摘要：針對(duì)天津某酒店目前供熱熱源不足的情況，采用地?zé)釤岜?，充分利用地?zé)嵛菜?，并結(jié)合酒店原有采暖空調(diào)設(shè)備的能力，進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。
關(guān)鍵詞：熱泵 尾水 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介
天津某大酒店現(xiàn)有地?zé)峋豢?，每小時(shí)出水量為120噸、出水溫度為79℃。目前用于對(duì)30000平方米酒店（末端為中央空調(diào)系統(tǒng)）和87000平方米居民樓（其中81000平方米為散熱器采暖，6000平方米為地板采暖）供暖。居民樓供暖由5路系統(tǒng)（45kw、30kw、45kw、30kw、22kw的水泵各供一路1萬(wàn)多平方米）組成，居民樓系統(tǒng)回水49℃；一級(jí)板換65℃地?zé)峄厮鳛榫频隉嵩矗?臺(tái)30kw水泵并行，酒店使用200萬(wàn)大卡的直燃機(jī)（60℃出水）調(diào)峰。目前居民樓感覺(jué)室溫偏低。
除此之外，由于4000平方米的酒樓是在冷熱源建成之后改造內(nèi)容，所以夏季存在冷量不足問(wèn)題；另外，還有直燃機(jī)燃燒重油運(yùn)行費(fèi)用過(guò)高等問(wèn)題。
二、現(xiàn)狀分析與方案概述
現(xiàn)狀分析：
居民樓設(shè)計(jì)負(fù)荷為60w/m2，由計(jì)算可知總負(fù)荷為60×87000 =5220 KW ，在最冷季節(jié)，地?zé)峋抗峤o居民樓，這樣地?zé)峋峁崃繛?20×(79-50)×1.163=4047KW ，只能滿足67000平米左右的供暖面積，不能滿足87000平方米住宅冷負(fù)荷5220kw的需求，還欠缺大約2萬(wàn)平方米的供熱量（1173kw），所以出現(xiàn)居民樓室溫偏低的情況。30000平方米的酒店采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管來(lái)供熱，通過(guò)實(shí)際運(yùn)行的數(shù)據(jù)測(cè)算，該直燃機(jī)（200萬(wàn)大卡，2330KW，指制冷量，制熱量為1900KW） 基本能滿足酒店自身的負(fù)荷需要，其實(shí)際負(fù)荷指標(biāo)為63W/m2，故根據(jù)酒店的實(shí)際運(yùn)行情況，酒店的負(fù)荷估算按照70 W/m2來(lái)計(jì)算是可行的。
解決方案
如果充分利用地?zé)崴械臒崃?，假如地?zé)嵛菜臏囟冉档蜑?0度（其中50度以上為直接利用），可以提供的熱量達(dá)到：120×1.163×(79-50)+ 120×1.163×1.4(50-30)= 7955KW,而該項(xiàng)目（酒店＋居民樓）的總熱負(fù)荷為5220(居民樓)＋2100（酒店）=7320KW,由此可見(jiàn)如充分利用地?zé)崴械哪芰孔阋詽M足全部熱負(fù)荷的需要。
根據(jù)先達(dá)大酒店目前的現(xiàn)狀，我們提出如下三種解決方案供用戶選擇：
１、仍然采用地?zé)崴苯訐Q熱承擔(dān)系統(tǒng)基本負(fù)荷（指初、末寒期），增設(shè)高溫水源熱泵對(duì)87000平方米的居民樓部分在中寒、嚴(yán)寒期進(jìn)行調(diào)峰；酒店部分在中寒、嚴(yán)寒期仍采用直燃機(jī)組調(diào)峰供熱，以解決系統(tǒng)目前冷熱源不足的問(wèn)題。同時(shí)該熱泵還可以在夏季進(jìn)行制冷，以節(jié)約直燃機(jī)組的運(yùn)行成本。
２、仍然采用地?zé)崴苯訐Q熱承擔(dān)系統(tǒng)基本負(fù)荷（指初、末寒期），增設(shè)高溫水源熱泵對(duì)87000平方米的居民樓部分和酒店部分在中寒時(shí)期進(jìn)行調(diào)峰，只有在嚴(yán)寒時(shí)期（大約20天左右）啟動(dòng)直燃機(jī)對(duì)酒店部分調(diào)峰，以兼顧冷熱源容量和運(yùn)行費(fèi)用的問(wèn)題。同時(shí)該熱泵還可以在夏季進(jìn)行制冷，以更大程度地節(jié)約直燃機(jī)組的運(yùn)行成本。
３、同時(shí)解決冷熱源容量不足問(wèn)題以及目前直燃機(jī)組在冬季和夏季的高昂運(yùn)行費(fèi)用問(wèn)題，全部取消直燃機(jī)組。在初、末寒期仍采用地?zé)崴苯訐Q熱承擔(dān)系統(tǒng)基本負(fù)荷（初、末寒期），增設(shè)高溫水源熱泵在中寒和嚴(yán)寒期對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)峰，充分利用地?zé)嵛菜臏囟?，使最冷季?jié)時(shí)的地?zé)嵛菜疁囟冉档偷?0度左右排放。
這三種情況在冬季的運(yùn)行投入順序示意如下（初末寒期總時(shí)間約70天，中寒期約40天，嚴(yán)寒期約20天，共130天）：
由供熱系統(tǒng)調(diào)節(jié)理論可以得到一系列調(diào)節(jié)曲線和運(yùn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)（見(jiàn)后面第五部分：系統(tǒng)調(diào)節(jié)），目前系統(tǒng)初、末寒期負(fù)荷為5124KW（轉(zhuǎn)換外溫為零下一度）、中寒負(fù)荷為6222KW（轉(zhuǎn)換外溫為零下5度）、嚴(yán)寒負(fù)荷為7320KW（零下5度到零下9度）。下面對(duì)這三種方案分別進(jìn)行分析計(jì)算。
三、方案內(nèi)容
方案一、熱量計(jì)算和設(shè)備容量估計(jì)：
機(jī)組需要輸出熱量：5220-4047=1173KW
從地?zé)嵛菜刑崛崃浚C(jī)組COP=3.5）：1173÷3.5×2.5=838KW
地?zé)崴疁亟担?38÷120÷1.163=6℃
即把50℃地?zé)嵛菜疁囟冉档偷?4℃。
電負(fù)荷為336KW。
選擇兩臺(tái)QYHP-600高溫水源熱泵，輸出水溫與水量與原供熱系統(tǒng)匹配，就可以滿足系統(tǒng)的負(fù)荷需要。同時(shí)還要增加的設(shè)備為：
板式換熱器一臺(tái)
新增或更換水泵兩臺(tái)
對(duì)系統(tǒng)的改造工程量不大。
該種方案的單臺(tái)高溫水源熱泵夏季制冷能力為520KW，兩臺(tái)共1040KW，在夏季可以替代1040KW的直燃機(jī)負(fù)荷，最熱季節(jié)制熱機(jī)承擔(dān)剩余的1360KW的冷量。
（A＝1000mm，建筑高度4.2米）
方案二、熱量計(jì)算和設(shè)備容量估計(jì)：
機(jī)組需要輸出熱量：6222-4047=2175KW
選擇三臺(tái)QYHP-600高溫水源熱泵，總供熱量為1800KW，雖然不能確保室溫達(dá)到18度，但可以確保室溫在16度以上，同樣滿足供熱的舒適度標(biāo)準(zhǔn)。
從地?zé)嵛菜刑崛崃浚C(jī)組COP=3.5）：1800÷3.5×2.5=1285KW
地?zé)崴疁亟担?285÷120÷1.163=9.2℃
即把50℃地?zé)嵛菜疁囟冉档偷?1℃。
電負(fù)荷為514KW。
同時(shí)還要增加的設(shè)備為：
板式換熱器兩臺(tái)
新增或更換水泵兩臺(tái)
對(duì)系統(tǒng)的改造工程量不大。
該種方案的單臺(tái)高溫水源熱泵夏季制冷能力為520KW，三臺(tái)共1560KW，在夏季可以替代1560KW的直燃機(jī)負(fù)荷，最熱季節(jié)直燃機(jī)承擔(dān)剩余的840KW的冷量。
（A＝800，B＝1000）
方案三、熱量計(jì)算和設(shè)備容量估計(jì)：
機(jī)組需要輸出熱量：1173+2100KW=3273KW
須從地?zé)嵛菜刑崛崃浚C(jī)組COP=3.5）：3273÷3.5×2.5=2337KW
地?zé)崴疁亟担?337÷120÷1.163=16.8℃
即把50℃地?zé)嵛菜疁囟冉档偷?3℃。
電負(fù)荷為935KW。
選擇兩臺(tái)QYHP-600高溫水源熱泵，和QYHP-1000高溫水源熱泵輸出水溫與水量與原供熱系統(tǒng)匹配，就可以滿足系統(tǒng)的負(fù)荷需要。同時(shí)還要增加的設(shè)備為：
板式換熱器兩臺(tái)
新增或更換水泵四臺(tái)
撤掉直燃機(jī)組與系統(tǒng)的連接，用高溫水源熱泵機(jī)組來(lái)取代。
在夏季，該種方案的四臺(tái)高溫水源熱泵夏季制冷能力為2760KW，足以滿足夏季全部冷負(fù)荷的需求。
（A＝800，B＝1000）
關(guān)鍵詞：熱泵 尾水 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介
天津某大酒店現(xiàn)有地?zé)峋豢?，每小時(shí)出水量為120噸、出水溫度為79℃。目前用于對(duì)30000平方米酒店（末端為中央空調(diào)系統(tǒng)）和87000平方米居民樓（其中81000平方米為散熱器采暖，6000平方米為地板采暖）供暖。居民樓供暖由5路系統(tǒng)（45kw、30kw、45kw、30kw、22kw的水泵各供一路1萬(wàn)多平方米）組成，居民樓系統(tǒng)回水49℃；一級(jí)板換65℃地?zé)峄厮鳛榫频隉嵩矗?臺(tái)30kw水泵并行，酒店使用200萬(wàn)大卡的直燃機(jī)（60℃出水）調(diào)峰。目前居民樓感覺(jué)室溫偏低。
除此之外，由于4000平方米的酒樓是在冷熱源建成之后改造內(nèi)容，所以夏季存在冷量不足問(wèn)題；另外，還有直燃機(jī)燃燒重油運(yùn)行費(fèi)用過(guò)高等問(wèn)題。
二、現(xiàn)狀分析與方案概述
現(xiàn)狀分析：
居民樓設(shè)計(jì)負(fù)荷為60w/m2，由計(jì)算可知總負(fù)荷為60×87000 =5220 KW ，在最冷季節(jié)，地?zé)峋抗峤o居民樓，這樣地?zé)峋峁崃繛?20×(79-50)×1.163=4047KW ，只能滿足67000平米左右的供暖面積，不能滿足87000平方米住宅冷負(fù)荷5220kw的需求，還欠缺大約2萬(wàn)平方米的供熱量（1173kw），所以出現(xiàn)居民樓室溫偏低的情況。30000平方米的酒店采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管來(lái)供熱，通過(guò)實(shí)際運(yùn)行的數(shù)據(jù)測(cè)算，該直燃機(jī)（200萬(wàn)大卡，2330KW，指制冷量，制熱量為1900KW） 基本能滿足酒店自身的負(fù)荷需要，其實(shí)際負(fù)荷指標(biāo)為63W/m2，故根據(jù)酒店的實(shí)際運(yùn)行情況，酒店的負(fù)荷估算按照70 W/m2來(lái)計(jì)算是可行的。
解決方案
如果充分利用地?zé)崴械臒崃?，假如地?zé)嵛菜臏囟冉档蜑?0度（其中50度以上為直接利用），可以提供的熱量達(dá)到：120×1.163×(79-50)+ 120×1.163×1.4(50-30)= 7955KW,而該項(xiàng)目（酒店＋居民樓）的總熱負(fù)荷為5220(居民樓)＋2100（酒店）=7320KW,由此可見(jiàn)如充分利用地?zé)崴械哪芰孔阋詽M足全部熱負(fù)荷的需要。
根據(jù)先達(dá)大酒店目前的現(xiàn)狀，我們提出如下三種解決方案供用戶選擇：
１、仍然采用地?zé)崴苯訐Q熱承擔(dān)系統(tǒng)基本負(fù)荷（指初、末寒期），增設(shè)高溫水源熱泵對(duì)87000平方米的居民樓部分在中寒、嚴(yán)寒期進(jìn)行調(diào)峰；酒店部分在中寒、嚴(yán)寒期仍采用直燃機(jī)組調(diào)峰供熱，以解決系統(tǒng)目前冷熱源不足的問(wèn)題。同時(shí)該熱泵還可以在夏季進(jìn)行制冷，以節(jié)約直燃機(jī)組的運(yùn)行成本。
２、仍然采用地?zé)崴苯訐Q熱承擔(dān)系統(tǒng)基本負(fù)荷（指初、末寒期），增設(shè)高溫水源熱泵對(duì)87000平方米的居民樓部分和酒店部分在中寒時(shí)期進(jìn)行調(diào)峰，只有在嚴(yán)寒時(shí)期（大約20天左右）啟動(dòng)直燃機(jī)對(duì)酒店部分調(diào)峰，以兼顧冷熱源容量和運(yùn)行費(fèi)用的問(wèn)題。同時(shí)該熱泵還可以在夏季進(jìn)行制冷，以更大程度地節(jié)約直燃機(jī)組的運(yùn)行成本。
３、同時(shí)解決冷熱源容量不足問(wèn)題以及目前直燃機(jī)組在冬季和夏季的高昂運(yùn)行費(fèi)用問(wèn)題，全部取消直燃機(jī)組。在初、末寒期仍采用地?zé)崴苯訐Q熱承擔(dān)系統(tǒng)基本負(fù)荷（初、末寒期），增設(shè)高溫水源熱泵在中寒和嚴(yán)寒期對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)峰，充分利用地?zé)嵛菜臏囟?，使最冷季?jié)時(shí)的地?zé)嵛菜疁囟冉档偷?0度左右排放。
這三種情況在冬季的運(yùn)行投入順序示意如下（初末寒期總時(shí)間約70天，中寒期約40天，嚴(yán)寒期約20天，共130天）：
由供熱系統(tǒng)調(diào)節(jié)理論可以得到一系列調(diào)節(jié)曲線和運(yùn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)（見(jiàn)后面第五部分：系統(tǒng)調(diào)節(jié)），目前系統(tǒng)初、末寒期負(fù)荷為5124KW（轉(zhuǎn)換外溫為零下一度）、中寒負(fù)荷為6222KW（轉(zhuǎn)換外溫為零下5度）、嚴(yán)寒負(fù)荷為7320KW（零下5度到零下9度）。下面對(duì)這三種方案分別進(jìn)行分析計(jì)算。
三、方案內(nèi)容
方案一、熱量計(jì)算和設(shè)備容量估計(jì)：
機(jī)組需要輸出熱量：5220-4047=1173KW
從地?zé)嵛菜刑崛崃浚C(jī)組COP=3.5）：1173÷3.5×2.5=838KW
地?zé)崴疁亟担?38÷120÷1.163=6℃
即把50℃地?zé)嵛菜疁囟冉档偷?4℃。
電負(fù)荷為336KW。
選擇兩臺(tái)QYHP-600高溫水源熱泵，輸出水溫與水量與原供熱系統(tǒng)匹配，就可以滿足系統(tǒng)的負(fù)荷需要。同時(shí)還要增加的設(shè)備為：
板式換熱器一臺(tái)
新增或更換水泵兩臺(tái)
對(duì)系統(tǒng)的改造工程量不大。
該種方案的單臺(tái)高溫水源熱泵夏季制冷能力為520KW，兩臺(tái)共1040KW，在夏季可以替代1040KW的直燃機(jī)負(fù)荷，最熱季節(jié)制熱機(jī)承擔(dān)剩余的1360KW的冷量。
（A＝1000mm，建筑高度4.2米）
方案二、熱量計(jì)算和設(shè)備容量估計(jì)：
機(jī)組需要輸出熱量：6222-4047=2175KW
選擇三臺(tái)QYHP-600高溫水源熱泵，總供熱量為1800KW，雖然不能確保室溫達(dá)到18度，但可以確保室溫在16度以上，同樣滿足供熱的舒適度標(biāo)準(zhǔn)。
從地?zé)嵛菜刑崛崃浚C(jī)組COP=3.5）：1800÷3.5×2.5=1285KW
地?zé)崴疁亟担?285÷120÷1.163=9.2℃
即把50℃地?zé)嵛菜疁囟冉档偷?1℃。
電負(fù)荷為514KW。
同時(shí)還要增加的設(shè)備為：
板式換熱器兩臺(tái)
新增或更換水泵兩臺(tái)
對(duì)系統(tǒng)的改造工程量不大。
該種方案的單臺(tái)高溫水源熱泵夏季制冷能力為520KW，三臺(tái)共1560KW，在夏季可以替代1560KW的直燃機(jī)負(fù)荷，最熱季節(jié)直燃機(jī)承擔(dān)剩余的840KW的冷量。
（A＝800，B＝1000）
方案三、熱量計(jì)算和設(shè)備容量估計(jì)：
機(jī)組需要輸出熱量：1173+2100KW=3273KW
須從地?zé)嵛菜刑崛崃浚C(jī)組COP=3.5）：3273÷3.5×2.5=2337KW
地?zé)崴疁亟担?337÷120÷1.163=16.8℃
即把50℃地?zé)嵛菜疁囟冉档偷?3℃。
電負(fù)荷為935KW。
選擇兩臺(tái)QYHP-600高溫水源熱泵，和QYHP-1000高溫水源熱泵輸出水溫與水量與原供熱系統(tǒng)匹配，就可以滿足系統(tǒng)的負(fù)荷需要。同時(shí)還要增加的設(shè)備為：
板式換熱器兩臺(tái)
新增或更換水泵四臺(tái)
撤掉直燃機(jī)組與系統(tǒng)的連接，用高溫水源熱泵機(jī)組來(lái)取代。
在夏季，該種方案的四臺(tái)高溫水源熱泵夏季制冷能力為2760KW，足以滿足夏季全部冷負(fù)荷的需求。
（A＝800，B＝1000）