空氣能熱水器基本原理和設計方案
1）空氣能熱水器基本原理
空氣能熱水器，也稱“空氣源熱泵熱水器”。其基本原理是基于逆卡諾循環原理，通過利用少量高品位的電能作為驅動能源把熱量從低溫（低品位）熱源中轉移到高溫熱源中，其熱量包括高品質熱量和從低溫源中吸收的熱量。
具體工作原理如下：空氣能熱水器把空氣中的低溫熱量吸收進來，經過制冷劑（冷媒）氣化，然后通過壓縮機壓縮后增壓升溫，再通過換熱器轉化給水加熱，壓縮后的高溫熱能以此來加熱水溫。空氣能熱水器具有節能的特點，能效比通常可達300~400%。
2）酒店商用空氣能熱水器與燃氣鍋爐對比分析
以前期調研的雁蕩山景區雁蕩山山莊為例，該酒店現有客房205間，熱水月用量500噸左右，平均熱水日用量約15~20噸。該酒店目前采用的浙江盾安提供的3臺8匹空氣能熱水器。
1 設備投資
經相關廠家的詢價，3臺8匹空氣能熱水器（含配套設備）投資視現場情況及工程量約12~15萬。如果采用燃氣熱水鍋爐，經相關鍋爐廠家的詢價，1噸（0.7MW）和2噸（1.4MW）燃氣鍋爐設備投資（含鍋爐、水箱、泵組及板換等設備）分別約11~13萬和16~18萬。
以空氣能熱水器和燃氣鍋爐設備投資分別按13萬和15萬計，日熱水用量以16噸計，均按照10年使用期測算，則制備單噸熱水空氣能熱水器和燃氣鍋爐設備投資成本分別為2.3元/噸和2.7元/噸。
2 運行成本
如果以環境溫度15℃制備55℃熱水1噸為例，則需要4萬大卡熱量。分別以空氣能熱水器和1鍋爐簡單測算運行成本，如表1所示。
表1 制取1噸熱水空氣能熱水器和1鍋爐運行成本對比表
設備名稱
熱量計算
能源價格
運行成本
空氣能熱水器
40000kcal/（860kcal/kwh×3.5）=11.63 kwh
0.8826元/kwh
13.2元
1鍋爐
40000kcal/（8974kcal/Nm3×85%）=5.24 Nm3
3.40元/ Nm3
17.8元
注：空氣能熱水器能效比按平均3.5計；電價根據2016年7月新發布的浙江省電網銷售電價表電度電價確定；1終端價格參考為浙江省物價局2016年6月8日新發布的溫州市數據，非居民用氣1零售價3.40元/方確定。
3綜合成本
根據以上設備投資及運行成本的測算，單噸熱水空氣能熱水器和1鍋爐綜合成本如表2所示。
表2 單噸熱水空氣能熱水器和1鍋爐綜合成本對比表
設備名稱
設備投資成本
運行成本
綜合成本
空氣能熱水器
2.3元/噸
13.2元/噸
15.5元/噸
1鍋爐
2.7元/噸
17.8元/噸
20.5元/噸
根據測算，當1鍋爐的供氣價格為2.4元/ Nm3時，與空氣能熱水器的綜合運行成本持平。即只有當1鍋爐供氣價格低于2.4元/ Nm3時，綜合成本才較空氣能熱水器具有經濟性。
3空間要求
空氣能熱水器安裝相對較靈活，可以安裝在屋頂或室外地面。燃氣鍋爐設置相對要求要嚴格，需滿足《城鎮燃氣設計規范》、《鍋爐房設計規范》等相關規范要求。
4運行穩定性
空氣能熱水器容易受周圍空氣環境的影響，在天氣較冷、環境溫度較低時，其制造熱水量的多少會略有降低。特別是在-10℃下容易結霜，在-20℃以下，機組就停止工作了。但考慮到樂清地區地理位置，出現此類極端氣候的概率并不高。燃氣鍋爐不受周圍環境影響，全年可以連續運行穩定。
5環保要求
環保方面，空氣能熱水器能耗主要為電力，燃氣鍋爐能耗主要為1，均是符合環保要求的。
表3酒店商用空氣能熱水器與燃氣鍋爐對比一覽表
對比項目
空氣能熱水器
1鍋爐
結論
設備投資
以平均熱水日用量約