本帖最后由 一只属猫的兔子 于 2014-7-10 11:49 编辑 前言：在能源日益减少的今天，节能减排已成为大方向，而热泵技术的应用，可使企业在供热领域开拓新的空间，实现节能减排的目的。但是热泵、集中供热及燃气供热各有自己的优势和局限性，本文对一个工程实例剖析，方案提供最大限度供热、制冷及生活热水保障，打造唐山市顶级绿色环保+时尚豪华小区。 工程背景
前言：在能源日益减少的今天，节能减排已成为大方向，而热泵技术的应用，可使企业在供热领域开拓新的空间，实现节能减排的目的。但是热泵、集中供热及燃气供热各有自己的优势和局限性，本文对一个工程实例剖析，方案提供最大限度供热、制冷及生活热水保障，打造唐山市顶级绿色环保+时尚豪华小区。
工程背景
某小区位于唐山市高新技术开发区，地理位置优越，环境优雅，该项目共分A、B、C、D四个区，其中A、C区为普通高层公寓，采用集中供热，共设一个热力站，只提供冬季供暖。B、D区为豪华别墅和跃层高级公寓，为唐山市顶级豪华小区，要求进行冬季供热、夏季制冷、一年四季24小时提供生活热水。
项目基本情况
1、项目要求：B、D区室内系统为地板供热+风机盘管系统，要求冬季供热，夏季制冷，并且提供24小时生活热水供应。
2、基本参数及计算基准
| 别墅 | 采暖热指标为40W/m2，制冷冷指标为100W/m2； |
| 高层楼 | 采暖热指标为40W/m2，制冷冷指标为100W/m2； |
| 综合服务楼 | 采暖热指标为45W/m2，制冷冷指标为100W/m2； |
| 土壤原始平均温度 | 13℃左右； |
| 平均单孔换热量 | 夏季平均单孔换热量60W/m；冬季平均单孔换热量40W/m； |
| 生活热水设计参数 | 按550户（其中别墅41套，豪华跃层住宅509户）、每人每日最高日用水定额100L来计算，热水温度取50℃。 |
B、D区具体方案
B、D区为一个整体，共用一个热力站，都统一考虑。分3系统：夏季制冷系统、冬季供热系统及生活热水系统。
1、室内系统
高、低分区：由于最高建筑为22层住宅楼，所以室内系统分为高、低2个区，1~11层为低区，建筑面积为92141.69平方米；12~22层为高区，建筑面积为24401.78平方米。由于有12层楼房，12层不分区，所以低区定压按12层计算，定压压力设为0.4MPa。高区定压按22层计算，定压压力设为0.7MPa。
室内冬季采暖采用地板供热，夏季制冷采用风机盘管系统，供热与制冷的切换在室内进行。
室内热水系统按11层分高低区，与上水系统一起布置，入户装置与上水入户装置放入一个入户井中，热水进水管和回水管各加一块热水表，2块表计数差为该户用水量。
2、室外管网
室外管网对应室内系统也分高、低区2个系统。低区中的B区别墅区单独引入机房，B、D区的高层1~11层单独引入机房，低区在机房内设集、分水器，有利在机房内进行调节。
制冷时：别墅冷负荷100W，高层冷负荷100W，温差5℃。供热时：别墅热负荷40W，高层热负荷 40W，温差10℃。采用措施是在制冷入户小室的回水管上加旁通，供热时开启旁通阀，关闭制冷回水阀，使供暖时管网阻力达到平衡。
采用土壤源热泵：按单井120m计算，共布置了661口井，井径φ150，井间距4.5m，单U埋管。冷负荷估算：661×60×120=4759kW；热负荷估算：661×40×120=3173kW。
生活热水管网：生活热水管网分高、低2个区，都设循环回水管，主管线沿供热二次网布置，各楼的生活热水入户管线接至给定的上水入户井中。
供热制冷、生活水高低分区共8根直埋管线水平布置，并有足够的沟宽。
3、机房
设2个独立机房，一个热泵主机房及一个燃气真空炉机房。燃气真空炉机房内不设动力设备，只用管道与主机房相联。
热泵主机房
土壤冷热量的平衡：
| 夏季放入土壤热量 | 4759kW×90×12×3600/109=18503GJ |
| 生活热水回收热量 | 1380kW×90×6×3600/109=2683GJ |
| 冬季取自土壤热量 | 3173kW×136×24×3600/109=37284GJ |
土壤可取出热量比取出的冷量大21464GJ，为达到冷热负荷的平衡，冬季需用集中供热补充21464GJ。
热力站总用电负荷：2000kW。
总结及结论
| 优点 | 缺点 | |
| 土壤源热泵 | 热源稳定，可以冬季供热夏季制冷，特别是在夏季制冷时运行费用较低，有明显优势 | 打井占地面积大，初投资大 |
| 集中供热 | 热源稳定，初投资和运行费用较低，有明显优势 | 只能冬季供热不能夏季制冷，集中供热热源紧张 |
| 天然气 | 春秋及夏季气量充裕，运行费用适中 | 冬季用气紧张，运行费用比集中供热高 |
在本工程中，充分综合了这3种供热形式的优势，首先土壤源夏季提供60%的冷负荷，大部分时间由土壤 源制冷，从而保证夏季制冷的运行费最低，在极端负荷的情况下由冷却塔补充制冷，由于减少40%的打井数量，可以减小初投资。
冬季供热时按夏季放入土壤中的热量为准，在每天的用电低谷时开启土壤源热泵，以达到最低的运行成本，不足部分以集中供热作为补充，使进出土壤的冷热量达到完全的平衡，以使土壤源长久使用。
生活热水系统冬季采用集中供热，夏季采用热回收热泵提供，春秋二季采用燃气锅炉提供热水，这样生活热水的 运行成本亦可以达到最低。
本项目在节省初投资，保证土壤源冷热平衡情况下，使运行费用最低，这充分体现运用多种能源及节能技术进行供热制冷的综合优势。
