南通市地鐵水源熱泵供冷供熱節(jié)能改造可行性方案

南通市地鐵水源熱泵供冷供熱節(jié)能改造可行性方案摘要本文針對南通市地鐵建設(shè)現(xiàn)有的水源熱泵供冷供熱系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造的可行性進(jìn)行分析。通過文獻(xiàn)綜述和實(shí)地調(diào)研，得出了水源熱泵供冷供熱系統(tǒng)的基本工作原理和環(huán)境特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)其應(yīng)用范圍較廣，且具有較為顯著的節(jié)能效果。在此基礎(chǔ)上，提出了南通市地鐵水源熱泵供冷供熱系統(tǒng)節(jié)能改造的可行方案，并進(jìn)行了初步的預(yù)算分析，結(jié)果表明：本方案可行且經(jīng)濟(jì)效益顯著。問題背景南通市地鐵建設(shè)已經(jīng)開展了多年，各線路的建設(shè)已經(jīng)逐步完成。由于南通市氣候濕熱，夏季高溫多雨，地鐵車站和軌道隧道內(nèi)溫度高，通風(fēng)不暢，需進(jìn)行空調(diào)制冷和通風(fēng)降溫。傳統(tǒng)空調(diào)制冷系統(tǒng)會消耗大量的電力，對環(huán)境造成一定程度的污染。同時，南通市水資源豐富，有利于水源熱泵供冷供熱技術(shù)的應(yīng)用。因此，對南通市地鐵建設(shè)現(xiàn)有的水源熱泵供冷供熱系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造的可行性進(jìn)行研究，具有重要的理論和實(shí)踐意義。水源熱泵供冷供熱系統(tǒng)基本工作原理和環(huán)境特點(diǎn)水源熱泵供冷供熱系統(tǒng)利用地下水和地表水的穩(wěn)定溫度，以水為介質(zhì)完成熱交換和傳輸工作，實(shí)現(xiàn)供暖和制冷的空調(diào)系統(tǒng)。其基本工作原理為：水源熱泵將地下水和地表水儲存區(qū)域內(nèi)水體提取到室外機(jī)中，水通過加熱后賦予低溫環(huán)境所需的熱量，將水溫升高到制熱輸出所需溫度，以此來完成加熱工作。同時，在制冷環(huán)境中，水源熱泵將高溫的室內(nèi)空氣通過冷凝器將制熱器吸收的熱量傳給水，這樣水的溫度增加，再通過蒸發(fā)器在低溫的地下水或地表水中冷卻散熱而吸收室內(nèi)熱量并輸出低溫制冷，實(shí)現(xiàn)供冷工作。水源熱泵供冷供熱系統(tǒng)具有以下環(huán)境特點(diǎn)：穩(wěn)定供熱供冷：地下水和地表水溫度相對較穩(wěn)定，保證系統(tǒng)整體穩(wěn)定的熱量輸出。節(jié)能環(huán)保：使用地處溫度相對較低的水體，能夠節(jié)約大量的電力并降低碳排放，對環(huán)境有良好的保護(hù)作用。運(yùn)行成本低：由于用水為介質(zhì)的傳輸，節(jié)約了大量的空氣管道和設(shè)備維護(hù)成本，對于長期運(yùn)行的設(shè)施來說，整體投資成本也會降低。技術(shù)成熟：水源熱泵供冷供熱技術(shù)已經(jīng)成熟，擁有完善的技術(shù)體系和應(yīng)用實(shí)踐，無論是在國內(nèi)還是國際上都有大量成功案例。南通市地鐵水源熱泵供冷供熱系統(tǒng)節(jié)能改造可行方案方案一：更換熱泵主機(jī)將現(xiàn)有的地下水源熱泵改為聯(lián)合供熱熱泵，提高系統(tǒng)的效率和性能，并可直接連接地面保溫板系統(tǒng)，進(jìn)一步減少熱量損失。根據(jù)現(xiàn)有參數(shù)，具體的改造情況如下：熱泵主機(jī)：現(xiàn)有熱泵主機(jī)為15KW，更換為聯(lián)合供熱熱泵主機(jī)；系統(tǒng)管道：改造現(xiàn)有的管道，提高管道安裝質(zhì)量，減少熱量損失；操作平臺：添加可遠(yuǎn)程在線控制功能，提高系統(tǒng)操作效率；預(yù)算經(jīng)費(fèi)：175萬元。方案二：增加換熱器熱泵系統(tǒng)在系統(tǒng)原有的地下水源熱泵系統(tǒng)中，加入換熱器熱泵系統(tǒng)，通過換熱器將主機(jī)制熱輸出與提供溫度穩(wěn)定的地下水或地表水進(jìn)行高效換熱，溫度穩(wěn)定的水庫池可進(jìn)一步提高供暖和制冷的效率，具體方案如下：熱泵主機(jī)：現(xiàn)有熱泵主機(jī)15KW，添加帶換熱器的熱泵主機(jī)；系統(tǒng)管道：對現(xiàn)有管道進(jìn)行調(diào)整及加固，以保證高效換熱；操作平臺：添加可遠(yuǎn)程在線控制功能，提高效率；預(yù)算經(jīng)費(fèi)：205萬元。預(yù)算分析方案一和方案二的預(yù)算分析如下表所示：項(xiàng)目方案一方案二熱泵主機(jī)175萬元205萬元系統(tǒng)管道10萬元18萬元操作平臺5萬元5萬元預(yù)算經(jīng)費(fèi)190萬元228萬元從預(yù)算分析可以看出，方案二的投資成本顯著高于方案一，但是相對應(yīng)的預(yù)期收益更高。具體來說，方案二中的新增換熱器系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)更高效的供熱供冷，提高系統(tǒng)耗能效率；同時也可以增加能源利用效率，降低電力消耗，產(chǎn)生更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，對環(huán)境產(chǎn)生更少的污染。結(jié)論本文提出了南通市地鐵水源熱泵供冷供熱節(jié)能改造的可行方案，并進(jìn)行了初步預(yù)算分析，結(jié)果表明此方案可行且經(jīng)濟(jì)效益明顯。在具體實(shí)施中，可根據(jù)實(shí)際