石家庄寺家庄镇居民区空气源热泵和电蓄热锅炉双热源供暖案例
C-13石家庄寺家庄镇居民区空气源热泵和电蓄热锅炉双热源供暖案例
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基本情况 |
申请单位 |
建投河北热力有限公司 联系人：彭伟杰13832319777，13832319777@139.com |
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主要能源 |
电能 |
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技术路线 |
空气源热泵+一体式电蓄热锅炉 |
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用热侧情况 |
石家庄寺家庄居民区，建筑面积241000㎡，2458户；砖混、框架结构；非节能建筑；室内末端形式：散热器、地板辐射。建筑物综合能耗超过50W/㎡。 |
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供热侧情况 |
供热单位：建投河北热力有限公司；取暖面积：210000㎡；取暖组织模式：分布式供暖；投入运营时间：2017年11月15日。 |
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适用范围 |
适用地域：北方地区；采暖组织模式：分布式供热集中管理。 |
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案例简介 |
本项目是由建投热力自主创新设计理念并提出方案，采用空气源热泵+电蓄热锅炉的分布式集中供热形式。供热季初末期时，只运行空气源热泵机组。当在供热中期，空气源热泵机组无法满足供热需求时，启动电锅炉系统在谷电段与空气源热泵并联运行同时储存部分热量，用于峰电段放热用于供热。当在峰电段出现极端寒冷天气时，可开启电锅炉用于补充空气源热泵供热的不足。同时电蓄热锅炉可作为空气源热泵机组的备用热源，提高了供热的安全。 本系统充分利用了空气源热泵的高能效比和谷段电价格低的优势，运行费用较低约在17元/㎡。 |
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主要技术指标 |
气候条件 |
供暖设计室外温度-6.2℃、极端最低温度：-19.3℃。 |
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主要设备 |
空气源热泵：阿尔普尔AZ-1300W/EHTA 机、清华同方HSZR-DG-65C（S）E（20HP）机、清华同方FS-L-R-130(40HP)机；共计127台； 一体化蓄热电锅炉：2880kW、2180kW、1080kW、600kW；共计4台； 设备运行规律：间歇运行。初寒期用全部空气源热泵供暖，深寒期用全部空气源热泵+一体式电锅炉利用夜间低谷电蓄热进行热源补充。 |
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设备参数 |
空气源热泵制热量：130kW、64.5kW、136kW； 供回水温度：散热器57℃/47℃、地暖50℃/43℃;流量：18.92m3/h、6.45m3/h、20m3/h。 一体化蓄热电锅炉制热量：2880kW、2180kW、1080kW、600kW； 供回水温度：80℃/43℃；流量：90m3/h、89m3/h、45m3/h、24m3/h。 |
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能效比 |
标况下空气源热泵能效比：3.3、3.25、3.1；供暖季系统运行综合能效比：2.5。 |
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其它参数 |
循环水泵变频；空气源热泵机组定频。 |
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主要经济指标 |
建设费用 |
共计：110元/㎡，共计：26510000元； 单位面积建设费用29.1元/㎡，共计:7003942元； 单位面积固定设施费用：73.99元/㎡，共计：17830626元；单位面积工程勘察设计费:6.91元/㎡，共计：1675432元。 |
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年能耗情况 |
电能实际总消耗量：7249218.4kWh；取暖面积为：210000㎡，单位取暖面积折合标煤量：11㎏/m2（按火力发电供电标准煤耗折算） |
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采暖季运行费用 |
水费：总费用：21000元/年，折合0.1元/㎡.供暖季； 电费：总费用：4158000元/年，折合19.8元/㎡.供暖季；人工费：总费用：315000元/年，折合1.5元/㎡.供暖季； 固定资产折旧：总费用：709800元/年，折合3.38元/㎡； 总费用：5203800元/年，折合24.78元/m2供暖季。 |
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实际运行效果 |
取暖效果 |
采暖天数：120天；室内平均室温：21℃；设备稳定性：良好。 |
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环保效益 |
与燃煤锅炉相比节能减排量：减少燃煤5000吨；污染物排放：因设备能源采用电能，无任何排放，故未进行环保监测。 |
案例简述
申报单位简介
建投河北热力有限公司系上市公司河北建投能源投资股份有限公司全资子公司。建投热力自成立至今，始终秉承打造清洁热网、高效热网、绿色热网、智慧热网、创新热网的发展理念，依托建投能源已经投产运营的热电、热网及热力专业化人才的优势，以及上市公司资金运作的能力，抢抓机遇，拓宽渠道，采取投资、并购、收购等各种方式，拓宽供热市场，形成清洁、高效、绿色、智慧、创新的热力系统和服务平台。
主要设备和技术
主要设备：
1.空气源热泵系统
空气源热泵工作原理是通过消耗少量的电能，把热量从低温区域转移到高温区域。夏天，热泵将室内热量转移到室外，实现制冷功能；冬天，热泵吸收室外大自然的热量，送到室内实现制热采暖。简而言之，就是通过消耗少量的电力来实现热量搬运，达到制冷、制热目的。
2.电锅炉系统
电热水锅炉是一种高效、安全可靠、减少环境污染的新型电加热设备。利用电热水锅炉可以将电网夜间低谷电力储存，供白天供热。
根据本地区的用电负荷峰谷实际情况，项目建成后电热锅炉只在夜间电网低谷负荷时段运行。
主要技术：
本项目采用热泵+电蓄热锅的方案。
冬季供热初末期(室外温度在-2℃以上)时，只运行空气源热泵机组，能满足供热的需求。当在供热中期，空气热泵机组无法满足供热需求时，启动电锅炉系统。
在谷电段与空气源热泵并联运行，满足供热需求，同时储存部分热量，用于峰电段放热用于供热。当在峰电段出现极端寒冷天气时，可开启电锅炉用于补充空气源热泵供热的不足。同时电蓄热锅炉可作为空气源热泵机组的备用热源，提高了供热的安全。
设备生产(供应)商
清华同方人工环境有限公司、山东阿尔普尔节能装备有限公司、北京暖流科技有限公司
运行管理
系统运行方案：
项目自2017年11月15日投入运行以来。我公司针对此套供暖系统制定全新的运行方案，并将运行方案分为了四个阶段进行把控：
1.设备不稳定阶段
主要指2017年11月15日至12月15日期间，设备刚从工程建设转入运行。热泵、锅炉、水泵、管道本体存在诸多缺陷。稍有不慎可能造成设备的不可逆损坏及重大的安全生产事故。故为此我公司制定了24小时不离人的运行方式。要求每个热源站有人值班，二十分钟巡检一次，一个小时记录一次。着重记录热泵、水泵的起停状态、开启台数、运行时声音状态及系统的温度压力等数据。发现异常及时上报处理，平稳的度过了运行初期。
2.设备集中消缺阶段
主要指2017年12月16日至2018年1月16日期间，此阶段规定要求巡检人员每2个小时巡检一次换热站。重点检查设备、系统的跑冒滴漏现象，发现一例处理一例。在热源站内不允许存在跑冒滴漏现象。同时各个表计和计量设备有不合理的地方及时整改。
3.优化运行阶段
主要指2018年1月17日至2月17日期间，此阶段规定要求巡检员在巡检热源站的时候，同时进行小区内各楼宇走访工作。为二次网流量调节收集原始数据。公司依靠专业的流量调平人员及设备，对小区二次管网进行水力平衡，提供顽固不热用户的用户体验。
4.调节运行阶段
主要指2018年2月18日至3月15日左右，此段期间温度开始回升，热源站设备缺陷已经消除，用户报修量急剧减少。要求巡检人员根据时间情况向调度中心反映天气情况，并根据走访情况灵活掌握设备运行方式。此时设备自控已经完成，通过调度值班员调节及自控系统自动调节实现完成。
为了更好的完成运行任务，我公司进行制度的完成主要有《供热期巡回检查制度》、《交接班管理制度》、《运行安全管理制度》、《安全事故应急预案》、《低温天气应急预案》、《调度中心管理制度》、《配电间管理制度及人员管理》、《热源站运行规定》等一系列保证安全运行的预案和制度保证安全、平稳运行。
取暖效果和环保效果
1.取暖效果
小区平均温度采用为日常测温的平均数值及随机电话回访温度数值。供暖期间温度较为稳定。
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供热站 |
小区名称 |
采暖方式 |
居民 平均温度 |
深寒期 居民温度 |
备注 |
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四季阳光城 |
四季阳光城 |
暖气片 |
22℃ |
20℃ |
外墙无保 |
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城市傲居 |
地暖 |
21℃ |
20℃ |
经过二次换热 |
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家合园 |
家合园 |
暖气片 |
20℃ |
19℃ |
外墙无保温 |
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祥宁家园 |
地暖 |
24℃ |
22℃ |
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富强家园 |
暖气片 |
19℃ |
18℃ |
外墙无保温 |
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卫生院 |
华硕苑 |
地暖 |
22℃ |
21℃ |
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卫生院 |
空调、地暖、暖气片 |
23℃ |
21℃ |
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泰荣苑 |
地暖 |
22℃ |
21℃ |
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海兰嘉园 |
海兰嘉园 |
地暖 |
22℃ |
21℃ |
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2.环保效果
根据供热区域小区居民反映，2017-2018年采暖季小区卫生情况明显好转，往年冬季难闻的燃煤味道不见了，小区黑色尘土销声匿迹，环境比以往有明显改善。
与燃煤锅炉相比节能减排量：减少消耗燃煤5000吨/年，减少排放二氧化碳220吨/年；二氧化硫10吨/年；烟尘75吨/年，减少产生灰渣130吨/年。按最低保证15年小区供热计算，将减少消失燃煤75000吨，减少排放二氧化碳3300吨；二氧化硫150吨；烟尘1125吨，减少产生灰渣1950吨。减排效果极其明显。
