冀中某矿区水源热泵系统经济与环境分析

【摘 要】本文以冀中某矿区水源热泵系统设计为题材，从经济和环境两方面与传统采暖、制冷系统进行比较分析，并得出结论。

【关键词】水源热泵；经济指标；环境指标

1、引言

当前，我国实现节能减排目标面临的形势十分严峻。2006年以来，全国上下加强了节能减排工作，国务院了加强节能工作的决定，制定了促进节能减排的一系列政策措施，各地区、各部门相继做出了工作部署，节能减排工作取得了积极进展。

2、工程概况

本项目为冀中某煤矿井水低温余热利用工程，矿井水资源为：680m?/h，水温四季恒定约18℃左右。

2.1可利用余热资源

（1）工业广场内可利用余热资源：a、4#矿井部分矿井排水约300m?/h，全年水温稳定，18～21℃之间，24小时连续排放；b、3#矿井部分矿井排水约110 m?/h，全年水温稳定，18℃左右，24小时连续排放；

（2）职工生活区内可利用余热资源：3#通风井部分矿井排水约270 m?/h，全年水温稳定，18℃左右，24小时连续排放；

经过计算可知，回收680m?/h矿井水低温余热10820KW。

2.2煤矿冬季用热需求现状

井口保温需要用热2583KW， 洗浴热水需要用热775 KW， 工业广场部分建筑需要用热1866 KW，总计5224KW。

3、系统设计方案

3.1建筑采暖设计参数

冬季采暖室内计算温度18℃；冬季采暖室外计算温度取-12℃；供暖期日平均温度

3.2水源热泵系统设计参数

机组制冷工况：冷冻水进出水温度12/7℃，冷却水进出水温度18/29℃；机组制热工况：冷冻水进出水温度15/7℃，冷却水进出水温度40/45.5℃； 洗浴热水供应温度不低于42℃；

3.3其他参数

电价：0.5元/度，水价：1元/吨，煤价：400元/吨（混煤，燃值约4000kcal/kg）。

3.4系统设计思路综述

选用清华同方水源热泵SGHP800M型机组2台、SGHP1200M型机组2台、SGHP2000M型机组1台，回收利用3#、4#矿井排水，满足工业广场内冬季热负荷、夏季冷负荷需求。选用清华同方水源热泵SGHP2000M型机组3台作为备用热源，将管网连接入原有热网，矿区工业广场内井口保温、建筑采暖及生活区17万建筑的热维护性运行。经过计算，在完全满足矿区工业广场内冬季用热负荷需求的同时，生活区热维护性运行单位面积热指标可达35W/。

4、经济指标与环境指标

4.1经济指标

水源热泵初投资情况如下表2所示：

水源热泵初投资总计为2391.325万元。

水源热泵运行成本计算：采用全年分段负荷计算法，设定系统冬季运行120天，夏季运行120天，电价0.5元/度，以此为计算依据进行下列计算，计算汇总表如下表3所示

系统运行成本为33万/年。

传统系统初投资计算：满足矿区工业广场内冬季5224KW用热负荷，以1台8吨锅炉为例，设备及安装工程费用合计约120万元。空调系统：为满足工业广场内部分建筑夏季2566kw制冷负荷，如采用1匹型分体空调，需要约1026台，每台设备价格按1700元，安装工程按500元计算，合计需投资226万元。

为满足矿区工业广场内冬季5224KW用热负荷，夏季2566kw制冷负荷，采用锅炉系统与分体空调系统结合的方式，合计需投资346万元。