王銀

摘要：熱源塔熱泵系統(tǒng)有其應(yīng)用的氣候條件，適用于冬季潮濕陰冷，夏季高溫濕熱的地區(qū)。根據(jù)目前熱源塔熱泵系統(tǒng)應(yīng)用效果，冬季供熱是決定系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行成敗的關(guān)鍵因素，本文結(jié)合浙江區(qū)域現(xiàn)有項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行工況，論證熱源塔熱泵系統(tǒng)在當(dāng)?shù)貙?shí)際使用的節(jié)能空間。

關(guān)鍵詞：熱源塔熱泵;?節(jié)能改造

引言

熱源塔熱泵是以室外空氣為冷熱源，由熱源塔熱交換系統(tǒng)、熱源塔熱泵機(jī)組、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的可為建筑物提供供冷、供熱和加熱生活熱水的系統(tǒng)。近年來在夏熱冬冷的長(zhǎng)江流域及以南地區(qū)得到了日益廣泛的應(yīng)用，并被列入《既有建筑節(jié)能改造技術(shù)推廣目錄》。本文選取浙江杭州某項(xiàng)目為藍(lán)本評(píng)估熱源塔方案優(yōu)劣，并測(cè)算其節(jié)能空間。

一.項(xiàng)目概述

本項(xiàng)目為綜合性寫字樓，于2002年投用，主體建筑為地下2層，地上22層，地上總建筑面積約27500㎡。項(xiàng)目中央空調(diào)采用水系統(tǒng)，冷熱源站設(shè)置于地下機(jī)房，采用空調(diào)設(shè)備由人工運(yùn)維管理。目前該項(xiàng)目冷熱源站冷水機(jī)組、水泵等，從2002年投用，使用時(shí)間已長(zhǎng)達(dá)18年，且未設(shè)置配套水處理設(shè)備，設(shè)備效率衰減嚴(yán)重，設(shè)備運(yùn)行能耗高，亟需節(jié)能改造。

項(xiàng)目中央空調(diào)系統(tǒng)主要耗能設(shè)備臺(tái)賬如下：

三、改造方案

基于本項(xiàng)目空調(diào)系統(tǒng)現(xiàn)狀以及供冷供暖需求特點(diǎn)分析，本項(xiàng)目節(jié)能改造重點(diǎn)方向?yàn)獒槍?duì)夏季制冷螺桿式冷水機(jī)組和冬季制熱燃油鍋爐以及配套舊水泵的更換，擬采取的節(jié)能改造技術(shù)為熱源塔熱泵技術(shù)，從而降低夏季制冷、冬季供熱的能源費(fèi)用，并提高夏季制冷、冬季供熱的質(zhì)量。

項(xiàng)目節(jié)能改造的具體方案為：

1）替換掉機(jī)房1臺(tái)舊螺桿式冷水機(jī)組，新增1臺(tái)熱源塔熱泵機(jī)組，同時(shí)配置溶液再生裝置、熱源塔、溶液泵等配套設(shè)備。采用新的熱源塔熱泵機(jī)組進(jìn)行夏季制冷、冬季制熱，原1臺(tái)螺桿式冷水機(jī)組、2臺(tái)燃油鍋爐作為備用。

2）熱源塔安裝位置放置在屋頂舊冷卻塔旁;溶液再生裝置、溶液泵、熱源塔熱泵機(jī)組安裝在機(jī)房螺桿式冷水機(jī)組旁;熱源塔熱泵機(jī)組的供冷管道與原螺桿式冷水機(jī)組的相對(duì)應(yīng)的管道對(duì)接;熱源塔熱泵機(jī)組的供熱管道與板式換熱器相對(duì)應(yīng)的管道對(duì)接;熱源塔熱泵機(jī)組加裝配套閥門。

3）替換掉機(jī)房1臺(tái)空調(diào)冷卻泵、1臺(tái)空調(diào)冷媒泵，新增1臺(tái)高效空調(diào)冷卻泵、1臺(tái)高效空調(diào)冷媒泵，水泵進(jìn)出口與對(duì)應(yīng)的管道對(duì)接。

原機(jī)組與熱源塔熱泵機(jī)組主要參數(shù)對(duì)比

四、系統(tǒng)節(jié)能評(píng)估

1、改造前系統(tǒng)用能評(píng)估

1）主機(jī)能耗統(tǒng)計(jì)

夏季冷源螺桿式冷水主機(jī)：螺桿式冷水主機(jī)2臺(tái)，正常開啟1臺(tái)，高峰開啟2臺(tái)（1臺(tái)滿負(fù)荷、1臺(tái)30%負(fù)荷）

冬季熱源燃油鍋爐：柴油鍋爐2臺(tái)，額定制熱量896Kw，正常開啟1臺(tái)，高峰開啟2臺(tái)（1臺(tái)滿負(fù)荷、1臺(tái)30%負(fù)荷），按消耗柴油1噸/10小時(shí)/臺(tái)，柴油價(jià)格約7000元/噸，冬季供暖按119天，9小時(shí)/天計(jì)算;則冬季供暖消耗柴油費(fèi)用約為69.05萬元。綜上，本項(xiàng)目夏季制冷和冬季制熱年總能源費(fèi)用為91.72萬元。

2）輔機(jī)（水泵+冷卻塔）能耗統(tǒng)計(jì)

依據(jù)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行策略，估算輔機(jī)年用電量及運(yùn)行費(fèi)用如下：

根據(jù)上述測(cè)算，本項(xiàng)目改造前系統(tǒng)年總運(yùn)行費(fèi)用約為105.01萬元。

2、改造后系統(tǒng)用能評(píng)估

1）主機(jī)能耗統(tǒng)計(jì)

空調(diào)機(jī)房現(xiàn)有舊螺桿式冷水機(jī)組，取保守取效率衰減25%。依據(jù)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行策略，估算改造前空調(diào)系統(tǒng)的冷熱負(fù)荷，并在保證冷熱負(fù)荷的前提下，測(cè)算改造后主機(jī)的運(yùn)行能耗如下：

由上計(jì)算可知，改造后空調(diào)系統(tǒng)主機(jī)年用電量約48.92萬kwh，年運(yùn)行費(fèi)用約為31.80萬元。

2）輔機(jī)（水泵+熱源塔）能耗統(tǒng)計(jì)

通過增設(shè)空調(diào)系統(tǒng)各關(guān)鍵點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集，在保持系統(tǒng)安全穩(wěn)定的前提下，水泵采用變流量控制，對(duì)水泵用電量及運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算如下：

綜上可知，改造后空調(diào)系統(tǒng)年總運(yùn)行費(fèi)用約為40.53萬元。

五、結(jié)論

通過上述方案評(píng)估，通過采取高效節(jié)能的熱源塔熱泵機(jī)組，年運(yùn)行節(jié)能可達(dá)64.48萬元，項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益顯著，項(xiàng)目投資靜態(tài)回收期約4.7年，充分說明了在浙江等冬季潮濕陰冷，夏季高溫濕熱的地區(qū)，熱源塔熱泵技術(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，可作為建筑節(jié)能改造技術(shù)重點(diǎn)推廣。

參考文獻(xiàn)：

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