2018年6月7日，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《2018-2019年藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)重點(diǎn)區(qū)域強(qiáng)化督查方案》，以“2+26”城市及汾渭平原11市冬季清潔取暖及燃煤替代為重點(diǎn)。今年上半年，該部分地區(qū)紛紛出臺了相應(yīng)的政策。其中，空氣源熱泵以其“環(huán)?！薄肮?jié)能”“穩(wěn)定”“高效”等優(yōu)點(diǎn)，得到了政府和市場的大力支持。
“燃煤鍋爐+暖氣片”改造困難
對于這一部分存量市場來說，老舊小區(qū)原有的“燃煤鍋爐+暖氣片”采暖的組合形式，占到了相當(dāng)大的比例。而拆掉煤鍋爐，換上空氣源熱泵，一直是困擾經(jīng)銷商的老大難問題。
一是因?yàn)榕瘹馄瑢λ疁匾蟾?，一般的熱泵采暖主機(jī)很難滿足，即使能滿足能效也比較低；
二是由于原有的系統(tǒng)管道較細(xì)，如果不改造管路，很可能造成末端散熱不夠，甚至系統(tǒng)運(yùn)行也不穩(wěn)定。由于各種原因，對末端管路全部重新改造是不現(xiàn)實(shí)的。
那么，空氣源熱泵能否直接替換燃煤鍋爐帶老舊暖氣片采暖，在滿足高水溫要求的同時還有較高的COP呢？
答案是肯定的。選擇之一，就是雙級復(fù)疊高溫空氣源熱泵技術(shù)。我們可以先來看一個案例。
雙級高溫?zé)岜媒饩取肮峁聧u”
河北滄州黃驊市新苑小區(qū)供暖面積為8880㎡，屬于非節(jié)能建筑，24墻無保溫，單層玻璃，因?yàn)槭姓┡艿啦煌ǖ脑?，已成供熱孤島多年。過往小區(qū)都是通過燃煤鍋爐度過四個月的采暖季，2017年采暖季，該市多地一改往昔，開啟供暖新模式，用上了清潔、環(huán)保、節(jié)能的空氣源熱泵。
小區(qū)原有供暖末端均為暖氣片，水路系統(tǒng)為典型的單管集中式供暖系統(tǒng)。單管暖氣片采暖供回水溫度常規(guī)為95℃/75℃，二次網(wǎng)設(shè)計參數(shù)為75℃/50℃。該小區(qū)原有供暖系統(tǒng)供回水溫度即為75℃/50℃。另外，由于小區(qū)樓齡較長，故保溫效果差，且供回水主管道管徑較小、走管距離長，絕大部分裸露在室外導(dǎo)致低溫工況供暖時熱損耗非常大。
如果采用普通的低溫空氣源熱泵系統(tǒng)，設(shè)計供回水溫度50℃/40℃，就會造成供暖溫差不足。且管徑小難以滿足低溫空氣源熱泵系統(tǒng)小溫差大流量的系統(tǒng)設(shè)計，供暖效果難以保證。
而如果再對小區(qū)供暖系統(tǒng)進(jìn)行大刀闊斧改造的話需要花費(fèi)大筆投資，這讓住戶難以接受。而雙級高溫?zé)岜脵C(jī)組（設(shè)計供回水溫度65℃/60℃）則完美地解決了這些問題，僅需在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上更換供熱源即可。
小區(qū)原設(shè)計熱負(fù)荷取值60W/㎡，總熱負(fù)荷為532.8KW。黃驊市最冷月室外平均溫度在-3.8℃左右。該項(xiàng)目最后配置了7臺25匹雙級高溫?zé)岜弥鳈C(jī)。該設(shè)備在室外環(huán)境干球溫度-7℃，供回水溫度65℃/60℃工況下的制熱量為80.0KW，輸入功率為35.18KW。
基本情況 | 主要能源 | 電能 |
技術(shù)路線 | 空氣源熱泵 | |
用熱側(cè)情況 | 建筑面積：8880平米、結(jié)構(gòu)形式：居民小區(qū)；建筑節(jié)能情況：非節(jié)能建筑，24墻無保溫，單層玻璃；室內(nèi)末端形式：散熱器 | |
供熱側(cè)情況 | 供熱單位：黃驊市蘭天熱力投資有限公司；取暖面積：8880㎡； 取暖組織模式：集中供暖；投入運(yùn)營時間：2017年11月10日 | |
適用范圍 | 適用地域：環(huán)境溫度-35℃以上的嚴(yán)寒地區(qū)；采暖組織模式：集中供暖 | |
主要技術(shù)指標(biāo) | 氣候條件 | 室外平均溫度：-4.25℃；極端最低溫度：-12℃ |
主要設(shè)備 | 設(shè)備名稱：空氣源雙級高溫（復(fù)疊式）熱泵機(jī)組 數(shù)量：7；設(shè)備運(yùn)行規(guī)律：連續(xù)運(yùn)行 | |
設(shè)備參數(shù) | 制熱量（kW）：（A-7℃，W60℃/65℃）：80.0KW 供回水溫度（℃）：65℃/60℃；流量（m3/h）：13.75m3/h | |
能效比 | 主要設(shè)備能效比：2.25；系統(tǒng)綜合能效比：2.0 | |
其它參數(shù) | 水泵：變頻；機(jī)組：定頻；地源熱泵打井情況：無 | |
主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo) | 固定設(shè)施建設(shè)費(fèi)用 | 熱源投資費(fèi)用：105（元/㎡）；一次管網(wǎng)投資費(fèi)用：55（元/㎡）； 二次管網(wǎng)投資費(fèi)用：無；室內(nèi)末端投資費(fèi)用：無； 單位取暖面積建設(shè)費(fèi)用160（元/㎡） |
年能耗情況 | 電實(shí)際總消耗量：229320kw·h； 單位取暖面積折合標(biāo)煤量（千克標(biāo)煤/㎡）：10.12 | |
采暖季運(yùn)行費(fèi)用 | 水費(fèi)：0.007（元/㎡）；電費(fèi)：10.32（元/㎡）（電費(fèi)0.4元/度）； 人工費(fèi)：0（元/㎡）；固定資產(chǎn)折舊費(fèi)：5.54（元/㎡） 單位取暖面積運(yùn)行費(fèi)用：15.86（元/㎡） | |
實(shí)際運(yùn)行效果 | 取暖效果 | 采暖天數(shù)：122天；室內(nèi)平均室溫：18～20℃；設(shè)備穩(wěn)定性：運(yùn)行穩(wěn)定無異常 |
環(huán)保效益 | 與燃煤鍋爐相比節(jié)能減排量：每年可減少煙塵6.8噸、二氧化硫4.7噸、氮氧化物3.0噸；污染物排放及達(dá)標(biāo)情況：無 |
什么是雙級復(fù)疊高溫?zé)岜茫?/strong>
雙級高溫?zé)岜脵C(jī)組由兩個單獨(dú)的冷媒系統(tǒng)耦合組成，分別稱為第一級（低溫級）和第二級（高溫級）。利用了不同冷媒的性質(zhì)及性能特點(diǎn)。
第一級（低溫級）使用R410a環(huán)保冷媒，運(yùn)用其卓越的低環(huán)溫蒸發(fā)性能，配合準(zhǔn)二級壓縮的獨(dú)特設(shè)計理念，讓低溫級系統(tǒng)在極低的環(huán)境溫度下（-30℃）仍有卓越的蒸發(fā)能力，通過冷凝蒸發(fā)器將從環(huán)境中吸取的低品位熱能轉(zhuǎn)移至高溫級系統(tǒng)，為高溫級系統(tǒng)創(chuàng)造良好的運(yùn)行條件；
第二級（高溫級）使用R134a環(huán)保冷媒，運(yùn)用其高冷凝溫度低系統(tǒng)壓力的物理性質(zhì)，通過冷凝蒸發(fā)器的耦合使壓縮機(jī)維持在合適的壓比，滿足降低蒸發(fā)溫度同時提高冷凝溫度的要求，從而在較低的環(huán)境溫度下穩(wěn)定得到高出水溫度（最高出水溫度80℃）。
采暖和節(jié)能效果如何？
該項(xiàng)目于2017年11月10日正式投入運(yùn)行，并安排專人專職監(jiān)測管理。通過監(jiān)測顯示，整個供暖季平均環(huán)境溫度為-4.25℃，熱泵系統(tǒng)進(jìn)出水平均溫度溫度為48.6℃/44.3℃，【熱泵市場 水印】熱泵系統(tǒng)冬季運(yùn)行期總產(chǎn)熱量1684G焦耳，即467800kw（1G焦耳=109焦耳=278kw·h），冬季運(yùn)行期總耗電量229320度電，系統(tǒng)冬季運(yùn)行COP為2.0左右，設(shè)備冬季運(yùn)行期平均COP為2.25左右。整供暖季設(shè)備運(yùn)行良好，穩(wěn)定可靠，噪音低，運(yùn)行期間零投訴，建筑室內(nèi)溫度長期保持20℃以上。
該工程未改造前一供暖季耗煤量約為380噸，以每噸標(biāo)準(zhǔn)煤800元計算，供暖費(fèi)用為34.23元/平米/供暖季。采用熱泵供暖后，總耗電量為229320kw，小區(qū)采暖平均電價為0.4元/度，則總電費(fèi)為91728元，一個采暖季下來采暖電費(fèi)每平米僅10.32元。算上設(shè)備折舊費(fèi)等相關(guān)費(fèi)用，一個冬天下來也不到16元。
以燃煤火力發(fā)電效率31.3%計算，一千克標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)電量為2.55度電，則供暖改造后一供暖季耗電量22.932萬度電折算為標(biāo)準(zhǔn)煤為89.93噸，與改造前一供暖季耗煤量380噸相比，每年可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤近300噸，每年可減少煙塵6.8噸、二氧化硫4.7噸、氮氧化物3.0噸。
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