西南地區(qū)

恒溫恒濕!貴州銅仁卷煙廠應(yīng)用復(fù)合型地源熱泵系統(tǒng)

一、項目基本情況

項目位于貴州省銅仁市大興科技工業(yè)區(qū),總建筑面積約8.4萬平方米,包括聯(lián)合生產(chǎn)工房、原輔料周轉(zhuǎn)庫、香精香料庫、生產(chǎn)管理及技術(shù)研發(fā)中心、后勤服務(wù)用房、輔助用房等。該項目是目前唯一在卷煙生產(chǎn)工藝中應(yīng)用淺層地?zé)崮?/a>實現(xiàn)恒溫恒濕卷煙生產(chǎn)環(huán)境的卷煙廠,其恒溫、恒濕效果非常好且節(jié)能效果明顯。該項目采用地埋管地源熱泵+地下水地源熱泵+冷卻塔的復(fù)合能源系統(tǒng),且應(yīng)用了余熱回收技術(shù)。

 

空調(diào)系統(tǒng)冷熱負荷

本項目總冷負荷為9220kW,總熱負荷為4378kW,具體見表1。


恒溫恒濕!貴州銅仁卷煙廠應(yīng)用復(fù)合型地源熱泵系統(tǒng)-地大熱能

 

熱源技術(shù)路線及工藝流程

根據(jù)不同使用場景要求,地源熱泵復(fù)合能源系統(tǒng)需滿足多種恒溫、恒濕工況使用要求。本項目難點之一是需要滿足8種不同的恒溫、恒濕工況使用要求;難點之二是需要確保在喀斯特復(fù)雜地質(zhì)條件地埋管孔擁有高成孔率和水源井的高成井率。


為最大限度節(jié)約初期投資,本工程地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計原則為以滿足建筑冬季空調(diào)熱負荷為主,剩余部分建筑冷負荷由冷卻塔適當(dāng)調(diào)峰。即建筑供暖熱負荷全部由地埋管解決,建筑制冷負荷由地埋管和冷卻塔聯(lián)合解決。考慮到本項目建筑性質(zhì)的特殊性及建筑冷熱負荷的差異性和項目所在地水文地質(zhì)條件建議打2抽4回6口水源井。


利用地埋管滿足全部建筑供暖熱負荷需要單孔深度為150m的地埋管換熱器555眼。為最大限度節(jié)約初期投資,推薦以熱負荷為準(zhǔn)計算地埋管數(shù)量,地埋管無法提供的部分冷負荷由冷卻塔解決。


在以冬季工況來考慮主機配比時如果選用2臺主機則單臺主機的制熱量較大,如果出現(xiàn)設(shè)備故障對整個系統(tǒng)的影響較大故選用3臺熱泵主機做為空調(diào)熱源,如1臺設(shè)備出現(xiàn)故障其余2臺可滿足總熱負荷的70%以上,可滿足正常使用要求。夏季工況下則采用與冬季工況相同的熱泵主機為建筑制冷,則共選用了6臺參數(shù)一樣的夏季冷凍水供回水溫度為7/12℃;冬季采暖熱水供回水溫度為55/50℃的熱泵主機為本項目供暖制冷。采取該設(shè)計方案可以使熱泵主機互為備用提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由于工藝要求本項目在夏季工況下有熱源的需要,將3臺熱泵主機加裝熱回收裝置,在制冷的同時可提供55/50℃采暖熱水。這樣既可以滿足工藝需要也可以節(jié)省運行成本,另外還有水源熱泵做為備用熱源以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。


設(shè)置板式換熱器在過渡季利用冷卻塔和水源井的天然冷源空調(diào)系統(tǒng)服務(wù)以節(jié)省運行成本。地源熱泵系統(tǒng)的工藝流程如圖2:


恒溫恒濕!貴州銅仁卷煙廠應(yīng)用復(fù)合型地源熱泵系統(tǒng)-地大熱能


生產(chǎn)運行情況與經(jīng)濟性

本項目自投產(chǎn)以來運行穩(wěn)定,恒溫恒濕效果非常理想,地溫場保持均衡,系統(tǒng)運行效率始終較高。從實際運行結(jié)果來看采用多種能源形式調(diào)峰的復(fù)合式能源系統(tǒng)形式是可靠的,經(jīng)濟的。復(fù)合式能源系統(tǒng)充分利用各種不同能源系統(tǒng)的優(yōu)點,在保證空調(diào)冷熱負荷需求的前提下最大限度的降低了初期投資成本。在后期運行費用方面,采用地源熱泵復(fù)合能源系統(tǒng)后與常規(guī)空調(diào)相比,具有良好的經(jīng)濟環(huán)境效益。夏季節(jié)約用電65萬千瓦時,節(jié)能率高達27%;冬季節(jié)約燃氣43萬m3,節(jié)能率高達53%;加上過渡季,全年節(jié)約運行費用近300萬元。同時每年可節(jié)約標(biāo)煤600噸,減排二氧化碳1496噸,減排粉塵408噸,減排二氧化硫45噸,減排氮氧化合物22噸。