您的当前位置:首页正文

水源热泵采暖方案与集中供热采暖比较

2022-09-01 来源:钮旅网
水源热泵采暖方案及与 集中供热采暖比较

一、可以采用的采暖热源方案

本方案仅就该区域可以采用的集中供热和水源热泵供热二种采暖热源方案的特点和经济性进行说明、分析和比较,为业主提供参考。

二、集中供热现状

目前,石家庄市集中供热的能力已经饱和,市区内不少地方不能被集中供热覆盖,由于城中村的改造以及市内和城郊结合部大量住宅、商用建筑建设速度迅猛,集中供热能力的缺口越来越大,集中供热的质量逐年下降,据我们了解,以后集中供热的接口费和采暖费会有较大幅度提高。今后集中供热的发展就看政府将来的规划和决心以及电厂的投资方向了。

三、水源热泵采暖和空调的原理

以采暖为例,水源热泵是指能够从温度比较低的地下水中提取热量并将其移送到温度比较高的采暖用低温热水中的装置。水源热泵的工作原理如图所示。

图中,按照水源热泵供热原理,系统可分为井水侧和用户侧,井水侧由出水井和潜水电泵、水源热泵机组的井水侧、井水管路、回灌井等组成,用户侧由水源热泵机组的用户侧、低温热水循环管路、循环水泵和采暖用户等组成。井水(比如为17℃)在潜水电泵的驱动下由出水井通过井水管路进入水源热泵机组的井水侧将热量(热量为Qd)传给水源热泵机组的低压工作物质,工作物质吸热后由低压液体变成低压蒸汽,井水失去热量后温度降低(比如为9℃或更低),然后从回灌井再回灌回到地下;水源热泵机组的压缩机在输入电能(能量为W)的驱动下使工作物质蒸汽升压升温(比如为50℃),同

时电能变成等量的热量(Q=W)加热工作物质。采暖回水(比如为37℃)在水源热泵机组的用户侧吸收(Qd+Q)的热量后温度升高(比如为45℃),然后在循环泵的驱动下供给采暖用户并将热量Qg=(Qd+Q)移送给采暖用户,工作物质失去热量后由高压蒸汽变成高

水源热泵供热原理出水井潜水电泵17 C井水管路QQ压缩机50 CQ 5 C膨胀阀井水侧9 C(或更低)机组输入电能W低温热水管路37 C用户侧Q采暖用户45 C循环泵水源热泵机组潜水电泵回灌井Q=WQg=Qd+Q括号中的温度为示意,也可以是其它数值。压液体,高压液体经膨胀阀降压成低压液体后又回到水源热泵机组的井水侧。一般有Qd=4W=4Q,而Qg=(Qd+Q)=5W=5Q。即采用水源热泵消耗1kWh(俗称1度)的电量可以供给用户5kWh左右的热量。

四、水源热泵供热的特点

1、国家对利用水源热泵供热、空调的有关政策

近年来,由于能源结构的变化引发了供暖热源的多元化,以燃煤锅炉、集中供热作为采暖热源的格局已经发生了改变。

水源热泵是21世纪能源利用的最优方式之一,其在美、欧等国家和地区已经有近百年的应用历史,我国进行水源热泵技术研究、应用也有十余年的历史,由于其不可比拟的特点,目前,在东北、京、津等地水源热泵正在逐步取代传统的供暖和制冷方式。近年来,国家出台了一系列的能源政策和环保政策鼓励利用水源热泵技术进行建

筑物的采暖和空调,如建设部、财政部联合下发的《关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见》(建科[2006]213号)文件中指出,可再生能源在建筑中的应用前景十分广阔,目前,虽然我国太阳能光热利用、浅层地能热泵技术发展比较迅速,但与建筑结合的程度不够,应用范围较窄,需要大力扶持、引导。并且指出,推进可再生能源在建筑中应用是贯彻落实科学发展观,调整能源结构,保证国家能源安全的重要举措;推进可再生能源在建筑中应用是实施国家能源战略的必然选择,是解决建筑用能最经济合理的选择;推进可再生能源在建筑中应用是满足能源需求日益增长,改善人民生活质量,提高建筑用能效率的现实要求。不少奥运场馆利用水源热泵技术进行采暖和空调就是为了落实《北京奥运行动计划》。总之,利用水源热泵技术进行住宅采暖和空调符合国家节能环保的政策,利国、利民。

2、水源热泵的特点

⑴、一机多用、一次性投资低

水源热泵既可以在冬季供热进行采暖,也可以在夏季制冷进行空调,又可同时提供生活热水,能够做到一机多用,一套系统可以替代锅炉或集中供热加空调的两套系统或装置,较大幅度降低一次性投资。可广泛应用于办公建筑、商用建筑、住宅、学校等。

⑵、高效、节能、运行费用低

水源热泵消耗1kWh(俗称1度)的电量,用户一般可以在冬季得到约5 kWh的热量,是电暖气采暖经济性的5倍,与燃煤锅炉采暖的经济性相当;而在夏季水源热泵消耗1kWh(俗称1度)的电量,得到约6 kWh的冷量,比家用空调的耗电量低1倍多。

⑶、水源热泵运行的耗电量随着采暖热水温度的降低而降低

水源热泵提供的采暖热水温度每降低1℃,水源热泵的经济性约提高2-3%左右,因此,在冬季天气温度比较高时房间维持采暖温度需要的热量比较少,水源热泵所提供的采暖热水温度也可以相应的降低,比如,当天气的温度为-8℃左右时,水源热泵提供45℃标准温度的采暖热水,而当天气温度提高到0℃-5℃时,水源热泵所提供的采暖热水温度可以为35℃-40℃,使水源热泵运行的耗电量降低。

此特点为水源热泵所独有,是其它热源方式所没有的。 ⑷、运行控制灵活、方便,运行可靠、效果好

水源热泵技术含量高、技术完善,具有比较高的运行自动控制功能和安全保护功能,可以采取较高水平的运行调节手段,控制灵活、方便,可以实现采暖供水温度根据天气温度的改变而相应改变,进一步降低运行耗电量。

⑸、运行维护费用低、寿命长

水源热泵的制造水平和技术水平可以实现无人值守或可只配备1-2名运行管理维护人员,运行维护费用低,另外压缩机可以均衡运行,主机寿命可达20万小时以上,如果冬天采暖、夏季空调,每年按照7个月220天计算,可运行35年,如果只是冬天采暖,主机寿命会更长。

⑹、环保清洁、节水省地

没有燃烧过程、避免了排放烟尘及有害物质,有显著的社会效益;自由运用地表水资源,既不消耗水资源,也不会对其造成污染;省去了一般制冷机组的冷却塔和循环水泵,减少了机房占地面积。

⑺、水源热泵供热是采用地板辐射采暖时最为经济的供热方式 由于地板辐射采暖一般采用不高于45℃的低温热水进行采暖,而使用水源热泵制取这样温度的热水的经济性是比较高的,而且,当天气温度比较高时,由于采暖热负荷比较小,所需要水源热泵制取的采暖热水温度还可以降低,使用水源热泵供热会具有更高的经济性,所以,采用地板辐射采暖时最为经济的供热方式是使用水源热泵供热。

⑻、可以自主控制运行使用

不象集中供热那样,运行使用受到热电厂的制约和限制,水源热泵供热的特点是拥有独立自主的采暖热源,具有良好的调节性能,运行节能、运行费低,如果采用比较高水平的运行调节方法,还可以进一步降低运行费用。所以特别适用于自我管理、自主收费的群体建筑的采暖。水源热泵的管理者可以自主决定水源热泵的运行时间、运行方式、运行参数等,可以自主控制运行使用,即方便使用又可降低运行费用。

五、初投资分析(估算)

分析的建筑物为节能保温外墙的高层建筑,总建筑面积不低于4万平方米。

1、集中供热

是指由热电厂或集中供热站通过热力管网提供一次热源的供热形式。为了降低输送费用,一次热源一般为蒸汽或高温热水,因此,用户需要设置二次热源转换装置,即需要设立换热站将蒸汽或高温热水转换成所需要的采暖温度的热水后才能使用。

集中供热的初投资为入网费或接入费与二次换热站、二次热源外

网的费用之和。按照单位建筑面积估算,石家庄市的接入费目前为40-80元/m2(根据用户的具体情况确定具体价格),用户二次换热站的费用约为15元/m2,二次热源外网的费用为7元/m2,集中供热的初投资约为72元/m2。

2、水源热泵供热

水源热泵供热的初投资为水源井及井网、机房系统、供热外网的费用之和。按照单位建筑面积估算,该区域水源热泵供热的初投资约为69元/m2。具体初投资根据该区域水源井的探测出水量和回灌量确定。

五、采暖运行费分析(估算)

电费按照居民用电价格0.52元/ kWh计算。 1、集中供热

集中供热按照由集中供热单位收取每个采暖季采暖费18.4元/ m2计算,二次热源侧采暖热水的循环水泵的耗电功率约为3.0kWh/m2,则运行电费为1.56元/m2,该部分费用一般由物业利用收取物业费承担。

2、水源热泵供热

水源热泵供热的运行费用由水源热泵机组耗电、水源井潜水电泵耗电、采暖热水循环水泵耗电构成。水源热泵供热每个采暖季采暖费成本约13.75元/ m2。加上部分管理成本后收取采暖费。

六、初投资与采暖费用汇总表

1、初投资不包括室内暖气部分和楼内暖气管道部分。 2、建筑物面积按4万平方米考虑。 3、电费按0.52元/ kWh计算。

序供热热源 初投资 折合每m2采暖费 耗电费号 (万) 初投资(元) 72 (万) 73.6 采暖总折合每m2运行费(元) 用(万) 费用(万) 6.24 1 集中供热288 采暖 2 水源热泵采暖

79.84 19.96 276 69 ---- 55 55 13.75

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容