空气源热泵在港区的建设及应用论文_韩春雨

空气源热泵在港区的建设及应用论文_韩春雨

(天津港设施管理服务公司 天津 300456)

摘要:空气源热泵机组拥有造价低、运行成本低、易操作、采暖效果好、安全、环保等多重优势。以空气源热泵机组为热源的办公楼和生产车间相比于集中供暖方式大幅提高了冬季时的室内温度,改善采暖效果,并且空气源热泵相比于传统燃煤锅炉,能效比更高,运行费用更低,更重要的是减少了燃煤所带来的污染物排放。

关键词:空气源热泵;应用;环保

1课题背景

1.1空气源热泵在港区应用的必要性

南疆港区原有采暖热源为燃煤锅炉,其排放气体对环境污染很大,按照国家大气环保的要求,集团公司停止了南疆燃煤锅炉的运行,为解决港区内办公楼冬季取暖的问题,亟待寻求一种低投入、零排放、高产出的新热源代替燃煤锅炉。并且针对港区内的特殊要求,新热源设备须占地面积小、耐腐蚀、后期维护简单且费用较低。经过深入调研和全面比对,决定采用空气源热泵机组代替南疆燃煤锅炉,空气源热泵机组满足对港区内新热源的各项要求,即在保证采暖效果的基础上,符合港区内生产作业的需要,实现节能、环保的目的。

1.2空气源热泵简介

空气源热泵是一种利用人工技术将低温热能转换为高温热能而达到供热和制冷效果的机械装置。空气源热泵由低温热源(如周围环境的自然空气)吸热能,然后转换为较高温热源释放至所需的空间内。这种装置即可用作供热采暖设备,又可用作制冷降温设备,从而达到一机两用的目的。

空气源热泵机组的能量转换,是利用其压缩机的作用,通过消耗一定的辅助能量(如电能),在压缩机和换热系统内循环的制冷剂的共同作用下,由环境热源(如水、空气)中吸取较低温热能,然后转换为较高温热能释放至循环介质(如水、空气)中成为高温热源输出。在此因压缩机的运转做工而消耗了电能,压缩机的运转使不断循环的制冷剂在不同的系统中产生的不同的变化状态和不同的效果(即蒸发吸热和冷凝放热)从而达到了回收低温热源制取高温热源的作用和目的。

空气源热泵的特点:高效节能:集热效率高,运行成本低。(同比用电量是电热水器五分之一)绿色环保:高新科技的结晶,代表未来发展方向。安全节约:无后顾之忧,初装费低。四季制热:阴雨天或寒冷冬季,均能全天候合成高温热源。时尚耐用:用料精选。设计精堪:全自动控制,免维护运行,代表制热高新精尖科技。

2 对空气源热泵的技术分析和经济分析

2.1空气源热泵的技术性分析

针对本次港区内房屋采暖热源改造项目进行了多个方案的分析及比较,包括:超低温空气源热泵方案、地源热泵方案、VRV空调系统方案、电热膜电暖器方案、分体空调方案。经过全面技术分析,超低温空气源热泵设备方案较其他方案具备制热效果好、安装周期短、节能环保等优势。

空气源热泵机组可以达到一机两用的效果,即冬季利用热泵采暖,夏季进行制冷。既节约了制冷机组的费用,又节省了锅炉房的占地面积,同时达到了环保。用于生活采暖和生活水加热等需要的能源消耗,如果依靠直接电热会造成能源再浪费,采用热泵供热和加温才能更有效的利用电能。使用空气源热泵技术供热采暖对大气及环境无任何污染,而且高效节能,属于绿色环保技术和装置,非常符合目前港区内节能、环保的要求。

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2.2空气源热泵供热的经济性分析

空气源热泵的经济性是由多方面来确定的,它与港区内原有锅炉房供热相比,显然具有以下特点:

(1)运行附加费较小,空气源热泵机组不需要燃料输送费用和保管费、排渣运输费等;

(2)检修周期较长,空气源热泵机组结构相对简单、磨损较少,平时无需任何检修,可以减少大量检修维保费用。

(3)空气源热泵机组无需专职人员看守,管理人员与劳动强度均可减少,节省工资开支。

(4)根据专业机构测试,室温维持在20℃以上,空气源热泵比集中供热节约费用约8.8元/㎡.季。根据本项目专项测量电表显示,市政管理所日平均耗电量为163千瓦时,污水管理所日平均耗电量为413千瓦时,南疆煤码头筹备组办公楼日平均耗电量为144千瓦时,总体日平均耗电量为240千瓦时。

(5)采用空气源热泵机组为新热源,可利用原有市政供暖管道供暖,无需改造室内采暖设备,节省末端改造费用,而采取其他形式改造方案需进行末段改造。

3 空气源热泵突出优势

3.1 空气源热泵突出优势

空气源热泵是以极少的电能,吸收空气中大量的低温热能,通过压缩机的压缩变为高温热能,是一种节能高效的产品。突出优势主要包括以下几点:

(1)运行成本低,节能效果突出,投资回报期短,空气源热泵可节省70%的能源;每耗电1kw平均可以产生4kw的热能,同等耗电量比电热水锅炉多制热水3倍左右。

(2)环保型产品,无任何污染,无任何燃烧外排物,不会对人体造成损害,符合环保部门对港区内环境保护的要求,具有良好的社会效益。

(3)性能稳定,不受环境影响,尤其是针对港区高盐、高腐蚀性的环境。

(4)空气源热泵占地空间很小,很好的解决了港区内可以供新热源设备使用土地资源紧张的难题。

(5)安全性能好,无任何隐患:采用间接加热方式与水交换热量,没有漏电、漏气等安全隐患。

(6)实现系统运行自动化运行,无需专职人员值守,自带温控装置和保温层,可自动补水、加热、断电。

(7)使用寿命长、维护费用低,使用寿命长达15年以上,设备性能稳定。

4.使用效果及小结

空气源热泵机组在港区内安装完工后,从根本上解决了南疆燃煤锅炉停用后,港区内办公楼冬季取暖的问题。并且空气源热泵机组拥有造价低、运行成本低、易操作、采暖效果好、安全、环保等多重优势。以空气源热泵机组为热源的办公楼相比于集中供暖方式大幅提高了冬季时的室内温度,改善采暖效果。南疆港区为环境监测重点区域,空气源热泵机组纯电动驱动、零排放十分符合南疆港区环保要求。并且空气源热泵相比于传统燃煤锅炉,能效比更高,运行费用更低,更重要的是减少了燃煤所带来的污染物排放。尤其是港区内土地资源紧张,空气源热泵机组可以很好的解决这一问题,仅需利用办公楼周边零散的空间就可以完成设备安装。

经过一个采暖季的试运行,空气源热泵机组设备质量可靠、运行稳定。改造后室内温度比原先市政供暖提升明显,运行效果良好。机组使用寿命长达15年以上,并且由于系统运行自动化,自带温控装置和保温装置,可自动补水、加热、断电,无需专职人员值守,与地源热泵设备比较节省了人力成本和维修成本。据统计测算电能消耗基本与地源热泵消耗持平,但由于设备采暖效果良好,原先房屋冬季室内使用的分体空调停止使用,节约了一部分电能消耗。综上所述,该设备运行效果良好、设备运行成本低、达到了预期的效果。

论文作者:韩春雨

论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期

论文发表时间:2017/12/30

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