(南通勘察设计有限公司 江苏南通 226001)
摘要：南通某商业综合体，之前采用热源塔热泵作为冬季供暖的热源。因城市建设规划等新的因素，现在该商业综合体有了新的热源选择，业主希望能对新旧热源进行分析比较，找到合适的方案。本文将通过数据的实测与计算，探讨该商业综合体改造工程最合理的热源，以期为业主提供经济效益显著的最优方案。
关键词：商业综合体；热源选择；经济效益
1项目概况
该项目为江苏省南通市某商业综合体，空调面积约12万m2,-1层~4层为商业，5~18层为科技馆，19~26层为酒店。该商业综合体使用的热源均为热源塔热泵，而本次项目为酒店和科技馆部分的热源改造，商业部分将继续使用热源塔热泵进行冬季供暖。
2 热源分析
最初设计南通某商业综合体时，就已经对各种热源进行过一些分析比较。第一方案：先考虑的是土壤源热泵，然而经仔细计算后发现需要打井的数量较多，因场地有限而难以实施。第二方案：风冷热泵，有几个不利的因素导致其最终被淘汰：1）因化霜因素，南通地区的冬季COP不高；2）安装位置在裙房屋面，因靠主楼较近，会对其有严重的噪音污染；3）虽然全热回收热泵能“免费”解决夏季及过渡季的热水问题，但冬季的热水也将由热泵提供，如前所述，它连为室内空调的使用要求都有困难，还如何提供热水呢？第三方案：水冷机组+锅炉的方案，水冷机组供夏季制冷使用，锅炉供冬季供暖使用，这一方案的主要问题在于锅炉的运行成本相对较高，且会有环境污染的问题，业主难以接受。最终，业主接受了热源塔热泵方案，该方案同时解决了冷热源的问题，另因该商业综合体中有酒店，故在热源塔热泵中将其中一台机组设置为可进行热回收，能在夏季及过渡季制冷的同时“免费”提供生活热水，有显著的经济效益。因担心冬季供暖会供应不足，单独设置一台专用的热水机组在冬季提供生活热水。客观地说，这一方案在实施后，给业主带来了巨大的经济效益（与同规模的商业综合体相比，平均运行费用节省3成以上）。
3 新的条件
因城市建设规划的调整，在该商业综合体附近新增了一段城市热网，其热媒为蒸汽。而且此热力管网已经到了末端，蒸汽价格也较便宜，如果这些蒸汽未能被利用，对于城市的资源将是极大的浪费。我们得知这一情况后，分析并进行了一些数据测算，希望能提供可靠方案，为业主进一步降低运行成本。
4 分析与计算
4.1 原始数据的汇总及计算
为了分析、计算热源的经济性，需要热源塔机组运行情况的一些原始数据。该综合体的相关管理人员给我提供了很多数据，我着重记录了前一年最冷月的运行数据。因篇幅有限，不一一列举原始数据了,原始数据的汇总详见表4.1.1,表4.1.2,表4.1.3。
表4.1.1 热源塔热泵的运行数据汇总（2016年12月）
表4.1.2 热水机组的运行数据汇总（2016年12月）
表4.1.3 冷却塔的运行数据汇总（2016年12月）
通过以上表格，我们可以计算出一些有用的结果。1)热泵机组及其水泵一月总电量：99957.85 kWh，其中酒店占比90%，则酒店热泵机组及其水泵一月总电量：89962 kWh。2)酒店空调用热量：159794766（大卡）即774324.5 kcal/h。3)热水机组及其水泵一月总电功率（功率因数不必考虑）:21970.83 kWh。4) 酒店热水用热量： 69932333（大卡）即602000 kcal/h
4.2 热源的选择分析及相关计算
当前科技园项目只部分投入使用，若只统计酒店的热源选择情况，可详见表4.2.1。
表4.2.1 酒店的热源选择计算比较（一个月）
此外，热源塔热泵系统冬季需要添加防冻剂，其一年的总费用约75000元，按一年运行四个月进行制热计，则平均每个月防冻剂需要花费18750元，其中酒店占当前使用比例的90%，则酒店所需的防冻剂的花费为16875元。酒店使用蒸汽系统与热源塔热泵系统相比，每月可节省56434元。在可预见的将来，科技园项目也将全部使用，为此又制作了表4.2.2（酒店将占总使用量的40%，此数据由业主设计部评估得出），用于分析科技园+酒店的热源比较，及将来能带来的经济效益。
表4.2.2 科技园+酒店的热源选择计算比较（一个月）
同样需考虑热源塔热泵系统冬季的防冻剂，其一年的总费用约75000元，按一年运行四个月进行制热计，则平均每个月防冻剂需要花费18750元。科技园+酒店使用蒸汽系统与热源塔热泵系统相比，每月可节省126409.85元。
4.3 经济性分析
此改造工程将包括室内外管材的敷设，需增加两套板式换热器、水泵及相关附件，以及一套控制系统，而室内末端部分不变，管路设置为并联系统，即与原热泵系统互为备用，增加了热源的可靠性和稳定性。据业主设计部、预算部的评估，改造投入的总费用约为58万元。若以科技园全部投入使用去评估，则58/(12.6*4)=1.15年，即只需要一年多的时间即可全部收回投资成本，改造后将带来巨大的经济效益。
结束语：
综上所述，此改造项目将带来较好的经济效益，但亦有其地区局限性（风冷热泵若使用在南通地区的商业综合体中有诸多弊端，但在我国南方却非常合适），也有其特殊性，特别是蒸汽单价较低，是本改造项目有巨大经济效益的重要因素。据计算，若蒸汽单价超过314元/t，采用蒸汽系统将不比热源塔热泵系统有运行方面的经济优势了。总之，设计时选用热源仍需因地制宜，仔细评估其合理性、经济性，方能为业主提供最优方案。
参考文献：
[1]刘枫. 王传荣. 黄寿山. 浅析城市集中供热热源方式的选择[J]．区域供热，2013.1期.
[2]周敏华. 王晖. 刘岗. 西安市城市集中供热发展与热源选择 [J].煤气与热力，2006.7期.
[3]吴金波. 如何合理选择供暖系统热源问题的探讨[J]．技术交流，2004.6期.
论文作者:纪铭敏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：热源论文; 综合体论文; 热泵论文; 酒店论文; 商业论文; 方案论文; 南通论文; 《电力设备》2017年第34期论文;