学校集中供暖解决方案
一、工程概况:
本项目为某学校教学楼、食堂、校办工厂、学生宿舍和住宅楼集中供暖改造项目,项目地址位于河北省廊坊市。
教学楼建筑面积约为10200m2;食堂建筑面积约1000 m2;
工厂建筑面积2000 m2、学生宿舍建筑面积约4200 m2;
住宅楼总建筑面积约10800 m2。
合计面积约为28200 m2,为多层结构非节能建筑。所有建筑物冬季采暖末端均采用老式铸铁散热器。改造前是用旧式燃煤锅炉作为热源,每个采暖季消耗燃煤1200T,另原系统配置30kW水泵一台。
二、设计思路
根据国家能源政策的调整及对环保的要求,使用清洁、节能、高效的新能源是国家将来很长一段时间内的主要政策,因国家能源政策的调整及对环保的要求,现拟改为新能源集中供暖模式,建立空气源热泵热源站。本方案采暖热源站全部采用电力这一清洁能源,通过消耗少部分电能,撬动大气中的低品位热能向高品位热能转换,利用低温型空气源热泵机组制取热媒水供建筑物进行冬季采暖。这种新能源集中供暖模式完全可取代市政集中供暖以及燃煤、燃油、燃气、电热等任何形式的采暖方式,且在-25℃超低温环境下仍能正常高效运行,无需辅助电加热。该系统稳定性强、可靠性高,制热效果好,环保无污染,且无需专人管理。在末端管网及散热装置正常工作情况下,室内温度达到或超过《河北省供热用热办法》规定标准。
三、设计依据:
1、甲方提供的项目有关情况及要求;
2、《建筑设计防火规范》GB50016-2006;
3、《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012;
4、《居住建筑节能设计标准》DBJ14-037-2012;
5、《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005;
6、《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003;
7、《辐射供暖供冷技术规程》JGJ142-2012;
8、《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002。
四、供暖热站及设备选型
设计单位热负荷指标单位面积热负荷指标为60W/㎡。
由于考虑到本项目供暖面积大,且比较分散,所以拟投建两个集中供暖热站为该校提供,这样各热站可根据使用情况独立控温,使用更加灵活,运行费用独立核算,运行费用有较大的节省空间;缺点是热量使用容量无法综合利用。
①号热源站设计
热负荷确定:
供暖面积:14400m2,单位面积热负荷指标为60W/㎡,总热负荷为:
QH1=14400×60=864kW
热源设备的选型:
配置的热源站热泵机组供暖的总制热量为864KW(-8.3℃工况)= QH1( 864kW),配热量等于设计总热负荷,可满足设计要求,最高出水温度为60℃,能满足设计使用要求。
②号热源站设计
热负荷确定:
供暖面积:13800 m2,单位面积热负荷指标为60W/㎡,总热负荷为:
QH1=13800×60=828kW
热源设备的选型:
配置的热源站热泵机组供暖的总制热量为864KW(-8.3℃工况)> QH1= 828kW,配热量略大于设计总热负荷,可满足设计要求,最高出水温度为60℃,能满足设计使用要求。
五、运行费用分析:
当地峰值电价为0.8元/度(7:00~23:00),谷值电价为0.25元/度(23:00~次日7:00),
计算得出平均电价约为0.617元。每个采暖季按120天,每天运行时间为24小时。
本项目的估算耗热量为(按平均0.050 KW/㎡):
QH= 0.050×28200×24×120=4060800kW
1、如果采用燃气锅炉的运行费用:(天然气热值为8600kcal/ m³,取0.7的效率系数)
天然气耗量= (QH×860)/(8600×0.7)=58万m3
天然气价格为3.91元/ m3,
每采暖季运行费用为:58万 m3×3.91元/ m3+30KW×24h/天×120天×0.617元/KW.h+3万元/人×3人=241.33万元;
即:241.33万元÷28200 m2 =85.58元/㎡。
2、如果采用电锅炉的运行费用:
电锅炉总耗电量约为4060800/0.9=451.2万KW.h(取0.9的效率系数),
每采暖季运行费用为:451.2万KW.h×0.617元/KW.h+30KW×24h/天×120天×0.617元/KW.h+3万元/人×3人=292.72万元;
即:292.72万元÷28200 m2=103.80元/㎡。
3、采用826彩票低温型热泵热源站运行费用:
826彩票低温型空气源热泵机组根据室内负荷变化会自动调整能量输出,保证建筑物热量按需供给,最大限度地做到能量不浪费,因此实际运行费 用根据以往运行数据评估约为(平均热负荷指标:50W/㎡,系统平均能效比≥2.8):
0.050KW/㎡×28200㎡÷2.8×24×120×0.617元/KW.h =89.48万元,
即:89.48万元÷28200 m2=31.73元/㎡。
供暖热站系统示意图:

备注:不同建筑物的实际热负荷,受建筑物的地点的气候条件以及建筑物的保 温节能效果影响,另外,不同区域,所用气、煤、电价格有所不同,会导致运行费用有所不同。