利用循环水-热泵系统的实例分析

 本文以某电厂周边新建的一座建筑面积18 万m2的住宅小区为例, 该小区采用节能措施, 保温墙面以及双层钢窗, 末端由风机盘管独立负担室内热湿负荷。电厂冬季循环水的平均温度为9 ～ 11 ℃, 夏季为27 ～ 29 ℃, 均在水源热泵的经济运行温度区间内,故冬夏季均可用水源热泵承担室内空调负荷, 以此来充分利用厂区内的废热, 达到节能的目的。

 

  基于表1 的小区空调系统的设计负荷, 选用8台(7 用1 备)螺杆式水源热泵UEA D1400 。其制冷量为1 445kW , 输入功率为234kW ;制热量为1 644kW , 输入功率352kW 。冬季制热工况, 冷凝器进出口温度45/50 ℃满足小区冬季采暖负荷要求;夏季制冷工况, 蒸发器进出口温度12/7 ℃满足小区夏季冷负荷需求。包括水泵、末端、机房、管网以及安装费, 系统初投资为2 679.78 万元。

 

  根据当地上网电价为0.455 元/kWh 和热泵系统全年设计运行时间可计算出夏季制冷费用为156.21 万元, 冬季采暖费用为139.35 万元;工人工资按1 万元/年计, 水源热泵系统操作人员2 人,人工费总计为2 万元;设备残值按设备购置费5 %计算, 折旧费用为72.37 万元;维修费按设备折旧费的25 %计算, 维修费为19.75 万元;其他费用主要包括管理费、排污费、税金, 取固定资产的2.5 %, 其他费用为36.18 万元。综合各项费用,年运行总费用为425.86 万元。

 

  综合系统初投资、运行费用以及收益的计算分析, 可以看出虽然水源热泵系统的初投资较高, 但运行费用较低, 系统的动态投资回收期为5.17a 。

 

  利用水源热泵回收电厂循环水的热量, 可减少循环水的蒸发损失以及对环境造成的热污染, 能较好地实现能源的梯级利用, 不仅技术上可行, 而且在温度条件适宜的地区, 系统可实现冬、夏两季的空调负荷调节, 其运行费用较低、经济上合理, 适合作为电厂及其周边小区的集中供热制冷系统, 整个系统稳定可靠、舒适性较高, 充分体现了系统的经济性、节能性、环保性的优点, 应在有条件的地区大力推广。