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蓄能式电磁采暖机组供热解决方案
工程详情
1、工程简介
本工程类型是沈阳某食品工厂的厂区分散式供暖项目,项目所需供暖的建筑面积为9600㎡。根据现场的踏勘以及与甲方的充分沟通,考虑到工厂的供暖使用情况,依据工厂中等劳动强度车间供暖的特殊性,我们对设计方案进行了优化,最大程度的节约了甲方的初始投资,也使得电磁采暖机组的节能性得到了充分发挥。以此改变了市面上其它厂家增加了供暖功能机组系统频繁切换模式的弊端,在设计时先根据电磁采暖机组特点和优势,在冬冷严寒和非常严寒地区,对于建筑物来说往往是实际热负荷大于标准热负荷,所以在供暖需要的机组数量要大于标准供暖所使用机组。基于以上原因,我们在工厂方面配比电磁采暖机组时,首先从冬季热负荷量满足整个采暖区建筑物供暖来确定电磁采暖机组的总功率,同时再进行蓄能水箱的蓄能供暖能力核算是否满足供暖要求,为最佳方案。
供暖方面,根据工厂特点及冬季正常开工,全部采用并联式散热片,在冬季供暖时,常用房间正常供暖,不常用房间,可以通过调整暗式电动阀自动液晶控制器,将室内温度在5-10℃。当需要工作时,迅速调整电动阀实现供暖补充,使房间温度迅速达到16±2℃,如此可以达到节能目的。
工程内容:电磁采暖机组供热制热水系统的设计、供货、运输、装卸、施工安装、运行调试、验收、维护、保修、人员培训及其他相关服务。
质量要求:符合现行国家标准,合格。
冬季供热温度室内16±2℃,,设计方通过提前现场勘查,并根据采购方现场实际情况合理配置机组,并充分考虑当地气候,满足采购冬季取暖的要求。配置“信辉源”电磁采暖机组作为本项目的热源设备;为保证供热系统设计的合理性、科学性、灵活性、适用性,对该建筑的采暖系统进行了一系列的设计和配置方案对比及推荐,最终采用了“电磁采暖机组+储能水箱+散热器”的型式,从而达到冬季采暖的功能。
该工程2019年9月开始系统设计,10月中旬竣工、调试,正常运行至今。整个系统一直运行在节能高效的状态,室内温度均达到了合同约定的技术指标。运行成本远远低于集中供暖运行费用。
2、依据规范和图纸
1)、《锅炉房设计规范》(GB50041-2008)
2)、《锅炉安全技术监察规程》(TSG G0001-2012)
3)、《蓄热式电锅炉房设计施工图集》03R102
4)、《工业锅炉水质》(GB1576-2008)
5)、《中华人民共和国环境保护法》
6)、《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736-2012);
7)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-95)(2005年版);
8)、《公共建筑节能设计标准》(50189-2005);
9)、《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB50243-2002);
10)、《通风与空调工程施工规范》(GB50738-2011);
10)、建筑专业施工图及业主对本工程的有关意见及要求;
11)、《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB50019-2003)
3、室外气象参数:
项目所在地区自然气象资料,设计参数参照如下表:
表1、室外计算参数
冬季供暖室外计算温度: -31.8℃
冬季空气调节室外计算相对湿度:79%
冬季室外平均风速:2.3m/s
表2、室内计算参数
房间功能:厂房车间。冬季供暖温度:16℃)
表3 民用建筑供暖单位面积热指标(W/㎡)热负荷估算值如下:
建筑名称 | 单位面积热指标(W/㎡) | 建筑名称 | 单位面积热指标(W/㎡): |
住宅 | 45~70 | 商店 | 65~85 |
图书馆 | 45~75 | 单层住宅 | 80~105 |
旅馆 | 60~70 | 影剧院 | 95~115 |
医院、幼儿园 | 65~80 | 大礼堂、体育馆、厂房 | 115~165 |
食堂、餐厅 | 115~140 | 办公室、学校 | 60~80 |
沈阳市属于温带半湿润大陆性气候,年平均气温8.4℃,全年无霜期183天,沈阳气候属中温带,水分条件半湿润,大陆性气候显著,属温带季风气候。受季风影响,降水集中,温差较大,四季分明,夏季高温多雨,冬季寒冷干燥。1月最冷,平均气温-11.0℃,7月最热,平均气温24.7℃。
极端最高气温38.4℃(2018年8月2日),极端最低气温-32.9℃(2001年1月15日)。
由上可知,根据中国气象局发布数据,沈阳市冬季极端最低气温-32.9℃以下,冬季室外平均温度在-11℃,完全适于空气能热泵的运行。以上两个图表进一步印证了关于电磁采暖机组在本项目使用中的优势。
4、系统设计(电磁热水供暖系统)
本“煤改电”供暖工程项目 采用信辉源电磁采暖机组。
1)、 电磁采暖机组的选型
本次采用的设备属于电磁加热采暖设备,机组的运行功率与供暖的环境温度息息相关,所以在计算的时候需要对不同的环境温度进行不同的热量计算。
电磁采暖设备机组的供热能力取决于环境温度的高低,机组在冬季不同的室外环境温度下,需要机组的制热量不相同,在不同工况环境下机组取的最大制热量需求设计,
根据信辉源电磁采暖机组的产品技术参数,根据上面热量计算电磁采暖机组共一台900KW,正好完全满足供暖需求,本设计为保证系统的安全和备用,来满足热水、暖气的使用要求。
2)、系统设计
本次水系统采用“储热式热源水循环加热方式”,设计一只储能水箱,该水箱为热量蓄能式热量交换水箱。
储热水箱内装水170m³,整个工厂采暖区供暖管线内存水约30m³,使用总功率900KW电磁采暖机组,加热200m³水,首次水温从16℃升到85℃需要17小时。根据时控制柜和循环泵自动控制,设备自动设置到85°加热水箱控制,实现持续供热;夜间谷电9小时内加热完成同时做防冻供暖循环。每天日间10小时开启供暖循环,使出水温度保持在45℃,白天峰电电价时段不需要设备工作进行补热。
3.1效益分析计算
A.储能供暖费用分析
项目 | 热负荷(kW/m2) | 每天运转时间 | 每年运行天数 | 平均系数 | 年耗电量 (度/ m2) | 电费 (元/度) | 年运行费用 (元/ m2) | 温度 |
供暖 用热 | 0.055 | 12 | 180 | 0.4 | 47.52 | 0.32 | 15.2064 | 18℃≥t≥14℃ |
循环泵 | 0.001 | 24 | 180 | 0.4 | 1.728 | 平均0.6142 | 1.06 | |
单位面积采暖费用 | 单位面积采暖费:15.2064+5.5296+1.06=21.796(元/m2) | |||||||
总运行费用 | 全年总运行费用(元)21.796×19,965.69=43.52万 |
采用信辉源电磁采暖机组能实现供对宾馆、酒店、学校等每天负荷波动性大的场合,具有可调控性高,节能效果好,在供暖方面有他独有的优势。对于北方供暖,配合国家的节能环保政策,将表现出巨大的经济效益和社会效益。