本期分享優秀案例大連圣鼎工業裝備有限公司《大連金普新區復州灣街道集中供暖項目》，該項目在2021“節能杯”第六屆熱泵系統應用設計大賽中榮獲“熱泵集中供暖Z佳應用獎”。

建筑物概況和用途簡介

項目地點名稱：大連金普新區復州灣街道8.23萬㎡互聯網+智慧供熱集中供暖

項目供熱現狀：目前金普新區復州灣街道區域共有13個項目采用分散的小型燃煤熱源供熱，現狀掛網供熱負荷約8.23萬平方米：

存在問題及解決方案：

上述13座小燃煤鍋爐噸位及煙氣排放均不符合《鍋爐大氣污染物排放標準》等環保要求，按照新區管委會要求，2019-2020采暖期結束后需立即拆除。

由于目前復州灣街道區域各供暖項目位置比較分散，本方案擬采用“煤改電”,即分布式空氣能熱泵加低谷電蓄熱方式替代原有小型燃煤熱源進行供暖。

具體實施方案：

以分布式空氣能熱泵+低谷電蓄熱方式替代現有13座燃煤鍋爐，節能供暖系統共12套，改造鍋爐總噸位為20噸。

設備配置概況和用途簡介

項目特點：經綜合設計，13個供熱項目共設計12套（空氣能熱泵+低谷電蓄熱）獨立系統，由于項目比較分散，所以運用數據化遠程集中管理模式，實現清潔能源智慧化管理。包括主機設備（含空氣源熱泵、電鍋爐、蓄熱水箱、水泵、換熱器等）、工藝管道、以及數字化智慧自動控制系統、遠程監測系統、防凍控制系統等，匹配模塊化聯機控制、智能化控制、數據化傳輸、遠程控制，以環境溫度變化曲線、應用末端負荷變化曲線、功能性變化模塊、日歷及時間段模塊控制、防凍模塊控制、多能互補模塊、節能與安全控制模塊等等而裝配成套的智能化供熱機組。

主要設備如下：

設計方案

工程所在地氣候概況：

大連市位于北半球的暖溫帶地區，具有海洋性特點的暖溫帶大陸性季風氣候，是東北地區Z溫暖的地方，冬無嚴寒，夏無酷暑，四季分明。年平均氣溫10.5℃，極端氣溫Z高37.8℃，Z低-19.13℃，2018年日照總時數為2500-2800小時。其中8月Z熱，平均氣溫24℃，日Z高氣溫超過30℃的天數只有10至12天。1月Z冷，平均氣溫-5℃，極端Z低氣溫-15℃左右。

方案設計分析：

根據以上甲方提供工況、大連地區氣候及設計圖紙，綜合考慮用戶的建筑物、使用工況、系統配置及運行方式、使用和維護、安全與節能、經濟效益等因素，設計差異化解決方案：力求Z大限度降低投資造價、運行消耗，從而達到節約費用開支的目的。同時保證系統設計的科學性、環保性、安全性、智慧性、可靠性、節能性等。

根據以上分析，設計方案附后。

空氣源熱泵冷暖機設備位置分析：

根據項目現場情況分析：因空氣源熱泵冷暖機需要足夠的通風空間，同時需要一定的占地面積，并且空氣源熱泵冷暖機通過壓縮機做功，冷媒的形態轉換吸收空氣中熱量，壓縮機會有一定的噪音，噪音值在60分貝以上；根據每個現場的特點，安裝位置有樓頂、地面等等，小區的樓房比較近，采用隔音板結構；考慮通風效果直接影響制熱效果，又采用百葉隔斷等等措施。

機組系統多重安全保護：熱泵機組應具備以下保護功能及故障報警功能，壓縮機/風機過載保護、水泵過載保護、水系統電加熱過載保護、高低壓保護、過熱度過小保護、進出水溫度過低保護、環境溫度過高或過低保護、排氣/回氣溫度過高保護、水流保護、電源保護、冬季防凍保護、從機通訊故障報警、溫度傳感器故障報警、制冷劑泄漏報警等。

本項目系統設計的優勢：

本項目應用的本公司空氣源熱泵機組供熱相關專利8項：

蓄能型空氣源熱泵冷暖機組，專利號：ZL201611176361.7

一種采用節能化霜裝置的空氣源熱泵機組，專利號：ZL201721755022.4

一種改進的熱水循環供暖系統，專利號：ZL201220022100.0

一種節能型蓄能供熱機組，專利號：ZL201621393373.0

一種具備防凍裝置的空氣源熱泵機組，專利號：ZL201721754740.X

一種具有節能結構的熱泵機組，專利號：ZL201721754925.0

一種太陽能熱泵循環節能熱水機組，專利號：ZL201310578398.2

一種環保型空氣源熱泵供熱機組裝置，專利號：ZL201810942871.3

本項目應用本單位參編的行業規范3項：

《空氣源熱泵集中供暖工程設計規范》

《商用或工業用及類似用途低環境溫度空氣源熱泵熱水機》

《大連市綠色建筑施工圖設計技術規程》DB2012/T0028-2021

本項目主要五大核心設計優勢：

專利應用：在本單位多項空氣源熱泵機組及供熱機組應用型專利指導下精心設計；

行業規范參編：在本單位參編的多項行業及地方規范指導下進行設計；

公司亮點：專業從事清潔能源供熱領域25年；2006年起引進空氣源熱泵機組在北方地區應用，積累豐富的空氣源熱泵產品及供熱系統應用領域的設計經驗：不斷解決海風腐蝕、環境潮濕結霜處理、冬季防凍多重保護，空氣源熱泵機組供熱的常壓系統、承壓系統、換熱系統、電蓄熱系統、多能互補，末端系統的地熱系統、風盤系統、暖氣片系統應用的探索研究，遠程數據傳輸、遠程運行參數調整、匹配供熱負荷需求曲線、環境溫度曲線、日歷及時段負荷需求曲線，運行故障在手機及電腦端的報告、報警等等；

項目亮點：

a.定制方案：根據13個項目現場原供熱系統及使用概況，做差異化的匹配化定制方案-12套；

b. 多能互補：采用目前的空氣源熱泵節能供熱機組+低谷電蓄熱組合的多能互補方案；

c. 特色系統：根據不同項目系統，采用常壓系統、承壓系統、換熱器一二次網系統等等；

d. 工業互聯網+：結合項目比較分散，相距10公里以上距離，管理不便的特點，擬設計上位機遠程集中數據采集、遠程故障處理、遠程控制等智慧控制系統管理的互聯網+技術應用，Z大限度減少投資成本、運行成本、管理成本、維修成本等等。

本項目細節設計優勢：

為保證熱泵系統使用的安全性，防止管道中雜質進入水泵及空氣源熱泵機組中（項目為老舊系統改造），我公司設計雙重保護裝置，在總回水管上設計除污器，在水泵進口設計過濾器，同時為保證水泵前后管道水流變化產生振動，在水泵的進出口加裝避震喉、耐震壓力表。

在空氣源熱泵機組下設計阻尼減震器（其他廠家一般設計膠皮減震碗或直接與基礎連接，長時間使用就會老化），可Z大限度減少噪音的產生。

采用高位膨脹水箱設計方式進行穩壓，針對復州灣農村區域水壓不穩的系統，增加小型自動增壓補水系統；同時為保證系統的水質設計軟化水裝置，增加設備使用壽命。

主管道采用鍍鋅管(自來水采用PP-R管)，保證系統水質合格，口徑＞DN50采用無縫管焊接，口徑≤DN50采用絲扣連接。

閥門口徑＞DN50采用渦輪蝶閥（操作方便），口徑≤DN50采用銅閥門。

系統智慧控制系統為我公司專業的電氣工程師設計配置，上位機遠程數據傳輸、控制、報表匯總系統、PLC綜合對環境及供回水溫度、用戶使用溫度、系統壓力、時間、日歷等聯鎖控制系統，設計合理，運行穩定。

所有相關配件都是我司多年實踐驗證后的定型產品，保障質量，運行可靠。

專業25年的從業經驗，如系統偶爾出現故障，我公司售后服務保證2小時內到達現場，處理所有故障問題。

保溫及外保護層，美觀實用。

隔音屏設置，減震器的使用，降低噪音對住戶影響，房間實測噪音數據滿足國家要求。

項目設計系統圖：

本項目分為6套通用系統：

單臺熱泵機組承壓直供系統：3套

工商所：703㎡,農業銀行：582㎡，農商銀行：700㎡

2臺熱泵機組同程循環承壓直供系統：3套

邊防派出所：1600㎡，中心幼兒園：1600㎡，派出所+衛生監督所：1570㎡

5臺熱泵機組同程循環回水控制閥常壓系統+電蓄熱多能互補系統：2套

中心醫院：4000㎡，敬老院：3600㎡

7臺熱泵機組同程循環回水控制閥常壓系統+電蓄熱多能互補系統：2套

復州灣街道辦事處：6500㎡，25中學：6000㎡

9臺熱泵機組同程循環承壓直供系統+電蓄熱換熱間供多能互補系統：1套

潤澤物業漫談小區：18631㎡

18臺熱泵機組雙回路同程循環承壓直供系統+電蓄熱換熱間供多能互補系統：1套潤澤物業街里小區：36868㎡。

實際使用效果

節能

項目實施整體節能的效益優勢：

高效節能，據案例提供單位介紹，本項目可省電75%：空氣源熱泵機組制熱模式：機組以循環式從空氣中吸取熱量的加熱模式進行制取熱水，經循環水泵輸送到用戶取暖末端，保障供暖效果。因此空氣能熱泵通過大量吸收空氣中的免費能量而制熱，高效節能，比電熱方式可省電75%；

多能互補節能降耗：本項目除了空氣源熱泵主機的節能，還有低谷電蓄熱的節能降耗；這種多能互補的設備機組，性能先進，性價比高，綜合節能效果可比同類熱泵系統高20%以上，通過大連地區去年年運行數據分析，每平方米耗電量基本在35-40kW左右，按每度電價格0.5元計算，每平方米冬季采暖費用不超過20元。

互聯網+節能：通過遠程數據傳輸功能，通過互聯網+的線上診斷、線上數據調整、線上遠程控制、線上大數據比對分析，隨時觀察機組運行狀況并及時調整偏差與故障，每年可節省運行費用10%；12個分散的設備間每年可減少管理費用——現場人工費用15-30萬元。

全系統反饋節能：熱泵、管路及末端是一個整體系統工程，隨時由使用末端反饋溫度信號，隨時調整負荷需求曲線，實時節能降耗；所有環節均由我司完成，不涉及各環節責任推諉的情況，而且工程質量有保障。

優化設計方案節能：我司經歷25年的發展歷程，從事核心業務是供暖和熱水，在大連地區擁有4000余家客戶，1200余家常年維保單位，極高的口碑和周到的服務體質。所以擁有經驗豐富的設計人員及大量的使用客戶案例，方案設計充分結合用戶的反饋信息，所以在方案設計過程中可以結合選用一線品牌的主機性能，實現核心的控制系統設計，使系統處于Z佳的節能運行狀態。

安全節能：空氣能熱泵無燃燒，無任何廢氣的排放，杜絕了傳統鍋爐設備的易燃、易爆的安全隱患，從而杜絕因安全隱患增加的設備投資、運行管理投資等等，因安全而節能。

環保減排

空氣能熱泵無燃燒，無任何廢氣的排放，針對本項目，環保減排亮點有3項：

綠色能源：電

項目使用清潔能源-電，作為熱源動力；無論是空氣源熱泵機組，還是電蓄熱鍋爐機組，使用清潔能源電，來搬運或產生熱量，進行供熱；

減排：無任何排放

本項目采用多能互補的供熱方式進行供熱，及采用空氣源熱泵機組供熱及電蓄熱鍋爐儲熱供熱，沒有任何排放；取代了原有的20噸燃煤鍋爐，等于減少了20噸燃煤鍋爐的所有排放：即該項目每年減少煙塵排放136噸，減少SO2排放90噸，減少NOX排放63噸。

降成本：多能互補為企業降本增效

多能互補解決方案，在極端天氣使用低谷電蓄熱過程中，可以為企業投入的供熱成本降低很多，盡管由于電容量的限制，以及蓄熱水箱設備安裝空間的限制，該項目中成本節約也能達到20%左右。這也是為供熱企業使用清潔能源供熱的降本增效環節提供了很好的解決方案。

用戶評價

為了減少污染物的排放，空氣能熱泵的推廣安裝成為了當地政府的Z佳方案。對于金普新區復州灣街道的居民是這么評價的，太滿意了，滿分10分我可以給9.9分，本來以為空氣能熱泵供暖很貴，結果用了幾個月，發現跟煤炭相比，其實沒差多少，是一個水平線的。但是在費用差不多的情況下，熱泵的優勢就在于方便，插電就能運轉，溫度可以精確控制，智能很多。用戶的好評，證明了此項目的價值。