熱泵技術(shù)是一門(mén)新興的制熱技術(shù)，具有節(jié)能、高效、安全、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。在當(dāng)今提倡節(jié)能社會(huì)的大環(huán)境里，具有很好的發(fā)展前景和廣闊的市場(chǎng)需求。目前國(guó)內(nèi)人士多在觀(guān)望和認(rèn)知過(guò)程，實(shí)際應(yīng)用并無(wú)太多經(jīng)驗(yàn)。我作為節(jié)能技術(shù)的支持者，有幸率先的設(shè)汁、投資、建設(shè)了一項(xiàng)開(kāi)前全國(guó)最大的熱泵供熱系統(tǒng)，實(shí)際應(yīng)用效果良好?，F(xiàn)將設(shè)計(jì)技術(shù)方案介紹給大家借鑒參考。 1.工程概況 學(xué)員公寓大樓，建筑面積88000m ，地下層，首層架卒，地上24層，總造價(jià)l 8億，入住學(xué)員7 200人，l 800套房間。該建筑要求設(shè)熱水供應(yīng)。原設(shè)計(jì)為油鍋爐，設(shè)于首層架空層內(nèi)，上住7 000余學(xué)員，既不安全又小經(jīng)濟(jì)。如此龐大的熱水需求，采用什么樣的供熱方式最妥當(dāng)呢？油鍋爐、太陽(yáng)能、電加熱等等一一權(quán)衡過(guò)，最終選擇熱泵供熱。 2.選擇熱泵的原因 最終選擇熱泵供熱的原因主要有以下幾點(diǎn)：一次性投資與太陽(yáng)能相當(dāng)，而較油鍋爐低40％：運(yùn)行成本較傳統(tǒng)加熱方式低50％以上；安全環(huán)保，占地面積少，便于安裝、控制和維護(hù)。 3.熱泵主機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)熱水水力計(jì)算原則，結(jié)合實(shí)際熱水需求情況，人均日配熱水量按60L計(jì)，系統(tǒng)日供熱水總量420m；采用20臺(tái)18 kW模塊式機(jī)組，總功率360kW；依據(jù)建筑布局分4組機(jī)群，每組5臺(tái)設(shè)十天面東南西北4個(gè)方忙；設(shè)40個(gè)11m 不銹鋼成品水箱，相應(yīng)分4組。每組10個(gè)水箱設(shè)于對(duì)應(yīng)機(jī)組的4個(gè)方位。由于l臺(tái)機(jī)組帶兩組水箱，為節(jié)約經(jīng)費(fèi)并防止機(jī)組單臺(tái)故障時(shí)無(wú)備用機(jī)組供熱，將所有水箱均設(shè)連通管連通，以實(shí)現(xiàn)20臺(tái)機(jī)組既互為備用的問(wèn)題，又節(jié)約資金。機(jī)組設(shè)計(jì)方案見(jiàn)圖1。 4.水路管網(wǎng)設(shè)計(jì)平 該建筑面積大，套數(shù)多，管網(wǎng)復(fù)雜，管網(wǎng)總長(zhǎng)達(dá)l萬(wàn)多米，分冷水、熱水、回水多管合成熱水供應(yīng)管網(wǎng)。冷水供應(yīng)由高區(qū)變頻泵將水供至天面水箱，水箱設(shè)有液位控制計(jì)和浮球閥控制進(jìn)水起停；熱水由熱泵機(jī)組加熱后通過(guò)各分立管上行下給供至各用水點(diǎn)；熱水管材采用耐90℃高溫、耐壓20KG專(zhuān)用熱水管。由于樓商層多，為防止底層水壓過(guò)大，中途于15層設(shè)定比式減壓閥減壓1次（合理減壓應(yīng)為16層及8層兩次減壓，但考慮到回水問(wèn)題，僅設(shè)1次減壓，否則回水管道泵揚(yáng)程太大，不利長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)運(yùn)行）：回水管分4組與機(jī)組匹配，每根回水管均在14層設(shè)管道循環(huán)泵將回水打至天面水箱，用以解決用戶(hù)末端開(kāi)啟時(shí)立即出熱水問(wèn)題（若無(wú)回水系統(tǒng)，熱水管道在剛開(kāi)啟時(shí)由于長(zhǎng)時(shí)間無(wú)熱水循環(huán)，殘留在熱水管道內(nèi)的熱水將會(huì)逐漸變冷，故有冷水流出．管道殘留冷水放空后才會(huì)有熱水流出，熱水管道越長(zhǎng)放空時(shí)間越長(zhǎng)，若放空時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)引起用戶(hù)不滿(mǎn)，該樓層多樓高管長(zhǎng)，故必須設(shè)回水管）。 5.自動(dòng)控制 該熱水系統(tǒng)為定時(shí)供水，設(shè)于晚5：30～l0：30供應(yīng)熱水，因此該系統(tǒng)設(shè)有3種主要自控部件，即定時(shí)供熱；定時(shí)起動(dòng)回水泵：定時(shí)檢測(cè)水溫。為實(shí)現(xiàn)上述功能，在天面熱水主管設(shè)有電磁閥，定時(shí)器及信號(hào)繼電器，用于定時(shí)自動(dòng)起動(dòng)電磁閥供應(yīng)熱水，同時(shí)將信號(hào)送給回水管道泵起動(dòng)管道泵循環(huán)回水，天面水箱設(shè)有溫控探頭，當(dāng)溫度降至設(shè)定值時(shí)自動(dòng)起動(dòng)機(jī)組加熱（一般設(shè)定值低于標(biāo)準(zhǔn)值3°）。 6.電路設(shè)計(jì) 該項(xiàng)目是目前全國(guó)最大熱泵熱水工程，機(jī)組臺(tái)數(shù)多、功率大，共計(jì)360kW。為不與其他供電設(shè)備相互影響，采用專(zhuān)柜專(zhuān)線(xiàn)供電，設(shè)四路ZR——VV（3x95+Ix50）mm2絕緣電纜引至各天面機(jī)組配電箱。配電箱內(nèi)設(shè)塑殼空氣開(kāi)關(guān)及隔離開(kāi)關(guān)，以便于檢修分?jǐn)唷? 7.水箱主機(jī)結(jié)構(gòu)處理 天面承受40個(gè)11m3水箱，總荷載增加440t，天面常規(guī)上設(shè)計(jì)荷載為150 kg/m2，如若不進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的專(zhuān)門(mén)處理，則水箱荷載遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)荷載，將會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題，為此利用承重柱鋼筋引上搗砼制粱，將水箱置于搗制的粱上，安全問(wèn)題解決。 8.問(wèn)題與探討 該項(xiàng)目投入使用后效果良好，如此龐大的熱泵供熱工程，首戰(zhàn)告捷，但也存在著遺憾之處，主要有如下兩個(gè)問(wèn)題。 8．1冷熱水同源問(wèn)題 調(diào)節(jié)冷熱水出水比例的最好方法，是冷水及熱水同源同壓，使用中調(diào)節(jié)水溫時(shí)不會(huì)忽冷忽熱，很容易調(diào)出理想的水溫。但該項(xiàng)目由于原設(shè)計(jì)為油鍋爐供熱，冷水為下行上給式變頻供水；熱水改為熱泵供熱后為上行下給式供水，因而冷熱水在同源同壓方面欠缺，不同程度地影響了使用效果。 8．2回水問(wèn)題 該項(xiàng)目回水采用的方式為匯總管同水，實(shí)際使用中回水效果不是很理想，主要原因有兩個(gè)方面： 一是管路太多太長(zhǎng)，一根主管回水速度慢，遠(yuǎn)離回水主管的熱水立管同流不徹底；二是室內(nèi)水平分支管管內(nèi)存水無(wú)法回流，開(kāi)啟時(shí)必將有少量冷水，放完后才出熱水。最好的方式是分組回水，即3～4根立管為1組做1趟回水，效果要好得多，且比每根立管設(shè)l根同水管要經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。 9.總結(jié) 該熱泵系統(tǒng)運(yùn)行半年來(lái)，性能穩(wěn)定，效果良好，并較以前鍋爐供熱節(jié)約了大量運(yùn)行成本，實(shí)為一項(xiàng)值得推廣的節(jié)能技術(shù)