辽宁实测：20元/㎡！空气源热泵+暖气片挺进东三省效果良好！
东北三省空气能能不能用？效果如何？运行费用几何？这是很多经销商都关注的数据！辽宁大连经销商隋天伦对大连变压器厂供暖项目（空气源热泵+蓄热电锅炉+蓄热水箱）进行了运行数据的采集，显示办公区150天的采暖时间，每平米的费用约为20元（电价0.6元/度），相比集中供热还要便宜11元，得到了客户的高度认可。
燃气，集中供暖，热泵，面临三选一
据介绍，该项目为大连变压器厂供暖项目，供暖范围包括该厂区的办公大楼、宿舍楼（含食堂）、一车间、二车间、三车间、四车间、五车间、六车间等8栋建筑物，合计建筑面积约为14000㎡，车间高度7～19米不等。客户原来采用的是燃煤锅炉采暖，为响应大连市“蓝天工程”，工厂决定废弃原有10吨燃煤锅炉，采用其他替代能源。
甲方通过几个月时间的考察，最终圈定了三种选择：燃气供热、接入集中供热、空气源热泵供热。
如果采用燃气供热，由于没有燃气管网覆盖则需要建设燃气站，该厂厂区处于居民区附近建设气站的申请没有批准的可能性，另外每平方米供热成本在50元左右，单位面积采暖成本甲方接受不了。
而如果选择接入集中供热，热力管网距离该厂区最近的接口约为1.5公里，接入集中管网综合成本为24000㎡*50元并网费+24000㎡*32元供暖费+1.5公里供热主管网建设费67万元，初次投资为187.5万元，后续每年供暖费用为76万元（由于车间层高较高供暖费和并网费按照双倍收取，折算后收费面积为24000㎡，占地实际面积14000㎡，并且供热公司不承诺供暖效果），也不是合适的选择。
反复权衡后，甲方最终决定选用空气源热泵作为替代热源。
热泵+锅炉，根据实际情况多能源组合
大连市是东北地区最温暖的地方，1月最低平均温度-7℃，冬季最低-19.13℃。根据设计特点和要求，为了满足该项目在冬季的制热需求，确保系统正常运行，以-8℃况点选取设备。
由于建筑形式及层高不一，供暖季选择办公楼及宿舍楼为计算依据，办公及宿舍为多屋结构非节能建筑，建筑外墙无保温，370mm厚砖混结构，室内原有系统为60型暖气片。在设计供暖热负荷为参考非节能建筑热负荷按-8℃时80W/m2设计，车间层高较高，按120W/㎡取值。
表1：该项目负荷取值数据一览
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项目 |
面积 |
单位热负荷w/㎡ |
总热负荷kw |
层数 |
|
办公楼 |
2474 |
80 |
198 |
4层 |
|
宿舍楼（食堂） |
3100 |
80 |
248 |
4层 |
|
一车间 |
2659 |
120 |
319 |
1层 |
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二车间 |
903 |
120 |
108 |
1层 |
|
三车间 |
1732 |
120 |
208 |
1层 |
|
四车间 |
1500 |
120 |
180 |
1层 |
|
五车间 |
1710 |
120 |
205 |
1层 |
|
六车间 |
840 |
120 |
101 |
1层 |
注：由于车间高度高，供暖热负荷应该比平常供暖热负荷大。
隋天伦经过初步的数据收集和调研考察后，原方案设计整个厂区配置36台25匹空气源热泵，工作时最大用电负荷为800kw。
由于该厂白天满足生产用电后剩余电容量为350kw无法满足空气源热泵最大用电负荷，而增容费需要80万元，考虑到该厂用电情况及初投资，最后决定减少空气源热泵数量的同时，增加电锅炉。在下班期间利用谷电储存热量供白天使用（该厂属于大工业用电谷电0.24元/kwh），通过合理的控制逻辑让夜间储存的热量在上班时间慢慢的释放来补充热量。
最后经过技术人员现场勘查设计，最终确定方案：整个厂区配置超低温空气源热泵25匹机组15台，电锅炉820kw，蓄热水箱117吨，八栋建筑均拆分原有地下管道就近建设供热站。
以办公楼为例，面积为2474㎡，层高3米，单位面积设计热负荷指标为80W/㎡，总热负荷为2474×80=198kW，配置2台25匹超低温热泵采暖主机+100kw蓄热锅炉+14吨蓄热水箱，供暖的总制热量为192KW（-8℃工况），配热量略小于设计总热负荷，由于该楼是白天时间使用，白天气温比晚上高，所以实际制热量会大于192kw，可满足设计要求，最高出水温度为55℃，能满足设计使用要求。
每平米费用20元/㎡，一冬天比集中供暖省2.7万元
此套供热系统优点在于，整个项目分成八个系统独立供热，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。机组可以根据实际环境温度及设定的进出水温度，自动调节机组的停数量，达到节能效果。如果在下班时间，可以将水温调低，让系统保持一定的温度，这样第二天系统预热时间会大大减少，从而减少办公人员的不适。
项目2016年建设完成并投入使用，供暖初期首先开启空气源热泵系统，由于该供暖季无极寒天气，最低室外温度只有-15℃，因此谷电蓄热系统仅仅使用10天左右。办公楼的使用时间为8：00～17：30，共9.5小时，一个供暖季按135天计算，平均下来每平米的采暖费约为20元（电价0.6元/度），采暖季运行费用为4.95万元。而如果接入市政供暖，每平米费用为31元，一个采暖季要7.67万元，每个冬天可以节省2.7万元以上。
表2：办公区各种能源形式供暖费用对比
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设备 |
燃气锅炉 |
电锅炉 |
空气源热泵 |
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使用能源 |
天然气 |
电 |
电 |
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能源热值 |
8200 kcal/ Nm³ |
860 kcal/kwh |
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COP能效 |
80% |
95% |
300%（平均） |
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能源价格 |
3.20元/Nm³ |
0.78元/kwh |
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2474㎡供暖每小时输出198KW热量，不同设备所需要的燃料量及费用供暖耗能比较： |
用气量： （198kw×860kcal/kwh）÷（8200 kcal/ Nm³×80%）= 25.96 Nm³ 相当于： 25.96Nm³×3.20元/Nm³ =83.07元/. |
用电量 （198kw×860kcal/kwh ）÷（860kcal/kwh ×95%）=208.42kwh 相当于： 208.42kwh×0.78元/kwh =162.56元 |
用电量 （198kw×860kcal/kwh ）÷（860kcal/kwh ×300%）=66 kwh / 相当于： 66kwh×0.78元/kwh =51.48元 |
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节能率说明 |
比燃气锅炉省:38% |
比电锅炉省:68% |
/ |
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其他说明 |
污染、明火危险、燃汽管道易泄露。 |
洁净能源无污染，能耗大 |
洁净能源无污染，能耗小 |
注：以上运行费用分析是按照最大设计热负荷80W/㎡（设计最冷气候条件下的热负荷）、每天9.5小时供暖、一个采暖季按135天计算，在实际运行中，平均热负荷约为60W/ ㎡已经足够满足客户的使用要求。因此，实际的采暖运行费用约为上表的75%！即办公楼2474平米的采暖约为4.95万元，一个采暖季费用约为20元/ ㎡。
客户评价：干净节能，工人都非常开心
项目运行后，客户对采暖效果和运行费用都十分满意，相比往年供暖季，今年供暖季厂区卫生格外干净，没有粉尘煤灰的污染，也不用每年储存燃煤、排渣。
今年供暖季不仅达到供热标准还省去了大笔的维护费用，由于工艺的特点，六个车间分别是六道工序，往年燃煤锅炉供热不可以分区，无论工艺到那个车间所有区域必须全部供热这造成极大的浪费，今年就解决了这个问题，六个车间分别六套系统，工艺到哪个车间就开启那个车间的热源站进行供热。
另外办公室和宿舍所处位置是系统的最末端而且地下直埋管有漏点无法查找，往年供暖季从没有达到供热标准，今年新系统落成使用后室内温度始终保持在20～22℃之间。
厂里员工都非常高兴，尤其是门卫，24小时值班，由于进出检查车辆和开窗口进行登记，加之门卫建筑多窗户玻璃比例占比大，保温效果非常差，往年门卫在供热的同时，还在值班室增加两组电暖气。即使这样依然很冷，今年用上这套系统后，值班室有时感觉太热，还经常开窗透气。
客户表示：“总体来讲我们厂对这套系统非常满意，不仅供热效果还比往年好还省去大笔的增容费和运行费用，相比我们考察的燃气、燃油比更安全、环保、节能。”
版权：内容首发《热泵市场》杂志2月刊。