案例：8800多戶民宅煤改空氣能熱泵集中供暖，年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約3.27萬(wàn)噸

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)社會(huì)能源消耗保持了快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭。根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息報(bào)道顯示，2015年我國(guó)能源消費(fèi)總量折合標(biāo)準(zhǔn)煤數(shù)量已達(dá)到43億噸，較2000年增長(zhǎng)近2倍。龐大的能源消耗既給我國(guó)能源供給和經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展帶來(lái)了巨大壓力，同時(shí)也間接造成了環(huán)境污染加劇等嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題。建筑能耗是社會(huì)能源消費(fèi)的重要組成部分。2015年我國(guó)建筑的總能耗約為8.64億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，約占我國(guó)社會(huì)能源消費(fèi)總量的20%，減少建筑能耗對(duì)于國(guó)家的節(jié)能減排戰(zhàn)略具有重大意義。

空氣能作為一種新型清潔能源，對(duì)其開(kāi)發(fā)利用越來(lái)越受到人們關(guān)注，空氣源熱泵作為一項(xiàng)新型節(jié)能環(huán)保技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用于供暖領(lǐng)域，以空氣源熱泵機(jī)組為熱源站進(jìn)行集中供暖的應(yīng)用案例目前還很少，但從現(xiàn)有的空氣源熱泵集中供暖項(xiàng)目來(lái)看，也有非常優(yōu)秀的表現(xiàn)。

本文將以《山西忻州忻府區(qū)空氣能熱泵區(qū)域集中清潔取暖BOT改造項(xiàng)目》為例，介紹空氣源熱泵集中供暖的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，項(xiàng)目熱源建設(shè)單位江蘇雙志集團(tuán)，該項(xiàng)目在2020“節(jié)能杯”第五屆空氣源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)大賽中榮獲“空氣源熱泵集中供暖最佳應(yīng)用獎(jiǎng)”。

8800多戶民宅煤改空氣能熱泵集中供暖，年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約3.27萬(wàn)噸

項(xiàng)目建筑物概況和用途簡(jiǎn)介

該項(xiàng)目位于山西忻州忻府區(qū)，煤改電項(xiàng)目涉及到的民宅8800多戶，建筑面積累計(jì)108.9萬(wàn)㎡，單個(gè)民宅采暖面積在20㎡-80㎡之間。居民區(qū)房屋布局基本整齊，房屋間距不大，住宅群相對(duì)較分散。絕大多數(shù)是房齡在十五年內(nèi)的磚瓦房，主要是主房加耳房結(jié)構(gòu)，室內(nèi)高度在3.2-3.6米之間，墻體以37磚混結(jié)構(gòu)、木窗和鋁合金單層窗戶為主，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫質(zhì)量較差，四面八方散熱。沒(méi)有改造以前，以燃煤采暖爐為主，末端有小煤爐、暖氣片、少量地暖和風(fēng)機(jī)盤(pán)管，絕大多數(shù)是暖氣片。未改造之前，采暖季室內(nèi)平均溫度約12℃左右，供暖質(zhì)量x較差。一般農(nóng)戶每年燒煤費(fèi)用約1500-2300元。

項(xiàng)目實(shí)施整體情況

山西省忻州市忻府區(qū)農(nóng)村“煤改電”空氣能熱泵區(qū)域集中清潔取暖項(xiàng)目，由忻府區(qū)京電雙志能源科技有限責(zé)任公司承擔(dān)，采用超低溫空氣能熱泵清潔能源集中供熱BOT運(yùn)營(yíng)方式。項(xiàng)目覆蓋了忻州市忻府區(qū)14個(gè)行政村集中供暖，完成空氣能區(qū)域集中供暖面積108.9萬(wàn)㎡，覆蓋三個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域范圍內(nèi)用暖戶8800多戶，項(xiàng)目總投入2.34億元。設(shè)備出水溫度50℃-52℃，回水溫度45℃-47℃，維持用戶室內(nèi)溫度17±2℃。為實(shí)現(xiàn)忻府區(qū)禁煤區(qū)減少煤炭污染、實(shí)現(xiàn)“煤改電”清潔采暖提供了強(qiáng)有力的支持。

設(shè)備配置概況和用途簡(jiǎn)介

項(xiàng)目共安裝江蘇雙志50P-RF130IID(額定制熱量140KW)空氣能供熱機(jī)組近600臺(tái)，分布在32個(gè)熱源機(jī)房站點(diǎn)。新建供暖管網(wǎng)36.0萬(wàn)米，建設(shè)費(fèi)包含機(jī)房機(jī)電設(shè)備安裝、供暖管網(wǎng)建設(shè)等。每個(gè)機(jī)房站點(diǎn)根據(jù)散戶的密度、供電情況、熱負(fù)荷等合理規(guī)劃供熱半徑，分別配套十幾臺(tái)到幾十臺(tái)規(guī)模不等空氣能熱泵供熱站，不同容量的緩沖水箱、根據(jù)流量合理匹配供暖管網(wǎng)、一次/二次水泵、配電柜、控制柜、電纜、機(jī)房、各供熱站主機(jī)智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、各戶安裝的電動(dòng)閥、以及對(duì)各戶采暖溫度、使用情況的采集及遠(yuǎn)程監(jiān)控等。

設(shè)計(jì)方案

1、根據(jù)農(nóng)村散戶住宅非節(jié)能建筑、大多數(shù)用戶末端為暖氣片為主的實(shí)際情況，以及采暖時(shí)間、當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)(平均溫度-10℃，最低溫度-25℃)。根據(jù)采暖面積冷負(fù)荷取值60W/㎡，總供暖負(fù)荷約：49880.0KW。選用型號(hào)為50P-RF130IID(額定制熱量140K，額定輸入功率40.0KW)雙志超低溫商用空氣能熱泵580臺(tái).采暖能耗約35-40kW.H/㎡/采暖期。

2、空氣能集中式區(qū)域供暖系統(tǒng)流程：

供熱站布局：根據(jù)經(jīng)濟(jì)供暖半徑、投資最小化、技術(shù)可行性、住戶的密度、范圍、配電投資和村民住宅的實(shí)際情況因地制宜統(tǒng)籌規(guī)劃供熱站布局。就本項(xiàng)目而言約合200-350戶集中建設(shè)一個(gè)供熱站。累計(jì)建設(shè)供熱站36個(gè)，供暖管網(wǎng)36萬(wàn)米。

3、供熱站運(yùn)行原理 ：

空氣能直接換熱：用戶采暖末端循環(huán)水和空氣能熱泵主機(jī)直接換熱，換熱站主機(jī)管網(wǎng)同程連接，以確?？諝饽軣岜弥鳈C(jī)換熱水流量一致。供水管和回水管大同程，局部異程。根據(jù)換熱站的規(guī)模循環(huán)水泵采用1用1備或者2用1備，每臺(tái)主機(jī)均安裝檢修閥門(mén)和過(guò)濾器，單臺(tái)損壞不影響其他主機(jī)運(yùn)行。主機(jī)采用殼管式換熱器，循環(huán)水不容易堵塞，換熱效率高。采暖熱水經(jīng)過(guò)水泵加壓后，分別通過(guò)供熱干管網(wǎng)、主管網(wǎng)和支管網(wǎng)輸配到最終用戶管路。供水溫度不低于50℃-52℃，回水水溫不低于48-50℃。

4、空氣能集中式區(qū)域供暖系統(tǒng)流程：

各級(jí)干管、支管均采取流量調(diào)節(jié)閥門(mén)，均衡流量。

各戶末端安裝電動(dòng)閥，以便于節(jié)能運(yùn)行。

5、遠(yuǎn)程監(jiān)控，通過(guò)實(shí)時(shí)對(duì)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)、負(fù)荷、制熱量、耗電量、能效、室內(nèi)溫度、供水溫度、回水溫度、終端用戶的采暖溫度控制、遠(yuǎn)程診斷等技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能化運(yùn)行。

6、結(jié)合壓差閥，根據(jù)實(shí)際熱負(fù)荷變化情況，水泵變頻節(jié)能運(yùn)行。

實(shí)際使用效果

節(jié)能與環(huán)保

供暖建筑總面積108.9萬(wàn)㎡，建筑面積采暖熱指標(biāo)平均60.0W/㎡，總供暖負(fù)荷約：9824.8883萬(wàn)KWH。實(shí)際耗電量約35.18Kwh/㎡/150天。項(xiàng)目采暖季總共耗電35180.9萬(wàn)Kwh。總耗電費(fèi)：1415.23萬(wàn)元/采暖期。

環(huán)保效益：總熱負(fù)荷 9824.8883萬(wàn)Kwh，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)煤約3.27萬(wàn)噸(發(fā)電量3000Kwh/噸煤)。

舒適性

維持室內(nèi)最低氣溫不低于16℃，最高室內(nèi)溫度達(dá)20℃。供水溫度50℃-52℃，回水溫度45℃-47℃。舒適性良好。

用戶評(píng)價(jià)高

A:政府補(bǔ)助和居民自付相結(jié)合的采暖費(fèi)收取方式， 用戶自付采暖費(fèi)1500元/100㎡/采暖期，對(duì)采暖費(fèi)用普遍能接受。

B:采暖溫度，極端氣溫短時(shí)間維持室內(nèi)16℃，采暖初期和末期維持20℃;平均采暖溫度18℃，用戶滿意。

C:不需要半夜起來(lái)添煤、運(yùn)煤渣等工作，讓用戶真正體驗(yàn)到空氣能熱泵“干凈”“買(mǎi)得起”、“好用”、“用得起”。

由此可見(jiàn)，空氣源熱泵集中供暖具有節(jié)能高效、運(yùn)行費(fèi)低、舒適性好、智能化程度高等優(yōu)勢(shì)，隨著我國(guó)節(jié)能環(huán)保事業(yè)的發(fā)展和人們對(duì)高質(zhì)量生活需求的日益增加，空氣源熱泵集中供暖將迎來(lái)廣闊的市場(chǎng)前景。