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水源热泵与未利用能
收集整理:佚名    来源:本站整理  时间:2009-01-11 12:04:35   点击数:[]    

46;6=3.6)c0P值较高且稳定,说明节能好,二是不需辅助热源,节能量的计算见表3:

表3 水源热泵与热电联产运行经济性比较

方案

采暖期需热量

Kwh/m2a

采暖期需热量(Kg标煤/m2a)

节煤量

(Kg标煤/m2a)

水源热泵

99.63

9.7

5.7

热电联产

99.63

15.4

 

 

电力大厦4.2万m2每年节煤量为239t标煤/a。
C、降低运行费用
水源热泵运行费用是由热泵机组用电费,循环水系统电费,维修费和管理费组成。其运行费为14元/m2.a,而热电联产每年每m2收18元/m2。因此水源热泵年节约运行费为4元/m2.a,电力大厦年节约运行费16.8元/a。
D、占地少,主要表现:不设空调机房,不设竖井,不占居室平面面积。
E、安装、维修方便,调节控制简便易行。
3、水源热泵模拟运行的测试与分析
为考证热泵特性及制热、制冷能否满足需要,大连总厂于98年12月刀日至2月3日和99年7月20日至8月4日在厂内新建综合楼专设热泵试验房间,分别进行了热泵特性模拟试验。对热泵采暖、制冷8项性能指标进行测定。试验房间位于三楼西侧,在容积为6.95 x6.35x3.15m2的室内安装了一台HW一123R型水源热泵,循环水热源利用供暖水经表面式加热器换热,使供水度加热至20-23.5℃,以模拟设备冬季运行的实际条件;夏季,有工业水(水温在18℃)作为循环水。热泵由一台流量0.6m3/h循环水泵,保持该水加热系统的运行。冬季采暖期共运行了331小时(最大不间断连续运行72小时),夏季制冷过行72小时。对整套系统进行了全测试,并对测试数据进行分析。
测试结果说明:
(1)供热能力:计算的试验房间设计热负荷为3057W,试验期间,冬季室温为18℃,夏季
室温为26℃,冬季水源热泵COP为4.0。
(2)经济性(见表4)
(3)节能性(见表4)

表4 水源热泵的经济性、节能性

 

1Kwh供热量运行费

1Kwh供热量耗能

水源热泵(供热)

0.122元/1Kwh

0.105Kg标煤/1Kwh

低温循环(供热)

0.181元/1Kwh

0.154Kg标煤/1Kwh


从表4可知,电力大厦采用水热源泵供热后,每1m2每采暖期约节约运行费5元,节标煤5gk。噪音为41~55分贝,室内中间距热泵1.5m处为37-42分贝,均低于住宅建筑设计规范的规定值50分贝。
三、以矿井水为热源的水源热泵采暖空调系统
充州隆庄矿是我国先进矿区之一,设计年产煤量3m万吨。实际年产煤已提高到500万吨。矿区有丰富的地下水,现建有水井18座,取水量26717,m3/d,水温:冬季15℃,夏天19℃,水质可饮用。矿区的矿井水也十分丰富,水温19℃。现己投资lm万元对矿井水进行水质处理。兴隆矿拟对十八层单身职工公寓和新建三角地住宅小区实施联供方案,由单纯供暖改造成热冷联供。为提高工程的技术经济先进性和运行可靠性,咨询组共提出四个方案进行比较,见表
5,比较结果见表6。
表5 采暖空调方案比较

序号

方案

采暖空调方式

备注

方案1以地下水为热源的水源热泵(水-空气),冬天:热泵产生热风送至户内夏天:热泵产生冷风送至户内每户设热泵一台将风送至各房间

方案2

以地下水为热源的水源热泵(水-水)

冬天:热泵产生热水送至风机盘管夏天:热泵产生冷水送至风机盘管

热冷源集中、每户设风机盘管

方案3

电制冷+电厂采暖

冬天:热电厂蒸汽+汽气换热器夏天:中央空调机送冷水至风机盘管

热冷源集中、每户设风机盘管

对比方案

分体空调+锅炉房采暖

冬天:锅炉房(热电厂)供热、户内散热器夏天:每户安装分体空调机

热源集中、冷源分散、空调品质较差


表6 备方案综合比较

方案项目

单位供热(冷)量的能耗(kg标煤/m2 年)

单位供热(冷)量的系统投资(万元/kw)

单位供热(冷)量设备全年运行费(万/kwh)

方案1

0.057

0.414(进口)

0.07

方案2

0.057

0.053(进口)

0.415(国产

0.07

方案3

0.133

0.421

0.12

对比方案

0.148

0.455

0.11


兴隆矿实施水源热泵采暖空调方式,以方案为最佳。虽然方案:水源热泵(水一空气)和方案2水源热泵(水一水),都是在技术与经济可采用的方案,但方案2中大型热泵是一种集中冷(热)源的方式,目前,国内尚元大型水源热泵厂家,进口设备较贵,而国产水源热泵系列不全,单台容量较小。只能将多台设备集中放置机房时,才能形成中冷(热)源形式,这给安装运行维护均带来不便。采用方案1无论是从单位供热(冷)量所需能耗,还是从投资和运行费上看都具有明显优越性。其中进口热泵机组的价格与方案2中的国产投资相近,但比方案2进口设备造价得多,且不要另建机房”因此推荐十八层单身宿舍角地住宅小区采用方案:作为实施方案。至于两个分工程用什么水源作为热泵的冷(热)源,需根据三种水源的施工方便及水量保证情况,灵活选择。目前,业主已按方案1进行设计。
四、小结
从以上叙述可知,利有用未利用能进行民生用采暖、空调的热源是可行的,与其它采暖、空调方式比较,这种方式具有明显的经济效益、节能效益和环境效益,在有条件的地方,应积极宣传和推广。在表1的未利用能项目中,有许多适合作采暖、空调热源的种类。为此,希望继续开发,在更大的范围内使用未利用能,为空调、采暖、供热的可持续发展作出更大的贡献。
本文叙述内容、计算数据可能有误,请批评指正。
参考文献
1、成田树昭关于寒冷城市未利用能和区域供热的研究
2、黄其励等关于城市小区热。电冷三联供技术的研究1”9. 12
3、大连发电厂综合楼循环水水源泵试验报告 1999,9



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