商用空氣源熱泵在“煤改電”供熱系統應用中的案例剖析

  今天小年兒，提“錢”祝大家豬年快樂!“豬”事順意!今天講的是商用空氣源熱泵在“煤改電”供熱系統中的案例分享，通過案例幫助大家認識空氣源熱泵在商用建筑當中怎么做。主要包括三方面內容：第一點，把問題講一講;第二點，案例剖析;第三點，煤改空氣源熱泵后應注重幾點。

  一、問題的提出

  集中供暖是城鎮公共服務業的一個重要部分，也是城鎮建設和居民生活質量的重要保障。但集中供暖企業因其特性，具有投資大、投資成本高、利潤低、投資回收期長等特點，使得眾多集中供暖企業紛紛轉型，邁入清潔能源集中供暖領域。而熱泵集中供暖已經興起，成為清潔能源集中供暖的有效途徑。

  同時，多地發文在集中供熱管網覆蓋外或具備燃煤鍋爐改造的區域，電力供應有保障的地區，以具備保溫設施的居民住宅和辦公樓、寫字樓、學校、醫院、商業綜合體等公共建筑為重點，加快實施空氣源熱泵技術發展，并給予相應的補貼。

  因此，《天津市居民冬季清潔取暖工作方案》、《鄭州市清潔取暖試點或市建設工作方案(2017—2020年)》、26+城市清潔取暖工作方案也陸續出臺。對于原燃煤集中供暖系統改為空氣源熱泵供暖系統后，兩者之間存在什么問題?怎么理解“改”字呢?有人認為原燃煤集中供暖系統的改造只要將原燃煤鍋爐房去掉改為空氣源熱泵就可以了，對于原供暖管網、室內供暖系統及室內供暖末端仍維持原有系統。這一點應引起在座的思考，下面通過一個案例進一步加以說明和分析。

  二、案例剖析

  這個案例在陜西，一共有10棟住宅和物業管理，1～8號樓為6層，9～10號樓是1～2層，采暖面積一共42900多平，原先在8號樓東南角有一個燃煤鍋爐房。下圖是鍋爐房原先的管網布置，供暖系統由鍋爐房循環泵經室外管網分別送到各棟樓室內的采暖系統。

  為響應冬季清潔取暖，小區把燃煤鍋爐改成了空氣源熱泵。小區一共用了25臺低溫空氣源熱泵機組，每臺機組在當地冬季環境的制熱量是95.5kW，單位采暖面積平均每平米合55.6W左右。要想將空氣源熱泵集中布置在一起，小區空間不夠，最后確定空氣源熱泵分三處布置為三個供暖系統，見下圖。

  這三個系統集中布置為三塊場地，系統一占地面積17m×80m，共1360m2，共布置15臺機組和2個9.5m3的保溫水箱，機組總制熱量為1432.5kW，分別承擔1、2、4、6、7號樓的供熱負荷。如下圖。

  系統二占地面積13m×5.1m，共66.3m2，共布置6臺機組和1個7.0m3的保溫水箱，機組總制熱量為573kW，分別承擔3、5、9號樓的供熱負荷。如下圖。

  系統三占地面積8m×6.5m，共52m2，共布置4臺機組和1個5.0m3的保溫水箱，機組總制熱量為382kW，分別承擔8、10號樓的供熱負荷。如下圖。

  現在熱源代替了，下面系統怎么改?現在政府出錢就是出在熱源上，并沒有出系統和末端的錢，末端和系統是要業主承擔，所以很多人只改熱源，不改系統。小型供暖系統或許可以，但是對于這種大型商用項目，熱源改了系統也要改，那么系統怎么改?

  這個方案是想利用原燃煤室外供暖管網，將原小區集中室外管網某部分截斷一分為三，將原室外綜合管網分為10個獨立的管網，每棟樓通過獨立管網對應的一臺循環泵，共選用10臺泵，再加上系統一中配置空氣源熱泵機組至水箱的2臺內部循環泵，共12臺泵。如下圖所示。

  利用部分原管網存在問題，具體如下：第一點，燃煤鍋爐與空氣源熱泵供水溫度不同、兩者溫差不同，所選用輸送的管徑不同;第二點，新改的管網管徑隨意性很大，很難滿足水力系統的平衡;第三點，利用部分原管網難免存在管徑的調配。

  本小區為配合煤改空氣源熱泵技改項目，應該增設一個變壓器，提供空氣源熱泵所需要的電源及配電柜及控制柜，變壓器及敷設的電纜溝、配電及控制柜見下圖。

  原小區燃煤鍋爐與室內供暖系統及末端分別采用散熱器及地暖。下圖為原小區燃煤鍋爐已運行的舊地暖系統圖，這個舊地暖系統圖為異程式下供下回室內供暖系統圖。

  空氣源熱泵室內供暖系統經原室外管網進入每棟住宅，接已有的地暖系統。兩系統圖對比，設計者對系統認為原異程式下供下回可能有問題，所以將原異程式下供下回系統改為現同程式下供上回系統，見改造后的地暖系統圖。

  問題剖析：回水管徑存在下大上小，在回水總管從小突然擴大，水阻存在問題;為系統同程，特增加回水總管，但管徑隨支管流量增加未能改變回水總管管徑;排氣閥未裝，運行不熱。

  多次來電話咨詢，施工者后又去除現同程式下供上回系統，恢復原下供下回系統，結果十棟樓只有二棟一、二層小樓熱了，其他六層至今不熱。怎么辦?糾紛、矛盾存在，“煤改電”得罪了誰?

  三、煤改空氣源熱泵后應注重幾點

  煤改清潔能源，熱泵作為供熱熱源時，從熱源側到用戶側兩方面實施改造。熱泵作為供熱熱源時，供暖系統參數應有別于常規系統。改造原系統末端時，應對原末端進行研判。散熱器系統小流量、大溫差，應增加散熱器片數;地暖系統大流量、小溫差，應改小加熱管長度、管徑;加密加熱管間距，達到地面溫度均勻性。風機盤管系統大流量、小溫差，應增加風機盤管換熱面積，提高舒適度要求。

  最后，“煤改電”牽系到千家萬戶，是個民生工程，讓我們攜手，為未來的藍天齊心協力，共創蔚藍。謝謝大家!