北京延庆王家堡村“太阳能光热+土壤蓄热+土壤源热泵”供暖案例

日期:2018年07月12日
来源:本站原创

北京延庆王家堡村“太阳能光热+土壤蓄热+土壤源热泵”供暖案例
北京延庆王家堡村“太阳能光热+土壤蓄热+土壤源热泵”供暖案例
用热侧情况:北京市延庆区康庄镇王家堡村,建筑面积19000㎡,223户,50年代建房31处、150栋砖混结构住宅,非节能建筑,风机盘管和地板采暖。
主要能源:太阳能,电能
技术路线:太阳能光热+土壤蓄热+土壤源热泵 
供热侧情况:村委会管理运营,供暖面积19000㎡,分布式供暖,2017年11月8日投运。
适用范围:适用于太阳能光热条件较好地区,适用于分布式供暖。非山区可以使用土壤源热泵。
案例简介:北京市延庆区康庄镇王家堡村,建筑面积19000㎡,其中包含50年代建房31处。150栋住宅、1栋村委会。现有村民223户450人,房屋182处。本项目热负荷指标105W/㎡,建筑总热负荷1995kW。采用太阳能光热设备将春、夏、秋三季产生的热量,通过土壤地埋管换热器将热能储存在土壤中,冬季再通过土壤源热泵提取热量供热,同时太阳能产出的热量作为供热辅助。该项目太阳能集热系统的集热面积2400㎡,占地面积约 3700 ㎡。
项目设置一个地源热泵机房,机房配置2台地源热泵机组,单台制热量:950kW。总供热能力1900kW。采用双 U 管 De32、钻孔的有效深度为 100m、数量为508口、布孔区占地面积为10287㎡。系统通过遍布全村街道的主管网和户内管网组成供热管网,将热量送至每户;室内末端主要采用风机盘管的方式(部分采用地板采暖);本系统在每户安装热计量表,由村委会通过热计量表数据和核算的单价收取采暖费。
气候条件:供暖设计室外温度-7.6℃、极端最低温度-18.3℃。
主要设备:地源热泵机组,WRBR940M,2台
设备运行规律:25%-50%-75%-100%自动加载,间歇运行。
设备参数:制热量1034kW,供回水温度 40/45 ℃,流量162m³/h。
能效比:主要设备能效比4.52,系统综合能效比2.95。
其它参数:水泵、机组不是变频
地源热泵打井情况:布置508口室外地埋换热井,井深100米,太阳能补热系统的集热面积2400㎡。
固定设施建设费用:工程费用投资1667.96万元,其中附属工程(机房土建等)242.36万元,系统费用1425.6万元(含室内末端234.78万元),单位取暖面积建设费用877.87 元/㎡。
年能耗情况:实际总耗电量96万度,单位取暖面积折合标煤量16.69千克标煤/㎡。(用电按照火力发电供电标准煤耗折算)
采暖季运行费用:电费单位取暖面积运行费用 25元/㎡。
取暖效果:采暖天数120天,室内平均室温18-20℃,设备稳定性较好。
环保效益:与燃煤锅炉相比节能减排量85t,减排二氧化碳(CO2)312t,减排二氧化硫(SO2)9.4t,减排氮氧化物(NOX)4.7t。
北京延庆王家堡村“太阳能光热+土壤蓄热+土壤源热泵”供暖案例
图为项目布置图
 
系统简介:太阳能跨季节储热+地源热泵系统将太阳能光热技术、浅层地源热技术和土壤储热技术有效地融合在一起,能很好的达到土壤的冷热平衡从而保证了系统的稳定与安全。所以太阳能跨季节储热+地源热泵系统是一种新型清洁采暖解决方案。本系统主要包括太阳能集热系统、热泵机房系统、室外地源换热系统、室内末端系统。本方案具有能源可再生、无排放、节能、环保的特点,可有效解决我国大部分地区农村城市的采暖问题。
北京延庆王家堡村“太阳能光热+土壤蓄热+土壤源热泵”供暖案例
太阳能跨季节储热+地源热泵系统示意图
系统参数确定:根据项目实际情况确定本项目冷热负荷为:热指标105W/㎡,冷指标80W/㎡,总采暖面积为19000㎡,所以本项目总建筑总冷负荷1520kW,总热负荷1995kW。项目共设置一个地源热泵机房,机房配置2台地源热泵机组,单台制冷量为943kW,制热量为950kW。总供热能力1900kW、总供冷能力1886kW。布置508口室外地埋换热井,井深100米。建成后可解决王家堡村19000㎡建筑面积的冬季供热及夏季供冷。(正常情况按85%的供暖使用率计算)
土壤换热情况和地埋孔数量的确定:根据业主委托专业公司完成的《延庆王家堡地下热响应实验报告》,项目地块土壤换热量情况为:夏季排热量为67.4W/延米,冬季取热量为26.7W/延米。工程采用双U管De32、钻孔的有效深度为100m,根据项目各区域的冷热负荷量总量以及系统的COP系数,并考虑增加5%的余量,确定该项目需要的地埋孔数量为508个,地埋孔间距为4.5m,单孔占地面积20.25㎡,布孔区占地面积为10287㎡。
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