前几年伴随着雾霾天的肆虐及节能减排的目标,国家在北方采暖中推进煤改清洁能源,空气源热泵因其节能、环保等优点,在北方“煤改电”项目中起到了中坚力量。随着“京、津、冀”等地区“煤改电”的趋近尾声,北方寒冷地区采暖项目日趋减少,同时伴随着“3060双碳目标”,很多空气源热泵厂家把“煤改电”的号角吹向了气候更寒冷的东三省!

空气源热泵在寒冷地区(空气源热泵冬季最低使用温度)

今天就来给大家分析一下在严寒地区(吉林长春)空气源热泵采暖的可行性!

目前长春地区常用采暖设备为燃煤锅炉、燃油锅炉、电蓄热锅炉或大网集中供暖进行采暖。长春市为风、光等可再生资源丰富,尽量采取风、光发电本地消化,采取移谷填峰、错峰用电,实现清洁取暖。

考虑当地为严寒地区,零下25度以下环境温度较为多发,所以之前在“京津冀”煤改电中常用的超低温空气源热泵就不能满足这些严寒地区的使用。在这种条件下,只能是二氧化碳热泵供暖机组和超低温变频复叠高温热泵机组等。以下我们选取长春地区10000平方米的一栋建筑来做相关分析比较。

位置境域

长春市位于北纬43°05’~45°15’;东经124°18’~127°05’,居北半球中纬度北温带,其中主城区位于松辽平原腹地的伊通河台地之上 。西北与松原市毗邻,西南和四平市相连,东南与吉林市相依,东北同黑龙江省接壤 ,市域界周长约3298.97公里 。

长春地处欧亚大陆东岸的中国东北平原腹地松辽平原,是东北地区天然地理中心,东北亚几何中心,东北亚十字经济走廊核心。总面积20565平方公里,其中市区面积7557平方公里, 2014年建成区面积452平方公里。

地形

长春到四平深断裂是一条分割山地与平原的主要构造线,以东为隆 起区,以西为沉降区,长春地区位于隆起区与沉隆区之间。地质构造的过渡性决定了长春地貌类型的多样性,形成了东高西低的地貌特征。

松辽平原地貌由山地、台地和平原组成,形成了“一山四岗五分川”的地貌格局。长春山地面积不大,约占长春地区土地总面积的9%。其中,低山占2.56%,丘陵占6.44%。主要有大黑山和吉林哈达岭。长春台地面积较大,约占土地总面积的41%。其中,平缓台地占35.23%,高台地占5.77%。主要有榆树台地、长春台地、双阳台地和优龙泉台地。长春平原面积最大,约占土地总面积的50%。其中,河谷平原占39.4%,低阶地占7.5%,湖积平原占3.1%。主要有双阳盆地、松花江河谷平原、拉林河河谷平原、饮马河河谷平原和农安湖积平原。

长春城区位于松辽平原东部山地向西部平原过渡的伊通河台地上。地势东高西低,地貌由台地和平原组成。其中,台地占70%、平原占30%。不同的地貌类型对城市建设起着不同的制约作用。

气候

长春市地处中国东北平原腹地,市区海拔在250–350米之间,地势平坦开阔。属北温带大陆性季风气候区,在全国干湿气候分区中,地处湿润区向亚干旱区的过渡地带。气温自东向西递增,降水自东向西递减。春季干燥多风,夏季湿热多雨,秋季天高气爽,冬季寒冷漫长,具有四季分明,雨热同季,干湿适中的气候特征。

长春市年平均气温4.8°C,最高温度39.5°C,最低温度-39.8°C,日照时间2,688小时。夏季,东南风盛行,也有渤海补充的湿气过境。年平均降水量522至615毫米,夏季降水量占全年降水量的60%以上;最热月(7月)平均气温23℃。秋季,可形成持续数日的晴朗而温暖的天气,温差较大,风速也较春季小。

热负荷

我们先来看一下以下两个表格

表一:长春地区冬季采暖室外气候条件

空气源热泵在寒冷地区(空气源热泵冬季最低使用温度)

表二:全国主要城市采暖期耗热量指标和采暖设计热负荷指标

空气源热泵在寒冷地区(空气源热泵冬季最低使用温度)

综上按节能建筑设计,热负荷指标按33.83W/㎡,耗热量指标选21.7W/㎡。设计总热负荷为:33.83W/㎡*10000㎡=338.3KW

选用某品牌二氧化碳热泵采暖机组型号为SJKRF-120II/C 5台;

初投资成本预计(含辅材、安装等):250万元

或者选某品牌超低温变频复叠高温热泵机组SJK-40G/IIBF 7台;

初投资成本预计(含辅材、安装等):150万元

年耗热量:21.7W/㎡*168*24*10000㎡=874944KW

二氧化碳热泵采暖机组介绍

空气源热泵在寒冷地区(空气源热泵冬季最低使用温度)

空气源热泵在寒冷地区(空气源热泵冬季最低使用温度)

空气源热泵在寒冷地区(空气源热泵冬季最低使用温度)

超低温变频复叠高温热泵机组介绍

空气源热泵在寒冷地区(空气源热泵冬季最低使用温度)

空气源热泵在寒冷地区(空气源热泵冬季最低使用温度)

运行费用分析

室内散热末端为暖气片,供回水温度为:70℃/60℃

年耗热量:21.7W/㎡*168*24*10000㎡=874944KW=752451840kcal

各种采暖方式运行费用对比如下:

空气源热泵在寒冷地区(空气源热泵冬季最低使用温度)

可行性结论

1、项目利用空气源热泵为主为各个建筑提供冬季采暖热源,节省能耗,减少污染物排放,调整优化供热结构,符合国家提倡的节能减排、保护生态环境的总体目标。该项目的实施,有利于进一步保护长春市的生态环境,提升公共基础设施条件,同时还可以提高能源利用效率,减少污染物排放,提高供热质量。从环境保护及供热质量看,项目建设是可行的,必要的。

2、项目建设内容主要包括空气能热泵机组及配套水力循环设施,对接系统主管道。供暖建筑主要包括学校、政府及事业单位等,提供供暖建筑所需的冬季采暖需求。从项目可实施性来看,项目建设简单可靠,实施起来比较便捷。

3、项目初投资和电蓄热等供暖方式相当,而运行成本比电蓄热及市政供暖节约40%以上!从经济性来看项目可行性很强!

建议

1、建议先做试点,尤其是学校、政府等间歇性供暖的公共建筑节能性更明显,以点带面,因地制宜、逐步推进。

2、建议政府相关职能部门积极推进空气源热泵在分布式供暖中应用,落实相关优惠政策、配合电力实施整改。

以上就是我的个人分享,欢迎评论区批评指正!如果大家有需要了解更多的可关注我哦!

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