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空氣源熱泵專業(yè)研發(fā)制造商 上萬工程案例美好生活，由我開始
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一、項(xiàng)目概況
某選煤廠總供熱面積為48573.8平方，其中生產(chǎn)區(qū)域建筑面積為36738.3平方，建筑層高5.4米，折合為建筑（按層高3米計(jì)）供暖面積65713.2平方，由原來的燃煤鍋爐改為電廠集中供熱或空氣源熱泵機(jī)組供熱。項(xiàng)目所在地冬季日平均最高氣溫5℃，日平均最低氣溫-9℃，最低氣溫為-23.4℃，因地處山區(qū)，氣溫比天氣預(yù)報(bào)低2至5℃。煤改空氣源熱泵供暖一年來的實(shí)踐表明，改造后的普遍存在采暖效果差，壓縮機(jī)大量燒毀等問題，嚴(yán)重影響了企業(yè)的安全生產(chǎn)。
經(jīng)延聘專家組多方調(diào)研，決定對問題最嚴(yán)重的宏源500萬噸選煤廠進(jìn)行試點(diǎn)改造。蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)方案最終脫穎而出。該方案利用現(xiàn)有空氣源熱泵和相變蓄能耦合,作為散熱器專用螺桿熱泵機(jī)組的穩(wěn)定熱源，實(shí)現(xiàn)末端散熱器供水60℃/回水45℃，大溫差小流量，確保采暖效果。
該項(xiàng)目自2019年9月施工改造，11月底竣工、調(diào)試，正常投運(yùn)。通過遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)對2019年12月1日至2020年2月18運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行了采集和分析，供水溫度和室內(nèi)溫度、能耗均達(dá)到了優(yōu)化設(shè)計(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)，確保了正常的生產(chǎn)生活，為后續(xù)不達(dá)標(biāo)的空氣源熱泵采暖系統(tǒng)升級改造提供了真實(shí)的決策依據(jù)。
二、原空氣源熱泵系統(tǒng)存在的問題
1、原設(shè)計(jì)負(fù)荷
500萬噸洗煤廠總供熱面積為48573.8平方，其中生產(chǎn)區(qū)域建筑供熱面積36738.3平方，熱負(fù)荷2939KW，負(fù)荷指標(biāo)80W/平方，磅房（224.1平方）、1#門房、2#門房（63.6平方）室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為18℃外，其他區(qū)域室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為12℃。
2、原設(shè)備配置及裝機(jī)功率
原供熱由燃煤鍋爐集中供熱，2018年燃煤鍋爐停用拆除后在鍋爐房北側(cè)集中安裝空氣源熱泵機(jī)組28臺+2臺200KW的電輔熱器，其中8臺供生活區(qū)，其余20臺分兩路（DN150與DN200）供生產(chǎn)區(qū)，經(jīng)現(xiàn)場勘查測量，空氣源熱泵主機(jī)安裝間距為56㎝，設(shè)備排布非常密集，如圖2所示。
3、使用情況
2018年冬季實(shí)際運(yùn)行中供水溫度約40℃，能耗費(fèi)用極高，而且112臺壓縮機(jī)年燒毀56臺，維修更換工作繁重。按裝機(jī)設(shè)備銘牌顯示在室外溫度7℃/6℃下，制熱量170KW/臺，生產(chǎn)區(qū)設(shè)備供熱量為20臺*170KW=3400KW。在室外溫度-12℃/-14℃下制熱量僅為108KW/臺，生產(chǎn)區(qū)設(shè)備供熱量為20臺*108KW=2160KW（在環(huán)溫-20℃時(shí)，空氣源熱泵產(chǎn)生的熱量更低，無法滿足采暖需求）。而生產(chǎn)區(qū)末端散熱器總的熱負(fù)荷需求為2939KW，按室外溫度-12℃/-14℃條件考慮，有779KW的供熱缺口，尤其是在此環(huán)境溫度條件下，空氣源熱泵的實(shí)際出水溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于60℃的合同規(guī)定。
4、供熱效果
按2018年至2019年度采暖期（2018年11月1日至2019年2月26日）運(yùn)行情況的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：
（1）供水溫度最高為55℃，室外溫度-12℃以下時(shí)，供水溫度均低于50℃。
（2）夜間使用兩臺200KW電輔加熱，2018年12月和2019年1月全天開啟。
（3）28臺空氣源熱泵共計(jì)配置112臺壓縮機(jī)，已更換56臺燒毀的壓縮機(jī)，年損毀率約50%。
（4）生活區(qū)地暖部分室內(nèi)溫度可以達(dá)到＞18℃，其余建筑物（散熱器或其他散熱器）均無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，生產(chǎn)區(qū)建筑物室內(nèi)溫度均達(dá)不到12℃。
5、綜合分析不達(dá)標(biāo)原因
（1）空氣源熱泵機(jī)組裝機(jī)容量不夠，低溫條件下空氣源熱泵機(jī)組制熱量遠(yuǎn)不能滿足末端供熱負(fù)荷需求。
（2）空氣源熱泵機(jī)組安裝間距僅為56cm，冷島現(xiàn)象嚴(yán)重，不符合工程規(guī)范要求。
（3）兩臺200KW電輔加熱在12月和1月期間連續(xù)運(yùn)行，導(dǎo)致采暖運(yùn)行費(fèi)用極高。
（4）空氣源熱泵機(jī)組在低溫條件下設(shè)置高溫出水制熱，壓縮機(jī)排氣溫度過高、壓縮比太大，不僅達(dá)不到出水溫度的要求，反而導(dǎo)致壓縮機(jī)的大量燒毀。
三、蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)解決方案
現(xiàn)有的清潔能源采暖/供冷方式中，熱泵技術(shù)有著清潔環(huán)保、能效比高、運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)勢，但都存在各自的適用范圍和條件，如:水源熱泵系統(tǒng)在水資源匱乏，環(huán)保和水務(wù)部門禁止打井取水，使用條件和政策的受到雙重限制的地區(qū)；在冬季熱負(fù)荷大、夏季空調(diào)冷負(fù)荷小或者無需制冷的北方一些地區(qū)，地埋管換熱系統(tǒng)易形成冷堆積，導(dǎo)致?lián)Q熱效果逐年衰減。既有項(xiàng)目改造若采用地埋管方式占地面積大、投資高，基本不具備可行的條件；空氣源熱泵適用范圍廣,受制條件少,但在低溫環(huán)境條件下，高溫制熱能力衰減，能耗高，而且由于運(yùn)行條件惡劣，造成維修費(fèi)用和故障率較高。
為了突破單一技術(shù)運(yùn)用的客觀限制，通過綜合技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用實(shí)踐，我們提出了蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)，采用空氣源熱泵采集能量、相變蓄能調(diào)節(jié)和螺桿水水熱泵提溫的“雙級耦合、多能互補(bǔ)”方式，打造極端嚴(yán)寒天氣下穩(wěn)定、高效供熱的熱泵蓄能復(fù)合系統(tǒng)。
1、負(fù)荷設(shè)計(jì)
500萬噸洗煤廠總供熱面積為48573.8平方，其中生產(chǎn)區(qū)域建筑供熱面積36738.3平方，其中磅房（224.1平方）、1#門房、2#門房（63.6平方）室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為18℃外，其他區(qū)域室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為12℃。生產(chǎn)區(qū)外墻無保溫（圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫較差），末端為散熱器和其他散熱器，推薦熱負(fù)荷指標(biāo)為：80W/平方。
由此，系統(tǒng)配置熱負(fù)荷依舊為36738.3平方×80W/平方≈2939KW。與原空氣源熱泵系統(tǒng)采暖負(fù)荷設(shè)計(jì)相同。
2、技術(shù)原理
蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)是成熟的熱泵技術(shù)和蓄能技術(shù)的交叉互聯(lián)、綜合利用形成的創(chuàng)新應(yīng)用系統(tǒng)，蓄聯(lián)熱泵由一次側(cè)空氣源蓄能熱泵、二次側(cè)變工況溫度提升熱泵組成。通過一次側(cè)空氣源熱泵或淺層地?zé)?、太陽能、其他廢熱余熱等通過相變蓄能進(jìn)行多源互補(bǔ)的技術(shù)耦合，實(shí)現(xiàn)自然界所蘊(yùn)含的低品位熱能的采集和儲存，為二次側(cè)溫度提升熱泵系統(tǒng)提供低品位熱源，構(gòu)建穩(wěn)定、可靠、節(jié)能的采暖系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過綜合創(chuàng)新有效地突破了單一技術(shù)運(yùn)用的物理極限，蓄能模塊拓展和改善了水源熱泵和空氣源熱泵的使用條件，克服各自的限制和性能弱點(diǎn)，不僅設(shè)備壓縮比降低、維護(hù)成本減少、設(shè)備壽命延長，而且系統(tǒng)穩(wěn)定性提升、能夠在極端嚴(yán)寒的天氣下穩(wěn)定供熱。
3、系統(tǒng)解決方案
（1）500萬噸洗煤廠采用蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)升級，通過原空氣源熱泵和相變蓄能耦合，改變原空氣源熱泵出水溫度，為散熱器專用熱泵系統(tǒng)提供穩(wěn)定熱源，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)60℃的高溫供暖。
（2）蓄聯(lián)系統(tǒng)大幅改善了單一空氣源熱泵低溫環(huán)境下能效比低、結(jié)霜嚴(yán)重、故障率高的問題，高溫供水運(yùn)行平穩(wěn)，低縮比運(yùn)行使得壓縮機(jī)使用壽命提高，保證極端天氣供暖需求。
（3）溫度提升熱泵配置散熱器專用螺桿熱泵機(jī)組，通過智能設(shè)計(jì)冷凝器二次提溫，回水進(jìn)入一級冷凝器，入口側(cè)水溫45℃、出口側(cè)水溫52.5℃；通過聯(lián)通器進(jìn)入二級冷凝器，入口側(cè)水溫52.5℃、出口側(cè)水溫60℃，大溫差、小流量，比現(xiàn)有冷凝方式COP提高7.5%，確保末端散熱器的采暖效果。
4、設(shè)備配置及功耗（見表一）
四、系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
1、優(yōu)化供熱系統(tǒng)
對原空氣源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級，將空氣源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行分組聯(lián)控、改進(jìn)控制策略并調(diào)整機(jī)組的運(yùn)行工況參數(shù)，進(jìn)行低品質(zhì)熱能采集，在室內(nèi)增設(shè)相變蓄能裝置進(jìn)行熱泵熱泵量的存儲和調(diào)節(jié)，以此解決熱源問題，再通過散熱器專用熱泵機(jī)組實(shí)現(xiàn)高溫供熱。系統(tǒng)設(shè)計(jì)了單級直供和雙級聯(lián)供的節(jié)能運(yùn)行模式，在環(huán)溫較低時(shí)，采用雙級聯(lián)供的模式供熱；在環(huán)溫較高時(shí)，末端負(fù)荷需求減小，采用空氣源熱泵單級直供的模式供熱，最大化提升系統(tǒng)在全采暖季的綜合能效。系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)原理如圖3所示。
2、調(diào)整空氣源熱泵間距
室外空氣源熱泵從空氣中提取低品質(zhì)熱量，原工程安裝時(shí)設(shè)備間距過小，嚴(yán)重影響氣流的均一性，多臺設(shè)備集中布置，經(jīng)實(shí)測中心點(diǎn)溫度比周邊環(huán)境溫度低5℃左右，大大影響了設(shè)備效率。通過工程改造，設(shè)備間距調(diào)整到1m以上，減少氣流短路現(xiàn)象，使得換熱效果得到進(jìn)一步提升。工程改造后實(shí)景圖（見圖4）。
3、增設(shè)相變蓄能裝置
相變蓄能裝置充分發(fā)揮了相變蓄能、冷熱均流和調(diào)節(jié)蓄放的功能。在環(huán)境溫度過低時(shí)，空氣源熱泵處于自身限制而無法正常供熱的狀態(tài)下，蓄能模塊為系統(tǒng)提供補(bǔ)充能量，確保末端系統(tǒng)穩(wěn)定供熱。按系統(tǒng)需求，增設(shè)23m3相變蓄能裝置2個(gè)。工程改造后實(shí)景圖（見圖5）。
4、增設(shè)散熱器專用熱泵機(jī)組
按熱負(fù)荷2939KW設(shè)計(jì)，配置2臺散熱器專用螺桿熱泵機(jī)組AWHN4002A（單臺制熱量1520.4KW/功率386.9KW），在不增加熱泵設(shè)備制造費(fèi)用的前提下，機(jī)組可穩(wěn)定提供60℃供水/45℃回水，大溫差小流量，與現(xiàn)有末端散熱器適配，取得良好的采暖效果。工程改造實(shí)景圖（見圖6）。
5、增設(shè)智能控制系統(tǒng)
項(xiàng)目地處山溝，交通不便，現(xiàn)場專業(yè)技術(shù)力量不足。為此，增設(shè)了蓄聯(lián)熱泵智能控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)變工況自適應(yīng)調(diào)節(jié)、直供/聯(lián)供自動(dòng)切換，觸摸屏人機(jī)交互界面，具備“開機(jī)/關(guān)機(jī)”、“手動(dòng)/自動(dòng)”、“運(yùn)行狀態(tài)”、“參數(shù)設(shè)置”、“報(bào)警信息”、“能效分析”等界面。對空氣源熱泵控制器優(yōu)化升級，與新增設(shè)備深度耦合可根據(jù)環(huán)境溫度的變化自適應(yīng)調(diào)節(jié)供水溫度，為溫度提升熱泵提供了穩(wěn)定熱源。智能控制系統(tǒng)的加入，更適應(yīng)低溫環(huán)境的高效、穩(wěn)定的供熱運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制、無人值守、節(jié)能運(yùn)行的效果。智能控制系統(tǒng)主界面如圖7所示。
自2019年12月1日至2019年2月18日，通過智能控制系統(tǒng)對環(huán)境溫度、設(shè)備耗電量、供回水溫度等做了數(shù)據(jù)監(jiān)測，除散熱器表面溫度和室內(nèi)溫度采用紅外測溫儀測試外，其余參數(shù)均為實(shí)時(shí)在線監(jiān)測、調(diào)控。
五、升級改造后供熱效果
1、氣象條件
2019年12月1日至2020年2月18日期間，項(xiàng)目地的氣溫監(jiān)測數(shù)據(jù)分析如下：
2019年12月平均高溫：5℃，平均低溫：-7℃；極端低溫：-19℃（12月30日）；
2020年1月平均高溫：2℃，平均低溫：-12℃，極端低溫：-16℃（1月13日）；
2020年2月平均高溫：7℃，平均低溫：-10℃，極端低溫：-13℃（2月15日）；由于煤礦地處山區(qū)，項(xiàng)目所在地氣溫比市區(qū)氣溫低2至5℃，現(xiàn)場實(shí)測的最低氣溫為-23.4℃。
2、供熱溫度
（1）嚴(yán)寒低溫天氣運(yùn)行情況
根據(jù)監(jiān)測期間的氣溫統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，最低氣溫出現(xiàn)在2019年12月30日，晴天，夜間最低溫度-19℃，白天最低溫度-6℃。蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，熱源側(cè)溫度25℃左右，供熱側(cè)溫度60℃左右。智能控制系統(tǒng)實(shí)測數(shù)據(jù)如圖9所示：
說明：低溫嚴(yán)寒時(shí)段出現(xiàn)在凌晨至清早，由運(yùn)行曲線可以看出，在00:30至11:00低溫天氣期間，空氣源熱泵加載運(yùn)行，蓄能裝置釋放熱量補(bǔ)充調(diào)節(jié)，熱源溫度波動(dòng)較小，溫度提升熱泵供熱溫度穩(wěn)定。在11:00至18:00白天環(huán)溫較高時(shí)段，建筑物熱負(fù)荷需求降低，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)通過自動(dòng)調(diào)節(jié)出水溫度將部分高效富余制熱能力轉(zhuǎn)化為熱能蓄存，此期間空氣源熱泵根據(jù)環(huán)溫和供水溫度進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)。
（2）低溫雨雪天氣運(yùn)行情況根據(jù)監(jiān)測期間的氣溫統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2020年1月4日至1月7日出現(xiàn)不同程度的雨夾雪、大雪天氣，其中1月4日為雨夾雪天氣，1月7日為大雪天氣，全天氣溫都較低為-12℃，濕度較大。蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)中，熱源側(cè)的空氣源熱泵出現(xiàn)多次化霜現(xiàn)象，空氣源熱泵供水溫度波動(dòng)幅度加大，此時(shí)段，蓄能裝置通過控制調(diào)節(jié)進(jìn)行能量補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)了熱源側(cè)溫度的穩(wěn)定平衡，確保了使用側(cè)穩(wěn)定供熱。智能控制系統(tǒng)實(shí)測數(shù)據(jù)如圖10所示。
說明：由運(yùn)行曲線可以看出，在05:00至12:00低溫天氣期間，蓄能裝置釋放熱量補(bǔ)充調(diào)節(jié)；在12:00至18:00白天環(huán)溫較高時(shí)段，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)利用富余制熱能力開始蓄能，蓄能裝置還起到了對化霜能量的補(bǔ)償，在12:30至15:30期間雨雪較大階段，蓄能罐體內(nèi)溫度上升較慢。智能控制系統(tǒng)1月7日運(yùn)行數(shù)據(jù)曲線截圖（詳見圖11）。
說明：由運(yùn)行曲線可以看出，受雨雪天氣影響，全天熱源側(cè)溫度波動(dòng)較大，在01:00至13:00期間，蓄能裝置多次釋放熱量進(jìn)行溫度補(bǔ)償；在12:00至18:00時(shí)段環(huán)溫升高，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)利用富余制熱能力開始蓄能，系統(tǒng)快速完成蓄能。在18:00后隨著建筑物熱負(fù)荷升高，仍可實(shí)現(xiàn)60℃左右的穩(wěn)定高溫供熱。
通過上述典型天氣條件下的運(yùn)行分析，相比原空氣源熱泵系統(tǒng)在12月和1月的兩臺200KW電輔加熱全天開啟情況、低溫天氣達(dá)不到50℃供水溫度的要求，改造后的蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)，供熱溫度可始終保持在60～65℃之間，并且全時(shí)段未出現(xiàn)一例壓縮機(jī)燒毀的現(xiàn)象。
2、末端散熱器溫度
在2019年12月25日對系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行抽樣檢測，在凌晨3:00（環(huán)境溫度為-13℃）對500萬噸洗煤廠建筑物及采暖散熱器進(jìn)行了采樣，散熱器表面溫度可達(dá)50.3℃，室內(nèi)溫度達(dá)13℃。相比原空氣源熱泵采暖，同等天氣條件下，散熱器表面溫度提升8℃左右，建筑物室內(nèi)溫度提升5℃左右，均超過采暖設(shè)計(jì)要求。抽樣檢測實(shí)況如圖12所示。
3、系統(tǒng)綜合能效比
熱泵機(jī)組的能效比COP受到蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、水流量和負(fù)荷率等多種因素的影響，一次側(cè)空氣源熱泵機(jī)組和二次側(cè)螺桿式溫度提升熱泵機(jī)組在不同工況下，能效比數(shù)值均有所不同。蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)綜合能效比為總制供熱量和機(jī)組壓縮機(jī)功耗的比值，以此，根據(jù)機(jī)組制熱量和功耗關(guān)系，我們推導(dǎo)出蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)機(jī)組綜合能效比的計(jì)算公式，如下：
其中，COP為蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)機(jī)組綜合能效比；
η為動(dòng)態(tài)回歸修正系數(shù),取1；
COP1為空氣源熱泵機(jī)組能效比；
COP2為螺桿式溫度提升熱泵機(jī)組能效比。
根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，對不同環(huán)境溫度條件下，對應(yīng)機(jī)組的運(yùn)行工況數(shù)據(jù)、水泵流量、供回水溫度等數(shù)據(jù)，對蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)機(jī)組綜合能效比進(jìn)行測算，通過測算和理論推導(dǎo)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，得出蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)在不同工況的機(jī)組綜合能效比，供分析參考，如表2所示。
通過監(jiān)測數(shù)據(jù)和機(jī)組綜合能效比理論推導(dǎo)的對照分析，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)通過蓄能裝置的耦合，使得設(shè)備性能達(dá)到最佳，供熱系統(tǒng)改造后綜合能效大幅提升。由能效數(shù)據(jù)得出結(jié)論，為了進(jìn)一步提升全采暖周期的綜合能效水平，以環(huán)溫5℃為界限，系統(tǒng)采用單級直供和雙級聯(lián)供自動(dòng)切換的節(jié)能最優(yōu)模式。
4、設(shè)備性能
（1）空氣源熱泵改變了出水工況，使得設(shè)備運(yùn)行的冷凝溫度和冷凝壓力降低，最大壓縮比由24.33降至10.57，僅為原空氣源熱泵系統(tǒng)供暖的43.4%。壓縮機(jī)始終處在高效、穩(wěn)定的運(yùn)行區(qū)間運(yùn)行，設(shè)備故障率降低，可靠性提升。不同工況下溫度壓力參數(shù)如表3所示。
由于設(shè)備運(yùn)行工況的改善和蓄能裝置的能量蓄存調(diào)節(jié)，在運(yùn)行過程中，熱源側(cè)配置的28臺空氣源熱泵機(jī)組，最佳工況時(shí)實(shí)際啟動(dòng)設(shè)備數(shù)量減少了50%，原電輔熱裝置（2臺200KW）不再使用。
（2）蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)中空氣源熱泵出水工況改變，使得壓縮機(jī)的排氣溫度降低，相比原空氣源熱泵設(shè)定60℃供熱時(shí)，排氣溫度降低50%左右，大大降低了低環(huán)溫條件運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)燒毀的風(fēng)險(xiǎn)，而且大幅提升了設(shè)備的使用壽命?？諝庠礋岜脡嚎s機(jī)不同工況排氣溫度如表4所示。
5、能耗費(fèi)用
根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年12月1日至2020年2月18日期間，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)主要設(shè)備啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)間計(jì)算，采暖的平均負(fù)荷系數(shù)為60%左右，供暖數(shù)據(jù)監(jiān)測時(shí)間80天，平均電價(jià)0.5652元/KWh，建筑面積36738.3平方，單位面積運(yùn)行費(fèi)用為：29元/平方。分項(xiàng)能耗設(shè)備如表5所示。
六、總結(jié)
本項(xiàng)目積極響應(yīng)落實(shí)《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》等文件精神，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)立足先進(jìn)節(jié)能技術(shù)，低成本、高能效、零排放的解決能源供應(yīng)問題，增加了供熱的穩(wěn)定性、降低系統(tǒng)投資、運(yùn)行節(jié)能、設(shè)備壽命提高，具備良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保效益，對于“推進(jìn)清潔能源、減少霧霾天氣”有著積極的示范意義，也為嚴(yán)寒地區(qū)空氣源熱泵升級改造提供了借鑒。該項(xiàng)目的主要工程實(shí)踐總結(jié)如下：
（1）采用蓄聯(lián)熱泵技術(shù)對空氣源熱泵采暖升級改造具有良好的可行性和經(jīng)濟(jì)性
根據(jù)采暖運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測對比分析，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)供暖效果明顯優(yōu)于原有空氣源熱泵供暖效果。通過采用蓄聯(lián)熱泵技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化升級，將原有空氣源熱泵和增設(shè)的相變蓄能裝置耦合，實(shí)現(xiàn)低品位熱能的采集和儲存，再通過增設(shè)的溫度提升熱泵實(shí)現(xiàn)高溫?zé)崮艿墓?yīng)。經(jīng)過一個(gè)采暖周期的運(yùn)行，實(shí)踐證明蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性。該項(xiàng)目升級改造后，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)的配電功率比原空氣源熱泵系統(tǒng)低464KW、運(yùn)行能效提升20%以上，不僅達(dá)到了良好的供熱效果，而且大大減少了采暖運(yùn)行費(fèi)用，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性突出。
（2）蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)在嚴(yán)寒低溫天氣條件下能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高溫供暖
通過運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，在嚴(yán)寒低溫天氣（全年最低環(huán)溫-19℃時(shí)段）以及低溫雨雪環(huán)境下，相變蓄能模塊發(fā)揮蓄能調(diào)節(jié)作用、保障熱源側(cè)能量供給，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)供水溫度能夠穩(wěn)定滿足60℃的高溫供暖，散熱器表面溫度可達(dá)50.3℃。相比原有空氣源熱泵，在供熱溫度和穩(wěn)定性上具有大幅提升。
（3）蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)優(yōu)化了設(shè)備技術(shù)性能和提升了設(shè)備使用壽命
蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)中改變了空氣源熱泵出水工況，使得設(shè)備運(yùn)行的冷凝溫度和冷凝壓力降低，最大壓縮比由24.33降至10.57，僅為原空氣源熱泵系統(tǒng)供暖的43.4%，設(shè)備的技術(shù)性能充分發(fā)揮，始終在穩(wěn)定高效區(qū)間運(yùn)行。壓縮機(jī)的排氣溫度從197.4℃降低至86.9℃，相比原空氣源熱泵設(shè)定60℃供熱時(shí)，排氣溫度降低50%左右，大大降低了低環(huán)溫條件運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)燒毀的風(fēng)險(xiǎn)，而且大幅提升了設(shè)備的使用壽命。
（4）蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大溫差供暖更適應(yīng)散熱器采暖特性
蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)的溫度提升熱泵采用散熱器專用螺桿熱泵機(jī)組，通過智能控制和冷凝器二次提溫，回水進(jìn)入一級冷凝器，入口側(cè)水溫45℃、出口側(cè)水溫52.5℃；通過聯(lián)通閥進(jìn)入二級冷凝器，入口側(cè)水溫52.5℃、出口側(cè)水溫60℃，大溫差、小流量，確保末端散熱器的采暖效果。
（5）在同等供熱效果條件下蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)總投資低于空氣源熱泵系統(tǒng)
按該空氣源熱泵供暖系統(tǒng)升級改造的運(yùn)行效果、投資費(fèi)用等方面來看，常見的空氣源熱泵系統(tǒng)，若達(dá)到同等供熱效果，需大量增加機(jī)組數(shù)量和電輔助加熱設(shè)備來保障低溫衰減和化霜衰減的能量補(bǔ)充，按該項(xiàng)目的現(xiàn)有情況測算，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)總投資低于空氣源熱泵系統(tǒng)，另外，與常見的空氣源熱泵相比，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)從技術(shù)上大幅減少了設(shè)備維護(hù)投入。
（6）有待提高改善的問題
原空氣源系統(tǒng)供熱端進(jìn)出水溫差為5℃，散熱器使用端原設(shè)計(jì)進(jìn)出水溫差10～15℃。系統(tǒng)升級改造中設(shè)備管徑、水泵選型可做合理調(diào)整，降低系統(tǒng)水阻，有待進(jìn)一步挖掘水泵節(jié)能潛力。蓄能裝置的蓄能/放能時(shí)間有優(yōu)化空間，有待進(jìn)一步優(yōu)化控制策略。