中水源热泵作为基本热源的工程应用

摘 要

摘 要： 结合工程实例，对某小区采用中水源热泵作为基本热源，热电厂作为峰荷热源的供热系统流程进行探讨。对供热系统的设计要点、能耗及环保效果进行了分析。 关键词： 中
    摘 要： 结合工程实例，对某小区采用中水源热泵作为基本热源，热电厂作为峰荷热源的供热系统流程进行探讨。对供热系统的设计要点、能耗及环保效果进行了分析。
    关键词： 中水源热泵； 热电厂； 基本热源； 峰荷热源
    中图分类号：TU995    文献标识码：B    文章编号：1000—4416(2012)08一OAl4—02
韩建明
(唐山市热力总公司，河北唐山063000)
Engineering Application of Reclaimed Water Source Heat
Pump as Basic Heat Source
HAN Jianming
 Abstract：The heat-pply system process using reclaimed water source heat pump as basic heat source and heat and power plant as peak heat sou rce in a residential area is discussed with arl engineering examDle．The design key points，energy consumption and environmental protection effect of the heatsupply system are analyzed．
 Key words： reclaimed water source heat pump；heat and power plant； basic heat Source；peak heat source
1、工程概况
    唐山市惠民园小区位于西郊污水处理二厂南侧，仅一路之隔。惠民园小区总建筑面积为50．94×104 m2，其中居住建筑面积为48．17×104m2,公共建筑面积为2．77×104m2筑楼层分为6、9、10、11、18层，共计50幢。l8层楼有l9幢，楼内供暖系统分为高、低区，ll层及以下为低区，高区建筑面积为10．4×104m2内采用散热器供暖。西郊污水处理二厂日产生中水量约6×104／d，供暖期中水温度为13～15℃。拟采用中水源热泵作为基本热源，热电厂作为峰荷热源的供热系统。
2、系统流程
    污水处理厂内建有中水泵站l座，安装3台流量为625 m3h、扬程为40 m的循环泵，流量满足热泵需求，中水循环泵采用变频调速(由供回水压差控制)。将中水作为热泵的低温热源，在小区内建造热泵机房1座。将热泵作为基本热源，承担设计负荷的75％左右。热电厂作为峰荷热源，并在严寒期单独运行。小区内建热力站4座，由于l8层建筑比较分散，因此在1～3号热力站内分别设置l套高区系统和l套低区系统，4号热力站只设置l套低区系统。高区、低区供热系统的工艺流程分别见图1、2。

   
 

 在供暖初末期，只采用热泵供热。此时，阀门1、2、5、6、10关闭，其他阀门开启，用户回水直接进入热泵加热。
 在供暖寒冷期，热泵采取最高出水温度运行，不足热量由热电厂提供，即热泵与热电厂联合供热。此时，阀门9、10关闭，其他阀门开启。用户回水先经热泵加热，然后进入热力站换热器与热电厂供水换热后供给用户。
 在供暖寒冷期，热泵停运，由热电厂作为热源。此时，阀门3、4、7～9关闭，其他阀门开启。用户回水经热力站换热器与热电厂供水换热后供给用户。
3、设计要点
 ①设计供回水温度
 居住建筑设计热指标为35 W／m2，公共建筑设计热指标为43 W／m2目前二级管网的设计供、回水温度一般为80、60℃和75、55℃，我们根据该小区建筑设计热指标，并参考相近规模小区供热的实际供回水温度，确定设计供回水温度为56．3、46．6℃。户侧采用质调节方式。
 ②热泵
 热泵机房安装8台制热能力为l 680 kW的热泵，其中6台为低区供热，2台为高区供热。建筑物最高为18层，建筑高度近51【1-2】系统分为高、低区。为降低热泵造价，我们采用的热泵承压能力只有1．05 MPa，为降低热泵承压，我们采用低区循环泵向热泵送水，高区循环泵从热泵抽水。这样，负责低区供热的热泵承压为0．4～0．5 MPa，负责高区供热的热泵承压为0．6～0．7MPa，满足了热泵的承压能力和系统运行要求。
4、能耗及环保效果分析
    由实际运行可知，在2011——2012年供暖期，当室外温度高于-3．8℃时，热泵可单独运行供热。当室外温度为-3．8～-9．0℃时，采用热泵与热电厂联合运行供热。当室外温度低于一9℃时，热泵停止运行，由热电厂供热。
    对于2011—2012供暖期，室外平均温度为-2．55℃，累计供热时间为3 240 h。室外温度高于-3．8 0C的时间为73 d，-3．8～-9．0℃的时间为54 d，低于一9℃的时间为8 d。由监测数据计算得到，总供热量为147．8 TJ，其中热泵供热量为ll8．3TJ，热泵从中水中吸取的热量为97 TJ，中水循环量为503．5×104t，热电厂供热量为29．5 TJ。
    热泵从中水中吸取的热量折合标准煤3 308 t，锅炉热效率按80％计算，可节约标准煤4 135 t。相当于减排二氧化碳l0 309 t，减排二氧化硫310 t，减排氮氧化物155 t，减排烟尘10．1 t。
5、建议
    当采用中水、污水、土壤源等低温热源热泵用于供热时，尽量采用地板辐射供热系统。1。。当散热装置采用散热器时，热泵宜作为基本热源，使得热泵运行在高效区。
    随着可再生能源利用范围的扩大，更好地利用可再生能源供热，实现节能供热、经济运行是我们追求的目标，也是需要我们继续研究的课题。
参考文献：
[1]董现峰，谢慧，范慧芳．水源热泵结合地板辐射供暖的经济性分析[J]．煤气与热力，2008，28(6)：A36一A38．
[2] 陈启，马一太，马利蓉．辐射供暖、供冷系统冷热源的研究[J]．煤气与热力，2005，25(9)：14—18．
作者简介：韩建明(1968一 )，男，河北唐山人，工程师，大学，主要从事供热运行、施工和管理工作。