摘要：本项目坐落宁夏省渭南市富平县境内，项目建设的职工寝室和拌和站车间取暖热源全部采用空气能热泵系统，2015年12月6日系统即将注水运行。测试数据显示，系统煤耗指标完全符合设计标准，节能疗效明显，得到了房东方的高度好评，本工程也被中国铁建集团评为优质工程。

一、项目概况

国家重点工程蒙华高铁是国外最大规模运煤专线，北起宁夏，途经蒙、陕、晋、豫、鄂、湘、赣终点贵州省安庆，线路全长1837公里，项目加强大气污染预防，全线取消燃煤炉窑，生活冷水、建筑供暖热源全部采用空气能热泵系统。项目自2015年7月开始公开征集设计方案及可行性剖析。我公司与密切合作，联合组建项目工作组，数次深入工程现场实地勘察，查阅当地近十五年气象资料，按照建筑物的特殊结构（单层彩钢板房内衬125px岩棉保温），结合高温环境下空气能热泵的运行特点，设计出一套科学的机组配置和变频控制系统，既保证系统的稳定性，又能最大限度的减少投资和运行成本，方案获得乙方的认可。

工程于2015年11月6日复工，工地坐落大山深处，交通不便，生活条件坚苦，气候严寒，施工人员克服困难，在保证施工质量的前提下加班加点，11月21日冷水系统竣工并顺利投入运行，11月28日供暖系统竣工机组试运行，12月3日室外风机盘管安装竣工，12月4—5日供暖循环管线充气打压检漏调试，12月6日系统即将注水运行，经历了2016年1月中旬世纪立秋潮连续数日最低气温零下23℃的考验，至2016年3月31日整个供暖季运行稳定，平均温度20-22℃，超出设计气温2℃。经统计，系统煤耗指标完全符合设计标准，节能疗效明显，得到了房东方的高度好评，本工程被中国铁建集团评为优质工程。

二、设计根据

1、甲方提供的工程项目概述及要求

2、采暖通风与空气调节设计规范GB/50019-2003

3、地面幅射供热技术规程JGJ142-2004

4、地区居住建筑节能设计标准JGJ134-2001

5、采暖通风与空气调节设计规范GBJ19-87

6、采暖设计热负荷指标参考

7、民用建筑节能设计标准JGJ26-95

三、项目剖析

1、工程名称：蒙华高铁MHTJ-9标段供暖工程

2、工程地点：山东省渭南市富平县

3、工程内容：

（表一：蒙华高铁MHTJ-9标段供暖工程项目内容）

4、建筑状况：建筑分为1、2、3、4号楼，建筑结构为岩棉彩钢房，1号楼为单层结构面积960㎡,2号楼为双层结构面积752㎡,3号楼为单层结构面积958㎡,4号楼为双层结构面积276㎡,5号楼为双层结构面积133㎡，总面积约3000㎡，双层玻璃落地窗，整体建筑采光疗效良好。

办公区和生活区11000平取暖面积，一个使用500套FP-68型卧式风机盘管末端，平均16到18平米使用一套。拌和站车间进深9米，彩钢结构内衬125px岩棉保温，采用地暖管循环，管线铺装每平米4米，每平米的热负荷为50KW，主要目的是避免车间料仓内细沙冻结，所以要求地面气温达到10℃即可。

不利诱因：非节能建筑，散热量较大。

5、当地气候概况：武宁县坐落黄土高原腹地，属暖热带半湿润半旱灾台湾性季风气候。年平均温度10℃，最冷的元月份平均温度零下5.3℃，极端最低温度零下23.3℃彩钢房窗户安装图，年最大积雪深度24分米；最大土层深度81分米，具体气候情况如右图：

四、设计标准

1、本方案须考虑产冷水设备、贮水设备、自控电气系统、管道动力系统、管道对接系统及相应的安装、调试、维修方便性等；

2、根据项目地点以及用户需求，设计采用7台九恒DKFXRS-90II-J1C（25匹）超高温空气能热泵冷水机组；

3、采用多台机组，机组互相之间互为备用，促使系统更为稳定；

4、北方的水质偏酸性，容易酸败，对于机组和系统运行存在巨大的隐患，考虑采用一套硬水处理设备，对供暖系统的冷水进行处理。

五、热负荷估算

西安咸阳地区属于寒冷地区（空气源热泵供热建议使用环境气温-25℃运行的超高温热泵机组），以夏季供暖热负荷为设计根据，只要夏季设计的热负荷满足取暖的须要，就可以满足春季的制热须要。热负荷是指在最严寒的条件下，机组提供的热能可以满足建筑物对热能的需求。热负荷的设计根据主要依据《民用建筑节能设计标准》JGJ26-95，在这个标准当中，估算供暖期的天数为150天，根据设计标准，对建筑围护结构、传热系数、温度修正、高度修正、冷风渗透量等参数估算，得出建筑设计热负荷指标取：114W/㎡，供暖总负荷Qh=取暖面积Ac×热负荷指标qh/1000=3000㎡×114W/㎡/1000≈342KW。

六、设备选型计算书

按照估算，该项目的供暖总负荷为342千瓦，实际采用6台DKFXRS-90II-J1C（25匹）超高温空气源热泵取暖机组，详尽估算如表二：

（表二：设备选型）

七、经济效益和社会效益

为确切统计空气能热泵系统的节能疗效，我们为每套系统都安装了独立的水表和电表，经过2015年12月6日—2016年3月31日供暖季统计，整个工区（生活区，办公区，拌和站）15000平米取暖耗电量总计846071KWh，住户方用电总价0.7元/KWh，运行天数117天彩钢房窗户安装图，总运行费用约592200元，相比天然气，燃油及电炉窑节约30-60亿元，相比燃煤炉窑其实直接费用相仿，并且降低了人工、排污等环保费用，同时大大降低了气体、二氧化硫、氮氧化合物等有害物的排放。系统管理便捷、安全可靠，运行过程中无任何安全隐患，可节约人工费、年检费用、燃料采购等间接费用，且不形成任何污染，既响应了国家倡导的借助可再生能源的呼吁，又可彰显管理者红色、节能、环保的意识和理念。

八、总结

项目交工后，我公司专门安排技术服务人员驻地跟踪服务，记录每晚的气候变化，机组运行参数并从中总结规律，得出以下推论：

超高温空气能热泵是完全可以在环境温度为-25℃以上的条件下正常运行，满足建筑正常暖气；在南方夏季供暖系统的设计中，应当按照实际情况尽可能降低相对较大的缓冲水箱，在全天温度高的时段，设备不仅给建筑物供热，同时还可以储备较多的热能，到夜晚温度最低的时段再释放下来补充设备供热需求，可以有效减少综合运行成本，因而达到较高的能效比；采用空气能热泵取暖，末端可采用地暖循环或风机盘管，两种方法各有优缺。地板取暖可平缓的将热能释放在建筑物地面，舒适性较高，而且升温平缓，有一部份热量会传导至地面以下；风机盘管升温迅速，十几分钟即可使室外气温显著提高，而且降温也很快，舒适性不如地暖。

南方热泵取暖设备必须考虑到机组化霜水的冻结问题，建议蒸发器托盘配置加热功能，同时机组安装时一定要基础高出地面750px以上，否则化霜水在机组顶部大量冻结会影响机组运行，严重时甚至会导致机组受损。空气能热泵取暖技术在南方寒冬地区的应用是一项重要的课题，系统的稳定性极为关键，一定要以严谨，科学的心态进行设计、施工，切勿急功近利，随便增加配置，影响工程质量。

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