对于冬季供暖来说,热源的选择非常重要。集中供暖、燃气模块锅炉供热、电锅炉供暖、空气源热泵机组供暖都是目前的热门选择。
其中空气源热泵初装费用较贵,但运行费用最省,从整体投资回报来说,最有优势。而且空气源热泵还有个特点:出水温度越低,系统越省电!因此在一些特殊案例里,可以做到极度省电!
今天,我们来看山西吕梁孝义市一塑料厂的供暖案例。
一、项目情况
该项目位于山西吕梁孝义市,为新建厂区,总建筑面积为4230㎡。
二层办公楼,面积680㎡,温度要求15℃。一层制管车间,面积1680㎡,温度要求3~5℃。
二层缝纫车间,面积1536㎡,温度要求10℃。
车间二层、三层办公室、宿舍(很少有人住),面积334㎡,温度要求10℃。
二、项目背景
塑料厂一共两个厂区,一厂区为老厂区,采用集中供暖。根据孝义市集中供暖的收费标准,商用场所采暖费为31元/㎡,因为塑料厂建筑层高高,因此费用更高,为35元/㎡。
甲方最初的想法是和一区一样采用集中供暖,但感觉费用太高,因此在二厂区建设完成后开始寻找更加合适的热源形式,了解了电锅炉、燃气锅炉和空气源热泵,经过详细对比和项目考察后,最终选择了空气源热泵作为新厂区的冬季采暖热源。
三、负荷计算
尽管建筑层高较高,但是由于工厂车间采暖温度要求较低,因此单位热负荷取值为80W/㎡,采暖负荷共336kW。
空气源热泵机组每天平均工作8小时,则每天供暖所需要的总热量为:Q=336kW×860Kcal/kW·h×8h=2311680Kcal。
根据项目的实际情况,安装两台60P的超低温采暖机组,可以满足采暖的需求。
四、系统设计
由于不同区域的供暖温度要求不一样,因此设计为分区域供暖,包括二层缝纫车间、一层制管车间、二层车间办公楼、宿舍和办公楼4个区域,分别配置水泵控制水流量,根据需求控制采暖的温度变化。
此外,还配置了一个20吨的蓄热水箱,确保系统运行的稳定性。
五、安装特色
主机安装在工厂外的水泥空地上,建设不锈钢支架把主机安装位置抬高,避免雨雪的影响,室外管道全部做好保温措施。
同时,在主机底下安装了接雨棚,机组化霜水通过接雨棚流入接水管,然后排放到厂区外面,避免化霜水堆积后在低温天气下结冰,影响机组的运行稳定性以及厂区外作业的安全性。
水泵和水箱均安装在一楼车间,避免风吹日晒,延长使用寿命,室内管道分区域安装。
六、不同热源形式费用分析
1.空气源热泵机组供暖
电发热值860Kcal/kW·h,空气源热泵机组在冬季时COP平均值为3(事实上在该项目中,系统COP要比3更高),该地的电价为0.5元/kW·h;
耗电量:2311680÷860÷3=896(kW·h/天);
运行费用:896kW·h/天×0.5元/kW·h×150天=67200元/季;
每平米每年的采暖费用为:67200÷4230=15.9元。
2.电锅炉供暖
电的发热值860Kcal/kW·h,电锅炉COP值为95%;电价0.5元/kW·h;
耗电量:2311680÷860÷0.95=2829.5(kW·h/天);
运行费用:2829.5kW·h/天×0.5元/kW·h×150天=212212.5元/季;
每平米每年的采暖费用为:212212.5÷4230=50.2元。
3.燃气锅炉供热
天然气价2.15元/m3,天然气发热值8600Kcal/Kg,燃气模块炉COP值为88%,天然气价2.15元/m3
耗气量:2311680÷8600÷0.88=305.5(m3/天);
每年平均运行费用:305.5×2.15元/m3×150天=98509(元/年);
人工费:2000元/月×5月=10000元;
综合费用:98509元+10000元=108509元;
每平米每年的采暖费用为:108509÷4230=25.7元。
4.集中供暖
该工厂如果采用集中供暖,采暖季费用为35元/㎡。
七、运行效果和费用分析
根据计算,项目每小时运行的总功率为109.35kW,按照每天8小时计算,能耗为874.8度,其中机组循环泵按照24小时计算,因此每天的总能耗约为960度电,电价按照0.5元/度计算,费用为480元。
按照150天计算,采暖季的费用为72000元,而如果采用集中供暖,总费用为148050元。
综上,空气源热泵采暖相比集中供暖节省了一半一上的费用。
根据甲方的反馈,采暖季效果很好,各个区域都达到了温度要求,和一区集中供暖的效果相当。
八、客户评价
该厂区的后勤负责人对于热泵采暖的效果和费用十分满意,表示:“起初安装空气源热泵看重的是其节能性,还有点担心采暖的效果,经过一个冬天后彻底打消了这个担忧,效果很好,相比集中供暖费用降低了一半,得到了领导们的一致认可。”
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