水源熱泵在替換傳統采暖設備中的應用研究

田芳

摘要：本文以新三礦冬季取暖改造項目為背景，重點分析了在當前形勢下，水源熱泵裝置在煤礦冬季取暖中的應用效果和經濟效益，以期為相關單位在冬季取暖方面的升級改造提供一些思路。

關鍵詞：冬季取暖;鍋爐;水源熱泵;方案

三、施工內容

1.變電站建設

本次改造的水源熱泵系統設備裝機功率1120KW，根據新三礦地面供電系統負荷計算，需增加兩臺箱式變壓器，用于水源熱泵系統供電。因為礦已有一臺630KVA箱式變壓器，需再購置一臺1000KVA箱式變壓器。從高壓變電站到新建水源熱泵機房變壓器鋪設MYJV22-3*50mm2高壓電纜500米。

2.鉆孔排水建設

在礦中部南側工房內有一奧灰水鉆孔，水量充足，但無管道和水泵。本次方案預采用本鉆孔進行抽水。需安裝250QJ100-120潛水泵一臺及配套D108×4無縫鋼管135米，抽水直接接至熱泵機組。

3.水源熱泵機房建設

需在廠區中部新建設一座340平方米設備機房（含控制機房和值班室），安裝LPSW-0455-2BFH1R00A水源熱泵機組兩臺，LPWE-180-1BDLH1R00A水源熱泵機組兩臺及配套管路和控制系統、輔助設備、沉淀水池等。

4.末端系統改造

末端安裝空調式風機盤管。

建筑物供暖同時使用系數較低，所以建設物供暖選用LPSW-180-1BDLH1R00A水源熱泵機組2臺。井口供暖選用LPSW-0455-2BFWH1R00A水源熱泵機組2臺。

四、投資估算

本方案總投資1129.45萬元，其中土建65萬元，機房設備和管路717.07萬元，變電站建設82.38萬元，室外管路建設80萬元，末端風機盤管185萬元。

五、水源熱泵系統運行成本

電費：190.5萬元

井口機組301KW，開2臺，水泵和風機功率211KW，每天運行20小時，采暖期120天耗電144.48萬kw.h，電費126.8萬元

建筑物采暖機組145KW，開2臺，水泵功率77KW，每天運行10小時，采暖期120天耗電34.8萬kw.h，電費28.6萬元。

人員工資：4人工資采暖期4.8萬元。

水源熱泵系統無檢驗費、排污費，維修費用較少，每年運行費用為160.2萬元。

六、效益分析

能源消耗：每年自用煤使用量在5000噸左右，按600元/噸計算，折合資金約300萬元。鍋爐每年消耗電量100萬KW.h，電費0.65元/ KW.h，折合資金65萬元。

維修方面：原鍋爐使用年限較長，老化嚴重，在維修方面的費用比較高，每年的大修費用約為40萬元。

人力方面：鍋爐主體部分存在諸多問題，司爐人員勞動強度大，需用司爐工17人，年人均工資按5萬元計算，折合資金約85萬元。

排污費用：由于鍋爐燃燒產生二氧化硫、煙塵等廢氣，每年上繳排污費約7萬元，監測費用2萬元。

綜合上述，原使用的鍋爐供暖每年使用、維護和排污費用等共計約499萬元。

投資回收期：

燃煤鍋爐每年需要運行費用499萬元，水源熱泵系統每年需要運行費用160.2萬元，每年比燃煤鍋爐節約費用338.8萬元，投資回收期：1129.45÷338.8≈3.3年。

參考文獻：

[1] 劉德或.水源熱泵系統的綜合研究與工程應用[D].北方工業大學，2003.

[2] 徐偉，等譯.地源熱泵工程技術指南[S].北京：中國建筑工業出版社，2001.

（作者單位：冀中能源峰峰集團有限公司新三礦）