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煤改电-洋房社区集中供暖

煤改电采暖解决方案 空气能采暖机组 超低温热泵

 

集中供暖案例

 

一、项目概况

本项目为山东省平度市文慧园空气源热泵供热项目,位于山东省平度市,建筑面积24000平米,项目为花园洋房社区。根据项目功能需要,采用空气源热泵方案满足供热需求。 

二、气象条件
青岛平度地处北温带季风区域,属温带季风气候。市区由于海洋环境的直接调节,受来自洋面上的东南季风及海流、水团的影响,故又具有显著的海洋性气候特点。市区年平均气温12.7℃,极端高气温38.9℃,极端低气温-16.9℃。

三、机组选型
1.
负荷计算

本次方案设计响应国家能源政策,在保持系统节能高效的基础上,体现绿色环保的特点,采用空气源热泵作为系统热源。方案选择的目的是通过设备投资、运行费用、运行安全可靠性、可持续性,节能环保性等方面为方案基础,为业主做出选择提供可靠的技术保障,由业主确定最合适的方案。
    热负荷指标选取参考实用供热空调设计手册(第二版陆耀庆主编),本项目取每平方45W为标准。
2.系统选型

2.1对于本项目末端为地暖的大型采暖项目,设计采用一次泵系统形式,即热泵机组通过循环水泵、集分水器直接与末端连接。

2.2热泵主机选型末端采用地板辐射:水温要求40~45℃。热泵采暖出水温度按45℃设计,供回水温差设计5℃。根据现场条件及设计经验,空气源热泵主机选用24台低温空气源热泵机组RB-102KXD。

2.3循环水泵选型水泵的流量L计算可按照下式进行:
L=Q×0.86/ΔT

L——循环水流量m³/h;

Q——总负荷kW;

ΔT——进回水温差℃(本项目取5℃);

水泵的流量=(1.1~1.2)×L。
水泵的扬程Hmax:对于地暖末端,需考虑扬程,选定合适的辅助水泵,保证水系统流量。
最不利环路阻力计算经验公式如下:

Hmax=Δp1+Δp2+0.05L(1+K);
Δp1:机组内部的水压降;

Δp2:最不利环路中并联的各末端装置的水压损失最大一台(或部分)的水压降;0.05L:沿程损失取每100m管长约5mH2O。

式中K为最不利环路中局部阻力当量长度总和与直管总长的比值。当最不利环路较长时K取0.2~0.3;最不利环路较短时K取0.4~0.6。水泵扬程(mH2O)=(1.1~1.2)×Hmax。
另外,水泵必须选用热水泵,其Q~H特性曲线,应是随着流量的增大,扬程逐渐下降的曲线。同时适用于水/乙二醇(最高30%)溶液。
应根据水泵提供商提供的参数要求,并根据现场水力系统的要求选泵,水泵应在其高效区内运行。
则循环水泵流量应满足L≥186×(1.1~1.2)m³/h,H≥25m,确定型号为125/320-15/4,三用一备,共4台。

五、运行费用

根据市场调研大多数建筑采暖季期间,机组运行的供热负荷概率大部分均在60~70%左右,即设备大部分时间运行在中间负荷工况区间,仅有极少的时间是满负荷或低负荷工况下运行,所以中间负荷的运行效率决定着整个采暖季运行费用。
IPLV是衡量空调机组部分负荷下运行效率的重要指标,IPLV值越高,说明该机组全年运行能耗越低,运行费用越低。
IPLV的计算方法:具体见执行标准GB/T25127.1-2010。
制热综合部分符合性能系数IPLV(H):IPLV(H)=8.3%×A1+40.3%×B1+38.6%×C1+12.9%×D1。

式中:A0(A1)—100%负荷时的制热性能系数COP,单位为千瓦每千瓦(kW/kW);

B0(B1)—75%负荷时的制热性能系数COP,单位为千瓦每千瓦(kW/kW);

C0(C1)—50%负荷时的制热性能系数COP,单位为千瓦每千瓦(kW/kW);

D0(D1)—25%负荷时的制热性能系数COP,单位为千瓦每千瓦(kW/kW)。

注:部分负荷百分数计算是以名义制冷(热)量为基准。
该小区采暖面积为24000平米,设计冬季采暖单位面积负荷指标为45W/㎡。选用的低温空气源热泵机组综合部分采暖负荷能效IPLV(H)为2.66。

计算过程如下:

=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/㎡。

考虑增加10%的水泵运行耗电,则每平米热泵采暖所需(27.46×1.1)/2.66=11.35W的电,4个月120天采暖期(日采暖时间为24H)。
每平米耗电0.0113Kw×24h×120=32.54kWh,当地电价0.52元/kWh计算,电费:32.54kWh×0.52元=
16.9元/㎡

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