辽宁某地区供暖形式方案文本.doc

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1、 沈阳地区供暖多使用燃煤锅炉。近几年，为改善大气质量，沈阳市内不允许再建燃煤锅炉房，而一些除尘效果差、吨位小的锅炉房也被取缔，并推行热电联产集中供热，但这必然加大建筑开发成本及增加运行费用。其次，沈阳市郊大部分地区都无供热外网，尤其是正在开发的浑南地区，供暖问题尤为重要。因此，深入分析沈阳地区的气候特点，提出科学合理、先进的制冷、采暖综合措施有利于解决上述问题。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 1热泵技术原理设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 1.1热泵工作原理1设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 根据热力学第二定律，热可以自

2、发地由高温物体传向低温物体，而由低温物体传向高温物体则必须做功。热泵系统实现了把能量由低温物体向高温物体的传递，它是以花费一部分高质能（电能）为代价，从自然环境中获取能量，并连同所花费的高质能一起向用户供热。热泵的供热量大于所消耗的功量，是综合利用能源的一种很有价值的措施。热泵由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀等主要部件组成。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 1.2热泵的种类2设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 热泵技术按所需热源的不同大体可分为气源热泵、地源热泵及水源热泵。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 气源热泵即通常所说

3、的风冷热泵，是以室外空气作为热源，是目前应用最为广泛的热泵系统，现已成为市场上的主导产品。但这种热泵的应用有其局限性。我国北方冬季寒冷，随着室外温度的降低，热泵效率大大降低，而且蒸发器极易结冰，需消耗电能解冻，很不经济，因此这种热泵仅适用于我国黄河以南冬季室外气温较高的地区。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 地源热泵是将换热盘管深埋于地下，吸收土壤中的低温热量进行供热。由于全年土壤温度波动较小，地源热泵的季节工况较为恒定。但地源热泵因深埋于地下的换热管技术较为复杂，且投资较大，目前仅在欧美一些发达国家有所应用，在我国广泛推广有一定的困难。设备管理，设备维修，检测诊断MY

4、Q中国设备管理网 Xz6 水源热泵是目前我国应用较多的热泵形式，它是以水（包括江、河、湖泊、地下水，甚至是城市污水等）作为冷热源体，在冬季利用热泵吸收其热量向建筑供暖，在夏季热泵将吸收到的热量向其排放，实现对建筑物的供冷。其工作原理大都是通过外部管道及阀门的切换来实现冬夏工况的转换，夏季空调供回水走蒸发器，水源水走冷凝器，冬季空调供回水走冷凝器，水源水走蒸发器。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 2地下水水源热泵技术的特点设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 2.1地下水水源热泵技术的优点设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 (1)

5、高效节能，运行费用低。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 风冷热泵其COP值一般为2.03.0，而水源热泵，国内产品在供热时COP值可达3.54.0，供冷时活塞式机组为5.05.2，螺杆式机组可达6.0，从这一点上看，水源热泵可以被称作高效节能的供冷供热设备。水源热泵在制热时所需的地下水即相当于锅炉燃烧的煤或油，而且地下水占热泵所供热量的70%75%，其成本要大大低于燃油和燃煤。以沈阳市的水源热泵运行状况来看，冬季供暖运行费为15元/m2左右，而热网供暖为24元/m2，燃油供暖为35元/ m2左右，因此运行费用低是水源热泵的一个显著特点。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ

6、中国设备管理网 Xz6 (2)一机两用，环保洁净，初投资小。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 由于水源热泵冬季可向建筑物供暖，夏季向建筑物供冷，一机两用，提高了设备的利用率。从初投资上看，现在国内主要热泵生产厂家的热泵机组大致每瓦热量价格为0.91.0元，而同样具备一机两用的溴化锂直燃机每瓦热量的价格为1.41.5元。而且水源热泵机组无需设置冷却塔及烟气排放系统，省去了高成本的自来水，避免了向大气排放烟尘及有害气体，因此水源热泵可称为低成本的绿色空调产品。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 (3)机房面积小，灵活安全，用途广泛。设备管理，设备维修，

7、检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 由于热泵机组兼有供冷供热的功能，机组本身体积较小，因而使机房面积大大减少，机组可灵活地安装在任何地方，没有储煤、储油罐等卫生及安全隐患。机组采用智能化微电脑控制系统，并具备手动操作系统，无需专业人员操控，完善的电脑控制和多重保护，使整机运行安全可靠。水源热泵机组从严寒地区至热带地区均适用，机组适用的水源温度为835，既可以作为城市区域供热的热源使用，也可以为办公楼、宾馆、别墅、居民小区等提供中央空调系统。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 2.2水源热泵在供热空调应用中应具备的条件设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz

8、6 (1)可靠的水源。对于水源热泵而言，其水源可为地表水、江河水、湖水、海水及地下水，但目前应用较多的水源热泵均采用地下水。地下水作为国家的重要资源之一，政府对开采与使用有各种限制政策和法规，要获取地下水，须通过政府有关部门的批准。对地下水的利用还必须有可靠的技术措施做保障。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 (2)充足的水源水量。水源水量是影响水源热泵系统的重要因素，其水量的多少与建筑物负荷大小及空调设计方案等有关。在确定方案之前，应根据水文地质资料合理确定水量，必要时可先打井做抽水实验，看看在规定的连续抽水时间内地下水的水位降是否符合要求，并根据确定的水量来选定取水井

9、与回灌井的数量。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 (3)合适的水源水温。水源的温度也是影响水源热泵的重要因素。一般来讲，水源热泵对水源温度要求的范围是：制冷工况下，进蒸发器水温为1022；制热工况下，进冷凝器的水温为1840。建议国内的热泵生产厂家，应将同一型号机组在不同水温下所提供的不同冷热量列出明细，以便设计人员参考选定。另外取水井与回灌井之间应有一定的距离，以保证地下水经过水源热泵机组产生的温度变化经回灌后，在含水层中流动至取水井时温度得以恢复，避免地下水产生冷量或热量的积累，目前实际应用运行良好的工程中，取水井与回灌井之间的间距均在40m以上。设备管理，设备维修

10、，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 (4)良好的水质。水源热泵机组对水源的水质有一定的要求，如果水质达不到要求，会对阀门、主机及其附件构成危害，尤其对多数热泵厂家采用的板式换热器产生的危害更为严重，从而影响系统的运行。通常可以采取一些处理手段如设置除污器，电子除垢仪，或在取水井内多设几层过滤装置以减小井水中所含沙尘颗粒直径，从而满足机组对水质的要求。一般来说，水源水质不是影响水源热泵机组应用的主要因素。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 3沈阳地区气候及水资源条件设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 3.1气候条件设备管理，设备维修，检测诊断MYQ

11、中国设备管理网 Xz6 沈阳地区气候四季分明，冬季常被西伯利亚和蒙古共和国一带南下的冷气团控制，寒冷干燥；夏季高温酷暑，典型的冬冷夏热地区。其气象参数见表l。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 3.2供热方式设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 沈阳地区多采用燃煤锅炉房和外网集中供暖。其中燃煤锅炉供暖方式不但一次能源利用率低，而且给环境带来极大的污染。而外网敷设面有限，很多市郊地区没有敷设。因此，通过能效比为34的水源热泵采暖时，不但一次能源利用率可达到1.2以上，并且对大气及地下水质均无污染，其灵活性又可应用于任何无供热外网的地点。设备管理，设备维修

12、，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 3.3水资源条件设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 沈阳的水文地质条件非常适宜推广热泵技术，在市域总面积12980km2中，经地质勘测，有12137km2可采用热泵技术，占总面积的93.50%。沈阳地区地下水分布广泛，水质好、水温变化小，地下水与地表水之比2.5:1，地下水温冬、夏恒定在11.512.5；而且毗邻浑河，地下水资源相当丰富，单井出水量150t/h以上。含水层深度为4075m。通过对现有水源热泵用户的调查，沈阳市区内单口井最大出水量可达200t/h，这对水源热泵技术的采用提供了先决条件。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ

13、中国设备管理网 Xz6 4各种供热空调方式经济对比3设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 各种供热空调方式初投资和运行费用的对比见表2。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 通过对比可知：与其他空调方式相比，水源中央空调初投资较高，但运行费用极低，既能制冷，又能供热，长期运行更经济。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 最近几年，不少地方政府鼓励人们用电，以节约一次能源，减小污染等危害。辽宁省电业管理局也通过经济杠杆的作用来促使人们用电，在辽宁地区，采用新型电采暖设备的建筑，若为非工业用电，电价优惠0.15元。这使水源中央空调在沈阳地

14、区的应用前景更加看好。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 5水源热泵技术的应用设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 5.1水源热泵技术在沈阳地区的应用设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 作为沈阳市城市最早应用热泵技术的单位，中国医科大学附属口腔医院早在5年前就已从热泵技术供热制冷应用中受益，每年电费节约了1/3还多。不仅如此，没有了燃烧过程，避免了排放烟尘及有害物质，能有效改善大气环境质量。东北大学的游泳馆和体育馆等项目也采用了热泵技术，2006年7月试运行以来，运行状况一直良好，水源100回灌，没有发生机械污染和地面热污染；由于

15、抽水井和回灌井交叉使用，没有出现沙迁移和因不回灌而洗井问题。沈阳军区联勤部金辉宾馆、中国医大盛京医院滑翔分院等试点单位的热泵设备运行都取得了满意成效。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 惠天热电配合铁西热网改造，将2号热源厂改造与实施分布式地源热泵结合，在现有供暖面积700万m2基础上，计划新增325万m2。浑南热力公司伍享供热站混合式水源热泵项目、沈阳国惠供热公司再生水源热泵热源项目、中国医大二院滑翔分院新建水源热泵项目和沈阳荣富饭店应用水源热泵技术改造等项目的建设和运营也都取得了满意效果。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 目前，沈阳市内每天的实

16、际污水处理能力达到108万t，占全市每天污水处理总量的80以上。2006年以来，沈阳市开始实施中水供热综合利用工程，积极开发和利用中水水源热泵技术，委托中国建筑科学研究院等科研院所编制了国内首个中水水源热泵供热规划。按照“规划”，从2006年9月开始，沈阳市每座污水处理厂都在按计划“建设中水水源热泵热源中心”。2007年可实现污水源供热面积50万时，供热范围为王家庄地区。2008年污水源供热面积可达到100万m2，供热范围可延伸到于洪新城和砂南地区。北部污水处理厂再生水源热泵供热项目，综合供热能力在2008年可实现50万m2，到2010年可达到230万m2，能够满足其周边5公里范围内的供热负荷

17、。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 沈阳大力推广应用水源热泵技术，是全国首次将应用地源热泵供暖列入供热规划的城市。沈阳市再生水源热泵供热规划通过了专家评审，被评审为国内首例城市再生水源热泵应用发展规划，达到国内领先水平。沈阳市“十一五”时期地源热泵技术应用专项规划也已完成。到2007年年底，全市地源热泵技术应用面积将达到1800万m2；2010年底，计划全市实现地源热泵技术应用面积6500万m2，占全市供热面积的1/3。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 5.2水源热泵技术应用存在的主要问题设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6

18、(1)就目前沈阳市实际运行的水源热泵机组来看，夏季制冷工况较为良好，而在冬季供热时却普遍存在大流量、小温差、热水出水温度低的问题，一方面可能是由于冬季地下水温度偏低引起的，另一方面说明机组的性能还有待于提高。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 (2)对于采用水源热泵机组的中央空调系统末端来说，末端采用风机盘管无疑是比较理想的，但对于末端采用大风量的新风机组或空调机组时应加以注意，尤其在寒冷的北方地区，多数水源热泵厂家提供的5055的热水温度还是有些偏低。因而建议在必要的时候应对大风量的末端设备辅以额外的加热措施，或将大风量的末端设备分解成若干个小风量的末端设备，以确保冬季

19、送风参数的要求。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 (3)地下水源热泵的应用必然带来地下水的开采问题，能否在一个城市或一个地区大量使用，如何解决取水井与回灌井的水位平衡问题，以及由于回灌井的回流速度问题能否给周围的建筑物造成安全及质量上的问题等，都要进一步从理论和实践上加以研究，并根据不同城市、不同地区，因地制宜制定相关政策。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 政府的各有关部门应制定一套相关的优惠政策，加快水源热泵技术的开发研制及应用进度，使相关的问题得到尽快解决。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 6结论设备管理，设备维修，检

20、测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 (1)沈阳地区气温低、灰尘大的气候条件及水资源丰富的特点较适合采用不存在结霜、积尘问题，不受天气影响的水源热泵技术。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 (2)沈阳市冬夏两季时间长，是典型的冬冷夏热地区，两季皆需进行空气调节。沈阳市政府大力发展可再生能源，从供热这一东北地区最大的能耗问题入手，实施水源热泵系统的建设和供热应用规划，取得了节能减排的巨大成果，走在了全国的前面。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 目前全市累计应用的建筑面积已达1213.8万时，到年底将达到1800万m2。按照沈阳地区一个采暖期平均每平方米

21、建筑面积消耗35 kg实物煤计算，此举将使沈阳市每个采暖期节约实物煤约63万t，减少二氧化硫排放约0.806万t，减少烟尘排放约0.504万t。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 (3)沈阳市郊无完善的供热外网，更适宜使用水源热泵。目前沈阳市的污水处理厂大多建在城市边缘，再生水源热泵供热的受益区域主要是沈北新区、细河经济区、苏家屯、康平、法库和新民等地。设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6 水源热泵技术有着多种优点，也有相应的限制条件，对具体的供热空调工程来说，本着环保节能的原则，水源热泵应是空调系统的优先方案，随着水源热泵技术的不断成熟，这一技术在供热空调工程中将会得到更好的发展和应用。参考文献设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz61彦启森制冷技术及其应用M北京：中国建筑工业出版社，2006.设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz62中国空调制冷网，暖通空调编辑部中国暖通空调制冷资讯M北京：中国建筑工业出版社，2002.设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz63戴永庆燃气空调技术及应用M北京：机械工业出版社，2004.设备管理，设备维修，检测诊断MYQ中国设备管理网 Xz6设备管理，设备维修，检测诊断