四川地跨青藏高原、橫斷山脈、云貴高原、秦巴山地、四川盆地等幾大地貌單元，地勢險峻，地形地貌復雜多樣。四川境內(nèi)西北部的甘孜藏族自治州道孚縣，是第一級階梯青藏高原向第二級階梯云貴高原和四川盆地過渡的地帶，地處青藏高原東南緣的鮮水河斷裂帶。復雜的地理環(huán)境阻擋了現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)向西南挺進的步伐。
高處不勝寒，海拔越高，溫度越低。平均海拔3245米的甘孜，年平均氣溫只有8.2℃，12月和1月是一年中最冷的月份，平均低溫分別為-14℃和-11.8℃，最低溫度可達-21℃以下。受限于地理條件，甘孜道孚并沒有集中供暖基礎(chǔ)設(shè)施，當?shù)厝嗣裨詿＜S、燒柴來熬過漫漫寒冬。后來隨著生活條件的改善，部分居民或公共機構(gòu)開始使用小型電爐等電器采暖。
隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的推進、西部基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的加強以及雙碳戰(zhàn)略的持續(xù)實施，甘孜道孚成為國家供暖改造地區(qū)之一，采用四季沐歌清潔能源解決方案，落地分布式智慧能源站，解決高寒、高海拔、無管網(wǎng)、難施工等一系列供暖問題。
項 目 介 紹
道孚縣城鎮(zhèn)供暖改造工程，涉及教育園區(qū)、敬老院片區(qū)兩大區(qū)域，細分為道孚縣中學、道孚縣小學、道孚縣幼兒園、道孚縣敬老院四地15棟建筑供暖，總供暖面積4.3萬平方米。其中，道孚縣中學、道孚縣小學的供熱場景分為教學區(qū)（公共建筑）與宿舍區(qū)（居住建筑），道孚縣幼兒園為居住建筑和少量辦公場景，敬老院為居住建筑。四地采暖運行時間從10月24日至4月15日，共計162天，其中學校在56天的寒假期間不進行供暖。
項目建設(shè)內(nèi)容包括室內(nèi)外電氣、室外熱源及管網(wǎng)、室內(nèi)末端、配套建筑及其他附屬設(shè)施。
解 決 方 案
供暖目標
供暖周期162天，三所學校106天，供暖總面積4.3萬平方米，室內(nèi)溫度22℃。
技術(shù)路線
項目四個地點分別設(shè)置系統(tǒng)獨立的空氣源熱泵分布式智慧能源站，采用160kW超低溫變頻空氣源熱泵為熱源，通過直埋式采暖供熱管網(wǎng)將熱量輸送至采暖系統(tǒng)內(nèi)各單體建筑，借助末端設(shè)備兩管式風機盤管自動啟停來維持室內(nèi)22℃恒溫環(huán)境。每套供暖系統(tǒng)均采用CAS智慧控制系統(tǒng)進行自動調(diào)節(jié)。
設(shè)備選配
項目采暖總熱負荷為4782.82kW。綜合考慮144kW變頻超低溫空氣源熱泵采暖機的環(huán)境溫度修正、融霜修正、高原（高海拔）修正后的制熱量數(shù)據(jù)，共配置63臺設(shè)備，具體分配為道孚縣中學38臺、小學17臺、幼兒園4臺、敬老院4臺。
144kW變頻超低溫空氣源熱泵采用變頻控制技術(shù)，能根據(jù)室內(nèi)溫度的變化，動態(tài)調(diào)整壓縮機運行頻率和功率，以維持溫度恒定、運行穩(wěn)定，避免頻繁啟停，減少能耗損失，提高能源利用效率。
系統(tǒng)控制技術(shù)
1、末端分時分區(qū)控制：道孚縣中小學具有日間、夜間交替供暖的特點，即日間教學辦公區(qū)供暖、夜間宿舍生活區(qū)供暖。根據(jù)學校生活習慣，設(shè)計供熱系統(tǒng)7:00-21:00為教學辦公區(qū)供暖，21:00-次日7:00自動切換為宿舍生活區(qū)供暖，進一步保證道孚縣中小學供熱系統(tǒng)的節(jié)能效果。
2、防凍系統(tǒng)控制：在分區(qū)控制的樓棟入戶主管上增加電動閥門，回水管上增設(shè)溫度傳感器，實時監(jiān)測管內(nèi)溫度，自動開啟或關(guān)閉電動閥門以控制主管熱水對樓棟入戶主管的熱量補充。休息日、節(jié)假日、寒假期間，全部末端系統(tǒng)進行低溫防凍循環(huán)。為避免工作日夜間教學樓及綜合樓末端結(jié)冰損壞，夜間供暖系統(tǒng)通過電動閥調(diào)節(jié)供熱管道開關(guān)比例，宿舍樓占供熱量85%，其余熱量供綜合樓及教學樓末端。
3、CAS系統(tǒng)控制：道孚縣中學、小學、幼兒園、敬老院四套供暖系統(tǒng)均采用標準款四季沐歌CAS智慧控制系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，統(tǒng)一接入四季沐歌智慧云控平臺，實現(xiàn)智能控制、智能調(diào)度、智能運維，達到節(jié)能降耗、穩(wěn)定供暖的效果。例如，通過環(huán)境溫度補償算法自動增減主熱源機組；根據(jù)時間與星期、供回水溫度控制熱泵啟停，自動控制熱泵、循環(huán)泵的啟停順序；發(fā)生故障或根據(jù)運行時間自動切換備用水泵；按運行時間設(shè)置熱泵強制休息功能、休眠啟動功能，控制熱泵按時排序、順序啟停、均衡運行；采集空氣源側(cè)和供暖側(cè)數(shù)十個點位的數(shù)據(jù)信息。
施工要點
1、隔音降噪處理：選址上，經(jīng)現(xiàn)場實地踏勘后，確定道孚縣中學、小學分布式能源站位置為兩校交界處的綠化帶，左右兩側(cè)均為學校食堂，機組運行時不會對師生產(chǎn)生噪音影響。道孚縣敬老院、幼兒園也分別在各自單位內(nèi)確定了遠離辦公樓、宿舍樓的合適安裝位置。安裝施工上，澆筑混凝土基礎(chǔ)，所有熱泵機組架高處理，架高鋼架與地面的連接方式為地埋鋼筋底角，每臺機組與架高鋼結(jié)構(gòu)之間加裝阻尼彈簧減震器。
2、熱源站周圍增加防護圍欄，以保障學生安全。
效 益 總 結(jié)
2024-2025年首個供暖季啟動運行后，能源站平穩(wěn)、高效地為道孚縣中學、小學、幼兒園、敬老院提供供暖服務(wù)，供暖溫度和舒適度得到了校方、院方領(lǐng)導及學生、用戶的認可。據(jù)統(tǒng)計，在近半年的采暖周期內(nèi)，道孚縣中學、小學、幼兒園、敬老院的單位面積采暖季電費分別低至22元、26元、24元、29元。項目的采暖效果和節(jié)能效果十分突出，當?shù)卣I(lǐng)導多次到訪參觀。
通過技術(shù)突破極寒氣候、穿越高海拔險峻地理環(huán)境，四季沐歌利用熱泵技術(shù)、智慧控制技術(shù)及高標準的施工工藝，為高海拔高寒地區(qū)解決了集中供暖難題，為甘孜藏族自治州人民的安居樂業(yè)以及西部地區(qū)的發(fā)展貢獻力量。甘孜道孚縣的供暖問題也是廣大青藏高原地區(qū)的共同問題，其空氣源熱泵分布式智慧能源站的模式也將為西部地區(qū)城鎮(zhèn)集中供暖改造提供范本。
