这个热泵计算器是怎么算的
热泵的运行费用就是一道简单的算术题：热负荷 ÷ 季节性 COP × 电价。麻烦在于，这两个输入值通常都是凭经验估出来的。大多数在线工具直接套用厂家的 SCOP 和一个经验热负荷，结果偏差 30–50%。这个计算器根据物理规律和你所在的气候，把两个数字都算出来：
- **热负荷。**你的房子用热损失系数 H（瓦/开尔文）来描述。它可以由建筑面积 × 一个与保温水平相关的数值得出（没做保温的战前老房子为 3.0 W/m²K，被动房低至 0.25 W/m²K），也可以根据你现在烧掉的燃料和当地采暖度日数反推出来。
- **气候。**计算器把每个月的平均气温拆分到十一个温度区间里。月均气温来自 16 个预设城市 1991–2020 年的气候标准值，或 NASA 对地球上任意地点的卫星气候数据。温度区间能反映寒潮，这一点很要紧，因为热负荷最高的时候，恰恰也是 COP 最低的时候。
- **每个温度下的 COP。**在每个温度区间里，供水温度沿气候补偿曲线变化。COP 按热力学（卡诺）极限的一个比例计算，并在 −7 °C 到 +7 °C 之间扣除除霜损失，因为室外盘管在这个区间会结霜。
- **容量上限。**如果热泵按温度降额后的出力不够负荷，就由电辅热以 COP 1 补足缺口。
- 生活热水按每人每天 1.6 kWh 加上水箱热损失计算，加热到你设定的储水温度。
计算完成后，你会得到逐月用电量、贴近实际的 SCOP、运行费用、和你现用燃料的对比，以及 CO₂ 差值。
公式
η 是实际机器能达到的卡诺 COP 比例：基础款或老机型为 0.42，当前中端机型为 0.47，使用 R290 冷媒的高端变频机型为 0.52。室外 7 °C、供水 35 °C 时，标准档的 COP 约为 4.1。在 −7 °C、55 °C 时降到约 2.2，和公开的 EN 14511 参数表一致。
计算示例：柏林一栋 140 m² 的住宅
按默认输入：140 m²，保温一般（1.5 W/m²K），柏林气候，设计供水 45 °C 并带气候补偿，标准档热泵，三口人的生活热水。这栋房子每年约需 14,300 kWh 热量（含热水为 102 kWh/m²）。以 15.5 °C 为基准，柏林的采暖度日数约 2,400。
热泵用约 4,210 kWh 电就能供上这些热量，SCOP 为 3.39。一月的 COP 约 3.0，四月超过 4。在 −9 °C 下设计热损失为 5.5 kW，所以一台 5.5 kW 的机器几乎能覆盖全部负荷；电辅热每年只多用 2 kWh。
按 0.28 欧元/kWh 计，热泵每年运行费用约 1,180 欧元。现有的燃气锅炉（季节效率 88%）每年烧 16,250 kWh 燃气，按 0.10 欧元/kWh 计约 1,625 欧元。所以热泵每年大约省 445 欧元，少排 1.5 吨 CO₂（按 350 g/kWh 的电网为 1.47 吨，燃气为 2.97 吨）。只要电价低于气价的 3.86 倍，热泵就更便宜；目前的比值是 2.8。安装费用 14,000 欧元、没有补贴时，静态回收期约 31 年。在这种情况下，真正让这笔账算得过来的，是补贴、热泵专用电价，以及彻底停掉燃气接入。
怎么看计算结果
- SCOP 是整个结果里最该关注的数字。每提高 0.5，用电量大约减少 13–15%。
- 设计热损失是典型最冷天所需的功率。可以用它核对安装商的报价：给 5 kW 的房子配 12 kW 的机器，就是选大了。
- 电辅热占比超过 3–5%，说明热泵对你的气候来说太小，或者供水温度太高。
- 盈亏平衡比值显示省下的钱有多稳。如果你的电价/气价比远低于它，价格波动也吃不掉这些节省。
- 逐月表格显示钱都花在了哪些月份。冬季那几个月通常要占到全年采暖费用的 60–70%。
典型数值
| 情况 | 供水温度 | 实际 SCOP | 每 10,000 kWh 热量的用电 kWh |
|---|---|---|---|
| 新建房，地暖 | 30–35 °C | 3.8–4.5 | 2,200–2,600 |
| 改造房，加大暖气片 | 40–45 °C | 3.2–3.8 | 2,600–3,100 |
| 标准暖气片 | 50–55 °C | 2.7–3.2 | 3,100–3,700 |
| 高温机型，小暖气片 | 60–65 °C | 2.2–2.7 | 3,700–4,500 |
| 地源热泵，地暖 | 35 °C | 4.2–5.0 | 2,000–2,400 |
降低热泵运行费用的技巧
- **调低供水温度。**打开气候补偿，把最小的两三片暖气片换掉。这通常是花钱最少、见效最快的提效办法。
- **先做保温。**给阁楼或空心墙做保温，能同时降低热负荷和所需的热泵规格。用保温节能计算器试算一下。
- **用热泵电价或分时电价。**在便宜时段运行压缩机、加热水箱，可以把实际电价降低 20–40%。
- **加装光伏。**夏季热水和春秋过渡季采暖，很大一部分可以靠你自己的太阳能板供电。
- **让它平稳运行。**热泵最适合长时间、低强度地连续运行。夜间大幅降温，第二天早上就不得不用高供水温度。
局限
计算器用的是月度气候数据加统计温度分布，不是逐时模拟，所以风大或潮湿的地方除霜损失可能更多。保温预设值是平均值；实际热损失测算可能相差 ±25%。COP 模型代表典型的现代机型，具体产品会有差异，请查看安装商推荐给你的那款具体机型的 EN 14825 参数表。室内得热已经折算进 15.5 °C 的基准温度，透过玻璃的太阳得热没有单独建模。如果你考虑的是地源系统，请改用地源热泵计算器。
方法与假设
供暖需求 = 热损失系数 H（W/K）× 低于基准温度的采暖度时数。H 由建筑面积 × 与保温水平相关的 W/m²K 数值得出，或者根据你现在的燃料用量和当地度日数反推。每个月拆成十一个温度区间（正态分布，σ = 3.5 K），让 COP 最低的寒潮时段得到正确的权重。
每个区间的供水温度按气候补偿曲线变化（设计室外温度下为设计供水温度，天气温和时降向 25 °C），COP = η × T冷凝 /（T冷凝 − T蒸发），η 按机组档次取卡诺效率的 0.42–0.52。如果热需求超过热泵随温度降额后的制热能力，缺口由直接电加热的辅助热源补足。SCOP = 总供热量 ÷ 总耗电量。
常见问题
热泵一年的运行费用是多少？
空气源热泵的 SCOP 多少算好？
热泵的运行费用比燃气锅炉低吗？
我需要多大的热泵？
天气很冷时热泵还能用吗？
供水温度为什么这么重要？
资料来源与参考
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