銀川地處西北寒冷地區(qū),傳統(tǒng)燃煤供暖不僅能耗高、污染重,更對黃河流域生態(tài)保護形成挑戰(zhàn)。近年來,寧夏各地積極開展清潔取暖改造,寧夏銀川北部熱源廠便是其中之一。
寧夏銀川北部熱源廠作為銀川市的重點民生工程和供熱規(guī)模最大的項目,隨著二期的建成投產(chǎn),現(xiàn)已實現(xiàn)100萬㎡清潔供熱服務(wù),惠及豐登鎮(zhèn)3000余戶居民及豐登中學(xué)、豐登鎮(zhèn)政府等公共建筑。沒有傳統(tǒng)鍋爐的濃煙,也無需高昂的電力擴容,讓寒冷的冬季多了些許“綠意”。
面對如此大范圍的供暖面積,寧夏銀川北部熱源廠在建設(shè)過程中挑戰(zhàn)不斷。美的樓宇科技以“空氣源+水源熱泵”協(xié)同的創(chuàng)新解決方案,深度參與寧夏銀川北部熱源廠建設(shè),助力其破題極寒供暖難題。項目遵循清潔能源供熱、低碳運行、穩(wěn)定可靠的整體設(shè)計要求,為西北地區(qū)清潔能源供熱樹立行業(yè)標(biāo)桿。
多熱源耦合設(shè)計
構(gòu)建高效清潔供熱體系
寧夏銀川北部熱源廠二期承載著60萬㎡的供暖重任,且面臨著管網(wǎng)距離長,離心熱泵水源側(cè)無現(xiàn)有熱源,現(xiàn)有配電容量不足等難題。為此,美的樓宇科技通過135臺空氣源熱泵機組與4臺水源熱泵機組,構(gòu)建出高效能級聯(lián)供熱體系,將供水加熱至70℃,源源不斷輸送至用戶端。
高溫?zé)岜锰菁?/strong>提溫
面對供熱面積大,管網(wǎng)距離長的挑戰(zhàn),美的樓宇科技采用24MW高溫離心熱泵梯級提溫,如同建造熱量臺階一般:第一級將水溫升至47℃,第二級提升至57℃,第三級提升至70℃,經(jīng)多級熱交換實現(xiàn)供回水溫度70/35℃的高效輸出。
多能耦合熱源供熱
水源熱泵需要穩(wěn)定的水源作為熱交換介質(zhì),以實現(xiàn)高效的加熱或冷卻。針對離心熱泵水源側(cè)無現(xiàn)成熱源的難題,美的樓宇科技創(chuàng)造性提出多能耦合熱源供熱方式,通過空氣源熱泵、電廠余熱和1500m3蓄熱水池三種熱源智能耦合,實現(xiàn)高效、經(jīng)濟運行。
熱源一
美的烈焰系列空氣源熱泵
方案選擇美的烈焰系列空氣源熱泵,為水源熱泵提供穩(wěn)定熱源水,供回水溫度35/30℃,總熱量14MW。美的烈焰系列應(yīng)用大排量超低溫噴氣增焓熱泵專用壓縮機,制熱環(huán)溫-35~46℃,制冷環(huán)溫15~48℃,制熱全一級能效,HSPF(50℃)達2.6,適應(yīng)各種氣候條件,實現(xiàn)全年無休的持續(xù)運行,高效節(jié)能的同時,也顯著降低了二氧化碳排放,減少大氣污染。
熱源二
電廠余熱
作為水源熱泵的熱源之一,電廠余熱供回水溫度35/15℃,流量260m3/h,供熱量6MW,方案通過余熱利用,“變廢為寶”,有效推動節(jié)能增效;同時解決了電廠余熱費用高昂、場地空間有限、大量空氣源熱泵集中布置產(chǎn)生的冷島效應(yīng)等諸多問題。
熱源三
1500m3蓄熱水池
1500m3的蓄熱水池利用峰谷電價蓄熱,保證了水源熱泵機組供水溫度70℃高效、穩(wěn)定運行。水源熱泵供水進入地下室的熱水池與一期的熱水混合后,通過地下室的水力分壓裝置,供到用戶端。
高能效、優(yōu)系統(tǒng)
為解決配電容量不足的難題,美的樓宇科技利用空氣源熱泵和離心熱泵進行耦合點計算,通過動態(tài)匹配兩種熱泵的最佳運行工況(如溫度、負(fù)荷),實現(xiàn)全工況下設(shè)備本身COP最大化。同時,為了提升系統(tǒng)整體能效,系統(tǒng)采用“熱源測和供熱測水路串聯(lián)逆流”的設(shè)計理念,高溫水優(yōu)先作為離心熱泵熱源,低溫段由空氣源熱泵接力,減少熱源品位浪費;冷熱水流逆向流動,提升換熱溫差,降低傳熱損耗。值得一提的是,離心熱泵機組采用10KV高壓設(shè)備,不需要單獨增加變壓器,幫助甲方降低了初始投資。
智能控制,保證系統(tǒng)穩(wěn)定
為保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行,提升離心熱泵機組水源流量,本項目采用一機一泵的控制思路,保證源側(cè)流量穩(wěn)定。此外,熱源側(cè)采用分區(qū)控制,離心機組梯級提溫可實現(xiàn)末端負(fù)荷變化時,主機具備多種運行模式可適配,運行更加靈活,操作也更方便。
本項目采用集中式管理系統(tǒng),系統(tǒng)完全實現(xiàn)自動化運行,機組可自動加減載,聯(lián)動水泵水閥等閥件智能調(diào)節(jié)運行,運維人員只需在遠(yuǎn)程平臺上即可控制系統(tǒng)運行,真正實現(xiàn)了系統(tǒng)智能高效運維的理念。
作為西北地區(qū)重要的多能耦合高溫供熱項目,寧夏銀川北部熱源廠為北方清潔供暖提供了一個創(chuàng)新樣本。在節(jié)能減碳與民生需求的雙輪驅(qū)動下,綠色智慧供熱正在重塑冬季取暖方式,美的樓宇科技將持續(xù)創(chuàng)新產(chǎn)品與技術(shù)方案,探索供熱領(lǐng)域減碳降耗新路徑,為城市可持續(xù)發(fā)展注入全新動能。