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石家庄春龙大厦蓄联热泵暖气片供热项目

石家庄春龙大厦蓄联热泵暖气片供热项目
(市政热网不能满足供暖需求的改造项目)
一、项目概况
石家庄春龙大厦,建筑面积9600㎡,大楼热指标按47w/㎡计算,热负荷为423kw,末端为传统暖气片,采暖时间从11月底至次年3月,办公采暖需求为主。
二、建设条件
1、市政热网改造:原配置板式换热器,采用市政蒸汽管网供热,耗汽量大、热损严重。2018年石家庄供热公司部分供热管网改造,原蒸汽管网改为热水管网,春龙大厦等处于管网末梢的用热单位供热效果变差,需对换热站进行升级改造。
2、气温:最冷月夜间气温-5至-15℃,极端最低气温-20℃左右。
3、配电:配电增容费用高,没有峰谷电价,不具备使用电热锅炉及蓄热的条件。
4、燃气:燃气管道接管费太高、燃气价格高,增设燃气锅炉不符合消防条件。
5、采暖价格:市政热力的收费标准25元/m2,用户对运行费用比较敏感。
6、暖气片:要求60℃的供水温度和15℃以上的回水温差。
三、技术方案
1、方案对比:
现有的清洁能源采暖方式中,热泵采暖技术具有节能环保、能效比高、运行稳定的优势,然而常规的水源热泵、地源热泵和空气源热泵,有着不同的技术和条件限制,该项目可选择的采暖方式中,存在不具备抽水打井条件、单供热需求冷堆积且不具备地埋管打井场地、低环温空气源热泵不能满足暖气片高温供水等问题。
2、方案选择:
项目采用蓄联热泵技术方案,通过空气源热泵和相变蓄能模块耦合,为水水热泵系统提供有效热源,以双级耦合、多能互补的方式实现供水温度65℃,通过综合技术创新有效地突破了单一技术运用的客观限制,打造“不打井、不做地埋管”的清洁能源热泵系统。在低温条件下稳定性、经济性、可靠性等诸多方面优势显著。
3、技术经济优势:
相比传统的单一空气源热泵采暖系统,设备压缩比降低44%、能效比提升约30%、空气源热泵数量减少30至40%,使得占地面积减小,运行噪音及维护成本降低,系统实现60℃以上供水,能够在严寒极端天气下稳定供热。
四、建设情况
1、室外部分:采用空气源蓄能热泵和相变蓄能装置耦合,实现能量的采集和存储。
2、室内部分:采用暖气片专用高温螺杆水水热泵机组,智能控制、双冷凝器提温度,稳定提供供水65℃,15℃回水温差,而且大温差小流量,确保末端采暖效果。
3、技术特点:
(1)双级耦合:通过空气源热泵模块和相变蓄能模块的耦合,为水水热泵系统提供有效热源,缓解了空气源热泵在低温环境下能效比低、结霜严重、故障率高的问题。
(2)相变蓄能:相变蓄能模块采用高密度相变储能溶液(PCM),通过固/液态转化的相变过程存储和释放相变潜热,实现空气中所蕴含的低品位热能的采集和储存,相变蓄能模块充分发挥了相变蓄能、冷热均流和调节蓄放的功能。
(3)暖气片专用高温螺杆水水热泵机组:机组采用高效半封闭双螺杆压缩机,高性能电子膨胀阀、大弯径吸排气管、自排污蒸发器、单流程冷凝器、智能控制等独特设计,在源侧水温变化时,能够稳定地根据用户负荷需求精确匹配冷热输出60至65℃高温热水。
(4)“大温差、小流量”暖气片供暖技术:通过智能控制,暖气片回水进入一级冷凝器,入口侧水温45℃、出口侧水温52.5℃,通过联通阀进入二级冷凝器,入口侧水温52.5℃、出口侧水温60℃,在不增加额外投资费用的前提下,热泵设备可稳定提供供水60℃/回水45℃,大温差小流量,确保末端采暖效果。
(5)多重节能运行模式:能够结合天气条件和负荷需求,实现变工况自适应调节,单级直供模式更适用于天气较好条件下的节能运行,双级联供模式更能够保证高温出水和低温严寒天气稳定运行。
五、使用效果
1、系统运行效果:

2、运行稳定:
主要供热时段内,能够稳定供水60℃左右。

3、运行能耗:
根据远程监测数据,在2019年11月16日至2020年3月3日(共计109天),总用电量130560KWh,折合日均用电量1198KWh,总电费71808元,电费659元/天(电价0.55元/KWh),平均运行费用为2.2元/月/m2。

4、温度效果:
暖气片表面温度49.4~48℃,地面温度22.7℃,室内取暖效果良好。

六、环保效益
本项目积极响应落实《京津冀及周边地区2019-2020年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》等文件精神,在市政热力出现问题后,积极采用蓄联热泵系统,立足先进节能技术,低成本、高能效、零排放的解决能源供应问题,增加了暖气片供热的稳定性,系统投资降低、运行节能、设备寿命提高,具备良好的经济价值和环保效益,对于“推进清洁能源、减少雾霾天气”有着积极的示范意义。



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