水源热泵在替换传统采暖设备中的应用研究

田芳

摘要：本文以新三矿冬季取暖改造项目为背景，重点分析了在当前形势下，水源热泵装置在煤矿冬季取暖中的应用效果和经济效益，以期为相关单位在冬季取暖方面的升级改造提供一些思路。

关键词：冬季取暖;锅炉;水源热泵;方案

三、施工内容

1.变电站建设

本次改造的水源热泵系统设备装机功率1120KW，根据新三矿地面供电系统负荷计算，需增加两台箱式变压器，用于水源热泵系统供电。因为矿已有一台630KVA箱式变压器，需再购置一台1000KVA箱式变压器。从高压变电站到新建水源热泵机房变压器铺设MYJV22-3*50mm2高压电缆500米。

2.钻孔排水建设

在矿中部南侧工房内有一奥灰水钻孔，水量充足，但无管道和水泵。本次方案预采用本钻孔进行抽水。需安装250QJ100-120潜水泵一台及配套D108×4无缝钢管135米，抽水直接接至热泵机组。

3.水源热泵机房建设

需在厂区中部新建设一座340平方米设备机房（含控制机房和值班室），安装LPSW-0455-2BFH1R00A水源热泵机组两台，LPWE-180-1BDLH1R00A水源热泵机组两台及配套管路和控制系统、辅助设备、沉淀水池等。

4.末端系统改造

末端安装空调式风机盘管。

建筑物供暖同时使用系数较低，所以建设物供暖选用LPSW-180-1BDLH1R00A水源热泵机组2台。井口供暖选用LPSW-0455-2BFWH1R00A水源热泵机组2台。

四、投资估算

本方案总投资1129.45万元，其中土建65万元，机房设备和管路717.07万元，变电站建设82.38万元，室外管路建设80万元，末端风机盘管185万元。

五、水源热泵系统运行成本

电费：190.5万元

井口机组301KW，开2台，水泵和风机功率211KW，每天运行20小时，采暖期120天耗电144.48万kw.h，电费126.8万元

建筑物采暖机组145KW，开2台，水泵功率77KW，每天运行10小时，采暖期120天耗电34.8万kw.h，电费28.6万元。

人员工资：4人工资采暖期4.8万元。

水源热泵系统无检验费、排污费，维修费用较少，每年运行费用为160.2万元。

六、效益分析

能源消耗：每年自用煤使用量在5000吨左右，按600元/噸计算，折合资金约300万元。锅炉每年消耗电量100万KW.h，电费0.65元/ KW.h，折合资金65万元。

维修方面：原锅炉使用年限较长，老化严重，在维修方面的费用比较高，每年的大修费用约为40万元。

人力方面：锅炉主体部分存在诸多问题，司炉人员劳动强度大，需用司炉工17人，年人均工资按5万元计算，折合资金约85万元。

排污费用：由于锅炉燃烧产生二氧化硫、烟尘等废气，每年上缴排污费约7万元，监测费用2万元。

综合上述，原使用的锅炉供暖每年使用、维护和排污费用等共计约499万元。

投资回收期：

燃煤锅炉每年需要运行费用499万元，水源热泵系统每年需要运行费用160.2万元，每年比燃煤锅炉节约费用338.8万元，投资回收期：1129.45÷338.8≈3.3年。

参考文献：

[1] 刘德或.水源热泵系统的综合研究与工程应用[D].北方工业大学，2003.

[2] 徐伟，等译.地源热泵工程技术指南[S].北京：中国建筑工业出版社，2001.

（作者单位：冀中能源峰峰集团有限公司新三矿）