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空氣源熱泵講堂
商用空氣源熱泵在“煤改電”供熱系統(tǒng)應(yīng)用中的案例剖析
作者: 發(fā)布于:2019-1-28 10:18:11

商用空氣源熱泵在“煤改電”供熱系統(tǒng)應(yīng)用中的案例剖析


  今天小年兒,提“錢”祝大家豬年快樂!“豬”事順意!今天講的是商用空氣源熱泵在“煤改電”供熱系統(tǒng)中的案例分享,通過案例幫助大家認(rèn)識空氣源熱泵在商用建筑當(dāng)中怎么做。主要包括三方面內(nèi)容:第一點,把問題講一講;第二點,案例剖析;第三點,煤改空氣源熱泵后應(yīng)注重幾點。

  一、問題的提出

  集中供暖是城鎮(zhèn)公共服務(wù)業(yè)的一個重要部分,也是城鎮(zhèn)建設(shè)和居民生活質(zhì)量的重要保障。但集中供暖企業(yè)因其特性,具有投資大、投資成本高、利潤低、投資回收期長等特點,使得眾多集中供暖企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)型,邁入清潔能源集中供暖領(lǐng)域。而熱泵集中供暖已經(jīng)興起,成為清潔能源集中供暖的有效途徑。

  同時,多地發(fā)文在集中供熱管網(wǎng)覆蓋外或具備燃煤鍋爐改造的區(qū)域,電力供應(yīng)有保障的地區(qū),以具備保溫設(shè)施的居民住宅和辦公樓、寫字樓、學(xué)校、醫(yī)院、商業(yè)綜合體等公共建筑為重點,加快實施空氣源熱泵技術(shù)發(fā)展,并給予相應(yīng)的補貼。

  因此,《天津市居民冬季清潔取暖工作方案》、《鄭州市清潔取暖試點或市建設(shè)工作方案(2017—2020年)》、26+城市清潔取暖工作方案也陸續(xù)出臺。對于原燃煤集中供暖系統(tǒng)改為空氣源熱泵供暖系統(tǒng)后,兩者之間存在什么問題?怎么理解“改”字呢?有人認(rèn)為原燃煤集中供暖系統(tǒng)的改造只要將原燃煤鍋爐房去掉改為空氣源熱泵就可以了,對于原供暖管網(wǎng)、室內(nèi)供暖系統(tǒng)及室內(nèi)供暖末端仍維持原有系統(tǒng)。這一點應(yīng)引起在座的思考,下面通過一個案例進一步加以說明和分析。

  二、案例剖析

  這個案例在陜西,一共有10棟住宅和物業(yè)管理,1~8號樓為6層,9~10號樓是1~2層,采暖面積一共42900多平,原先在8號樓東南角有一個燃煤鍋爐房。下圖是鍋爐房原先的管網(wǎng)布置,供暖系統(tǒng)由鍋爐房循環(huán)泵經(jīng)室外管網(wǎng)分別送到各棟樓室內(nèi)的采暖系統(tǒng)。


  為響應(yīng)冬季清潔取暖,小區(qū)把燃煤鍋爐改成了空氣源熱泵。小區(qū)一共用了25臺低溫空氣源熱泵機組,每臺機組在當(dāng)?shù)囟经h(huán)境的制熱量是95.5kW,單位采暖面積平均每平米合55.6W左右。要想將空氣源熱泵集中布置在一起,小區(qū)空間不夠,最后確定空氣源熱泵分三處布置為三個供暖系統(tǒng),見下圖。


  這三個系統(tǒng)集中布置為三塊場地,系統(tǒng)一占地面積17m×80m,共1360m2,共布置15臺機組和2個9.5m3的保溫水箱,機組總制熱量為1432.5kW,分別承擔(dān)1、2、4、6、7號樓的供熱負(fù)荷。如下圖。


  系統(tǒng)二占地面積13m×5.1m,共66.3m2,共布置6臺機組和1個7.0m3的保溫水箱,機組總制熱量為573kW,分別承擔(dān)3、5、9號樓的供熱負(fù)荷。如下圖。


  系統(tǒng)三占地面積8m×6.5m,共52m2,共布置4臺機組和1個5.0m3的保溫水箱,機組總制熱量為382kW,分別承擔(dān)8、10號樓的供熱負(fù)荷。如下圖。


  現(xiàn)在熱源代替了,下面系統(tǒng)怎么改?現(xiàn)在政府出錢就是出在熱源上,并沒有出系統(tǒng)和末端的錢,末端和系統(tǒng)是要業(yè)主承擔(dān),所以很多人只改熱源,不改系統(tǒng)。小型供暖系統(tǒng)或許可以,但是對于這種大型商用項目,熱源改了系統(tǒng)也要改,那么系統(tǒng)怎么改?

  這個方案是想利用原燃煤室外供暖管網(wǎng),將原小區(qū)集中室外管網(wǎng)某部分截斷一分為三,將原室外綜合管網(wǎng)分為10個獨立的管網(wǎng),每棟樓通過獨立管網(wǎng)對應(yīng)的一臺循環(huán)泵,共選用10臺泵,再加上系統(tǒng)一中配置空氣源熱泵機組至水箱的2臺內(nèi)部循環(huán)泵,共12臺泵。如下圖所示。


  利用部分原管網(wǎng)存在問題,具體如下:第一點,燃煤鍋爐與空氣源熱泵供水溫度不同、兩者溫差不同,所選用輸送的管徑不同;第二點,新改的管網(wǎng)管徑隨意性很大,很難滿足水力系統(tǒng)的平衡;第三點,利用部分原管網(wǎng)難免存在管徑的調(diào)配。

  本小區(qū)為配合煤改空氣源熱泵技改項目,應(yīng)該增設(shè)一個變壓器,提供空氣源熱泵所需要的電源及配電柜及控制柜,變壓器及敷設(shè)的電纜溝、配電及控制柜見下圖。




  原小區(qū)燃煤鍋爐與室內(nèi)供暖系統(tǒng)及末端分別采用散熱器及地暖。下圖為原小區(qū)燃煤鍋爐已運行的舊地暖系統(tǒng)圖,這個舊地暖系統(tǒng)圖為異程式下供下回室內(nèi)供暖系統(tǒng)圖。


  空氣源熱泵室內(nèi)供暖系統(tǒng)經(jīng)原室外管網(wǎng)進入每棟住宅,接已有的地暖系統(tǒng)。兩系統(tǒng)圖對比,設(shè)計者對系統(tǒng)認(rèn)為原異程式下供下回可能有問題,所以將原異程式下供下回系統(tǒng)改為現(xiàn)同程式下供上回系統(tǒng),見改造后的地暖系統(tǒng)圖。


  問題剖析:回水管徑存在下大上小,在回水總管從小突然擴大,水阻存在問題;為系統(tǒng)同程,特增加回水總管,但管徑隨支管流量增加未能改變回水總管管徑;排氣閥未裝,運行不熱。

  多次來電話咨詢,施工者后又去除現(xiàn)同程式下供上回系統(tǒng),恢復(fù)原下供下回系統(tǒng),結(jié)果十棟樓只有二棟一、二層小樓熱了,其他六層至今不熱。怎么辦?糾紛、矛盾存在,“煤改電”得罪了誰?

  三、煤改空氣源熱泵后應(yīng)注重幾點

  煤改清潔能源,熱泵作為供熱熱源時,從熱源側(cè)到用戶側(cè)兩方面實施改造。熱泵作為供熱熱源時,供暖系統(tǒng)參數(shù)應(yīng)有別于常規(guī)系統(tǒng)。改造原系統(tǒng)末端時,應(yīng)對原末端進行研判。散熱器系統(tǒng)小流量、大溫差,應(yīng)增加散熱器片數(shù);地暖系統(tǒng)大流量、小溫差,應(yīng)改小加熱管長度、管徑;加密加熱管間距,達到地面溫度均勻性。風(fēng)機盤管系統(tǒng)大流量、小溫差,應(yīng)增加風(fēng)機盤管換熱面積,提高舒適度要求。

  最后,“煤改電”牽系到千家萬戶,是個民生工程,讓我們攜手,為未來的藍天齊心協(xié)力,共創(chuàng)蔚藍。謝謝大家!