我國電力建設快速發展，電廠的排放限值已經達到了超低排放，100萬伏的特高壓電網，送電距離達到1000公里，電力供應已經形成供大于求的狀況。核能、水能、風能、太陽能和生物質能等清潔可再生能源發電，所占比重越來越高。

由于電力需求疲軟，棄風電棄光電現象嚴重，電力消納已經成為主要矛盾。熱泵、地熱能等電驅動提熱技術和產品已經成熟，電能供熱效率已經高于燃煤、燃氣和燃油供熱。

為大力發展電采暖，國家發展改革委制定了《關于北方地區清潔供暖價格政策的意見》，“適宜煤改電的地區，要通過完善峰谷分時制度和階梯價格政策，創新電力交易模式，健全輸配電價體系等方式，降低清潔供暖用電成本?！?/p>

4.彌補城市集中供熱未覆蓋地區

北方地區由于經濟高速發展，城市化進程不斷加快，城市人口快速增長，許多地區供暖問題矛盾日益突出，給政府和熱力公司增添了巨大壓力，單純靠熱力公司解決此類問題是不大現實的，新能源熱力供暖中心建設快、周期短，10萬平方采暖一個月左右可建設完成，快速解決居民用戶需求，為政府解決民生一大難題。

5.市場化運作，不增加政府負擔

新能源熱力供暖中心可采用PPP模式建設，投資方和用能方、建設維護方三者合作，純市場化手段操作，不增加政府任何資金負擔。財政部、住房城鄉建設部、環境保護部和國家能源局緊急響應，印發《關于開展中央財政支持北方地區冬季清潔取暖試點工作的通知》，《通知》明確提出：應積極探索采取政府與社會資本合作（PPP）等市場化模式建設運營清潔取暖項目，完善價格和收費政策，調動企業和社會資本參與清潔取暖改造積極性。

6.有利于城市管理

城市熱力管網需多處開挖道路，鋪設熱力管道，造成人力、物力浪費，建成的管網也需大量人力、物力維護，給城市管理增加了巨大壓力，采用新能源熱力供暖中心不需要鋪設長距離管網，利于城市管理。

使用空氣源熱泵分布式采暖，使用戶直接面對經營企業。各級政府不用再為協調供熱企業與用戶之間的矛盾操心費力，政府財政不必再為保障供熱補貼大筆資金，市政道路也不用再為熱網改造、搶修而變得擁堵不堪。

有利電網的安全運行。利用夜間的谷期電供暖可有效緩解白天用電高峰，減少峰谷電巨大差額，使電網更安全高效運行。