商用空气源热泵在“煤改电”供热系统应用中的案例剖析

  今天小年儿，提“钱”祝大家猪年快乐!“猪”事顺意!今天讲的是商用空气源热泵在“煤改电”供热系统中的案例分享，通过案例帮助大家认识空气源热泵在商用建筑当中怎么做。主要包括三方面内容：第一点，把问题讲一讲;第二点，案例剖析;第三点，煤改空气源热泵后应注重几点。

  一、问题的提出

  集中供暖是城镇公共服务业的一个重要部分，也是城镇建设和居民生活质量的重要保障。但集中供暖企业因其特性，具有投资大、投资成本高、利润低、投资回收期长等特点，使得众多集中供暖企业纷纷转型，迈入清洁能源集中供暖领域。而热泵集中供暖已经兴起，成为清洁能源集中供暖的有效途径。

  同时，多地发文在集中供热管网覆盖外或具备燃煤锅炉改造的区域，电力供应有保障的地区，以具备保温设施的居民住宅和办公楼、写字楼、学校、医院、商业综合体等公共建筑为重点，加快实施空气源热泵技术发展，并给予相应的补贴。

  因此，《天津市居民冬季清洁取暖工作方案》、《郑州市清洁取暖试点或市建设工作方案(2017—2020年)》、26+城市清洁取暖工作方案也陆续出台。对于原燃煤集中供暖系统改为空气源热泵供暖系统后，两者之间存在什么问题?怎么理解“改”字呢?有人认为原燃煤集中供暖系统的改造只要将原燃煤锅炉房去掉改为空气源热泵就可以了，对于原供暖管网、室内供暖系统及室内供暖末端仍维持原有系统。这一点应引起在座的思考，下面通过一个案例进一步加以说明和分析。

  二、案例剖析

  这个案例在陕西，一共有10栋住宅和物业管理，1～8号楼为6层，9～10号楼是1～2层，采暖面积一共42900多平，原先在8号楼东南角有一个燃煤锅炉房。下图是锅炉房原先的管网布置，供暖系统由锅炉房循环泵经室外管网分别送到各栋楼室内的采暖系统。

  为响应冬季清洁取暖，小区把燃煤锅炉改成了空气源热泵。小区一共用了25台低温空气源热泵机组，每台机组在当地冬季环境的制热量是95.5kW，单位采暖面积平均每平米合55.6W左右。要想将空气源热泵集中布置在一起，小区空间不够，最后确定空气源热泵分三处布置为三个供暖系统，见下图。

  这三个系统集中布置为三块场地，系统一占地面积17m×80m，共1360m2，共布置15台机组和2个9.5m3的保温水箱，机组总制热量为1432.5kW，分别承担1、2、4、6、7号楼的供热负荷。如下图。

  系统二占地面积13m×5.1m，共66.3m2，共布置6台机组和1个7.0m3的保温水箱，机组总制热量为573kW，分别承担3、5、9号楼的供热负荷。如下图。

  系统三占地面积8m×6.5m，共52m2，共布置4台机组和1个5.0m3的保温水箱，机组总制热量为382kW，分别承担8、10号楼的供热负荷。如下图。

  现在热源代替了，下面系统怎么改?现在政府出钱就是出在热源上，并没有出系统和末端的钱，末端和系统是要业主承担，所以很多人只改热源，不改系统。小型供暖系统或许可以，但是对于这种大型商用项目，热源改了系统也要改，那么系统怎么改?

  这个方案是想利用原燃煤室外供暖管网，将原小区集中室外管网某部分截断一分为三，将原室外综合管网分为10个独立的管网，每栋楼通过独立管网对应的一台循环泵，共选用10台泵，再加上系统一中配置空气源热泵机组至水箱的2台内部循环泵，共12台泵。如下图所示。

  利用部分原管网存在问题，具体如下：第一点，燃煤锅炉与空气源热泵供水温度不同、两者温差不同，所选用输送的管径不同;第二点，新改的管网管径随意性很大，很难满足水力系统的平衡;第三点，利用部分原管网难免存在管径的调配。

  本小区为配合煤改空气源热泵技改项目，应该增设一个变压器，提供空气源热泵所需要的电源及配电柜及控制柜，变压器及敷设的电缆沟、配电及控制柜见下图。

  原小区燃煤锅炉与室内供暖系统及末端分别采用散热器及地暖。下图为原小区燃煤锅炉已运行的旧地暖系统图，这个旧地暖系统图为异程式下供下回室内供暖系统图。

  空气源热泵室内供暖系统经原室外管网进入每栋住宅，接已有的地暖系统。两系统图对比，设计者对系统认为原异程式下供下回可能有问题，所以将原异程式下供下回系统改为现同程式下供上回系统，见改造后的地暖系统图。

  问题剖析：回水管径存在下大上小，在回水总管从小突然扩大，水阻存在问题;为系统同程，特增加回水总管，但管径随支管流量增加未能改变回水总管管径;排气阀未装，运行不热。

  多次来电话咨询，施工者后又去除现同程式下供上回系统，恢复原下供下回系统，结果十栋楼只有二栋一、二层小楼热了，其他六层至今不热。怎么办?纠纷、矛盾存在，“煤改电”得罪了谁?

  三、煤改空气源热泵后应注重几点

  煤改清洁能源，热泵作为供热热源时，从热源侧到用户侧两方面实施改造。热泵作为供热热源时，供暖系统参数应有别于常规系统。改造原系统末端时，应对原末端进行研判。散热器系统小流量、大温差，应增加散热器片数;地暖系统大流量、小温差，应改小加热管长度、管径;加密加热管间距，达到地面温度均匀性。风机盘管系统大流量、小温差，应增加风机盘管换热面积，提高舒适度要求。

  最后，“煤改电”牵系到千家万户，是个民生工程，让我们携手，为未来的蓝天齐心协力，共创蔚蓝。谢谢大家!