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煤改電-洋房社區集中供暖

煤改電采暖解決方案 空氣能采暖機組 超低溫熱泵

 

集中供暖案例

 

一、項目概況

本項目為山東省平度市文慧園空氣源熱泵供熱項目,位于山東省平度市,建筑面積24000平米,項目為花園洋房社區。根據項目功能需要,采用空氣源熱泵方案滿足供熱需求。 

二、氣象條件
青島平度地處北溫帶季風區域,屬溫帶季風氣候。市區由于海洋環境的直接調節,受來自洋面上的東南季風及海流、水團的影響,故又具有顯著的海洋性氣候特點。市區年平均氣溫12.7℃,極端高氣溫38.9℃,極端低氣溫-16.9℃。

三、機組選型
1.
負荷計算

本次方案設計響應國家能源政策,在保持系統節能高效的基礎上,體現綠色環保的特點,采用空氣源熱泵作為系統熱源。方案選擇的目的是通過設備投資、運行費用、運行安全可靠性、可持續性,節能環保性等方面為方案基礎,為業主做出選擇提供可靠的技術保障,由業主確定最合適的方案。
    熱負荷指標選取參考實用供熱空調設計手冊(第二版陸耀慶主編),本項目取每平方45W為標準。
2.系統選型

2.1對于本項目末端為地暖的大型采暖項目,設計采用一次泵系統形式,即熱泵機組通過循環水泵、集分水器直接與末端連接。

2.2熱泵主機選型末端采用地板輻射:水溫要求40~45℃。熱泵采暖出水溫度按45℃設計,供回水溫差設計5℃。根據現場條件及設計經驗,空氣源熱泵主機選用24臺低溫空氣源熱泵機組RB-102KXD。

2.3循環水泵選型水泵的流量L計算可按照下式進行:
L=Q×0.86/ΔT

L——循環水流量m3/h;

Q——總負荷kW;

ΔT——進回水溫差℃(本項目取5℃);

水泵的流量=(1.1~1.2)×L。
水泵的揚程Hmax:對于地暖末端,需考慮揚程,選定合適的輔助水泵,保證水系統流量。
最不利環路阻力計算經驗公式如下:

Hmax=Δp1+Δp2+0.05L(1+K);
Δp1:機組內部的水壓降;

Δp2:最不利環路中并聯的各末端裝置的水壓損失最大一臺(或部分)的水壓降;0.05L:沿程損失取每100m管長約5mH2O。

式中K為最不利環路中局部阻力當量長度總和與直管總長的比值。當最不利環路較長時K取0.2~0.3;最不利環路較短時K取0.4~0.6。水泵揚程(mH2O)=(1.1~1.2)×Hmax。
另外,水泵必須選用熱水泵,其Q~H特性曲線,應是隨著流量的增大,揚程逐漸下降的曲線。同時適用于水/乙二醇(最高30%)溶液。
應根據水泵提供商提供的參數要求,并根據現場水力系統的要求選泵,水泵應在其高效區內運行。
則循環水泵流量應滿足L≥186×(1.1~1.2)m3/h,H≥25m,確定型號為125/320-15/4,三用一備,共4臺。

五、運行費用

根據市場調研大多數建筑采暖季期間,機組運行的供熱負荷概率大部分均在60~70%左右,即設備大部分時間運行在中間負荷工況區間,僅有極少的時間是滿負荷或低負荷工況下運行,所以中間負荷的運行效率決定著整個采暖季運行費用。
IPLV是衡量空調機組部分負荷下運行效率的重要指標,IPLV值越高,說明該機組全年運行能耗越低,運行費用越低。
IPLV的計算方法:具體見執行標準GB/T25127.1-2010。
制熱綜合部分符合性能系數IPLV(H):IPLV(H)=8.3%×A1+40.3%×B1+38.6%×C1+12.9%×D1。

式中:A0(A1)—100%負荷時的制熱性能系數COP,單位為千瓦每千瓦(kW/kW);

B0(B1)—75%負荷時的制熱性能系數COP,單位為千瓦每千瓦(kW/kW);

C0(C1)—50%負荷時的制熱性能系數COP,單位為千瓦每千瓦(kW/kW);

D0(D1)—25%負荷時的制熱性能系數COP,單位為千瓦每千瓦(kW/kW)。

注:部分負荷百分數計算是以名義制冷(熱)量為基準。
該小區采暖面積為24000平米,設計冬季采暖單位面積負荷指標為45W/㎡。選用的低溫空氣源熱泵機組綜合部分采暖負荷能效IPLV(H)為2.66。

計算過程如下:

=45×(8.3%×A1+40.3%×B1+38.6%×C1+12.9%×D1)

=45×(8.3%×100%+40.3%×75%+38.6%×50%+12.9%×25%)

=27.46W/㎡。

考慮增加10%的水泵運行耗電,則每平米熱泵采暖所需(27.46×1.1)/2.66=11.35W的電,4個月120天采暖期(日采暖時間為24H)。
每平米耗電0.0113Kw×24h×120=32.54kWh,當地電價0.52元/kWh計算,電費:32.54kWh×0.52元=
16.9元/㎡。

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