煤改電中空氣源熱泵供暖方案的優(yōu)化分析

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1、煤改電中空氣源熱泵供暖方案的優(yōu)化分析 摘要：雖然我國經(jīng)濟社會發(fā)展相對較快，但能源消耗卻日益增長，排放，特別 是燃燒化石燃料時，將加大環(huán)境壓力。2013年，國務院制定并發(fā)布了《防治空氣 污染行動計劃》，有力地推動了煤與瓦斯、煤與瓦斯等清潔能源項目的發(fā)展。在 上述項目中，空氣熱泵得到了廣泛的應用，不僅可以避免燃料不完全燃燒產(chǎn)生的 污染物，而且能滿足人們的供暖需求，滿足環(huán)境保護和經(jīng)濟效益的雙重要求。鑒 于此，本文對煤改電中空氣源熱泵供暖方案的優(yōu)化進行分析，以供參考。 關(guān)鍵詞：煤改電；空氣源熱泵供暖方案；優(yōu)化 引言 伴隨著城市化和生態(tài)發(fā)展的出現(xiàn)，燃煤過程得到了高效推進。通過調(diào)節(jié)和優(yōu) 化熱水泵，

2、可以降低系統(tǒng)的能耗，同時使室內(nèi)更加舒適。同時滿足了全球變暖的 要求，同時滿足了環(huán)境的要求。 1煤改電概念 煤改電的核心在于取消以煤炭與火爐為代表的傳統(tǒng)采暖模式，將電力作為主 要的采暖能源，在溫度與空氣調(diào)節(jié)方面使用電鍋爐、多聯(lián)機以及熱泵產(chǎn)品等載體。 2煤改電供熱供應關(guān)鍵技術(shù) 2.1整體低環(huán)溫空氣源熱泵機組供熱系統(tǒng) 在-25C環(huán)境下，此系統(tǒng)依然可以在低溫環(huán)境中吸取能量，主要采用了噴氣增 焓技術(shù)，可以保證供暖系統(tǒng)正常運行。系統(tǒng)具體示意圖如圖1所示。 2.2變頻低環(huán)溫空氣源熱泵機組+常規(guī)熱水采暖系統(tǒng)聯(lián)合系統(tǒng) 隨著室外溫度的降低，空氣源熱泵系統(tǒng)自身的效能也會進一步降低，為了在 供暖期內(nèi)具備

3、較高的COP，可以聯(lián)合運行空氣源熱泵系統(tǒng)與常規(guī)熱水采暖系統(tǒng)。 此系統(tǒng)的主熱源為變頻低環(huán)溫空氣源熱泵機組，通過閥1、閥2、閥3、閥4的切 換對常規(guī)熱水采暖系統(tǒng)進行調(diào)峰，通過系統(tǒng)切換保證良好的供熱效果。在采暖初 期與末期，應打開閥1與閥3,關(guān)閉閥2與閥4,保證空氣源熱泵系統(tǒng)運行的獨 立性與高效性。在采暖供應中期，應關(guān)閉閥1與閥3,開啟閥2與閥4,運行常 規(guī)熱水采暖系統(tǒng)。具體如圖2所示。 圖2變頻低環(huán)溫空氣熱源泵機組+常規(guī)熱水采暖系統(tǒng)聯(lián)合系統(tǒng) 3電采暖設(shè)備用電特性 電力電子設(shè)備燃煤過程中，大量供熱設(shè)備被投入低壓電網(wǎng)，運行可能對現(xiàn)有 電力線的運行產(chǎn)生重大影響，導致終端電壓不穩(wěn)定或偏差，從而可能影

4、響供熱系 統(tǒng)的正常運行和總體穩(wěn)定性。加熱和冷卻加熱通常在接通電源時會急劇增加，并 且通過一個小電源保持環(huán)境溫度。加熱器的性能與附加電壓的平方成正比，因此 加熱器的開機電流可能會對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊。加熱啟動和關(guān)閉階段會影響電網(wǎng)電壓 波動，如圖3所示。 4煤改電供熱系統(tǒng)的電能服務策略 4.1優(yōu)化建設(shè)地區(qū)電網(wǎng)智能調(diào)控與服務系統(tǒng) 借助大數(shù)據(jù)技術(shù)與信息通信技術(shù)，實施交互電網(wǎng)信息空間與物理空間，保證 控制技術(shù)、計算技術(shù)以及通信技術(shù)的深度融合，為農(nóng)村煤改電居民提供優(yōu)質(zhì)的電 網(wǎng)智能調(diào)控系統(tǒng)，全面提高當?shù)仉娋W(wǎng)的整體運行水平。同時，還可以為煤改電用 戶提供管家式服務，利用分析數(shù)據(jù)確定最佳供暖策略，當發(fā)現(xiàn)用戶用電

5、策略偏離 最佳策略時，及時通知用戶，切實提高煤改電的服務水平。 4.2進水溫度的校核 在標準條件下，風管管路的供水溫度為60° C，而風管管路的供水溫度為45° C。在這種情況下，風扇性能表確定，45° C時，當水流為217kg/h時，風扇的供 水溫度為1.166 kw。 4.3建筑實測熱負荷的計算 一般來說，對應于食堂的設(shè)計方案存在明顯不足，因此無法準確確定實測房 屋設(shè)計的熱特性。在這種情況下，可以使用建筑的熱測量來確定建筑的熱負荷。 規(guī)劃好"十二〃之后，到"十二〃結(jié)束時，每個建筑物設(shè)計的綜合熱值必須為 50W/m2。但是，各地區(qū)的熱設(shè)計指標不大可能取代周邊所有建筑，主要原因是 市區(qū)

6、、郊區(qū)和周邊農(nóng)村建筑差距較大，以及郊區(qū)、海拔和城市結(jié)構(gòu)差異較大，導 致能源效率低下。在此研究中，在改建之前，聯(lián)排別墅的熱量表為75W/m2。冬 季餐廳1和餐廳2的熱負荷為5650瓦。 4.4空氣源熱泵和太陽能復合使用： 如圖4所示，系統(tǒng)流程設(shè)計如下：空氣源熱泵制熱運行時，室外空氣經(jīng)集熱 器預熱后進入蒸發(fā)器，以改善空氣溫度較低時室外換熱器的結(jié)霜情況。添加集熱 器后，還需要一個匹配的風扇。穿過冷凝器的高溫熱源通過終端設(shè)備加熱室內(nèi)空 氣。 圖4空氣源熱泵和太陽能復合系統(tǒng) 4.5做好賬務處理工作，盡快解決村民擔憂的電費補貼問題 補貼期間應改變以往先用再補模式，實行直補到戶，由市區(qū)政府部門為電

7、力 公司直接補貼，再由電力公司補貼至農(nóng)民的電卡中，嚴格保證補貼到賬。 4.6針對煤改電的實際情況做好后續(xù)的跟蹤工作 即便不在供暖季節(jié)，相關(guān)企業(yè)也應積極做好跟蹤工作，與村民進行良好溝通， 并主動上門提供維修服務。同時，供暖期間應定期做好設(shè)備狀態(tài)的檢修工作，以 免因設(shè)備故障出現(xiàn)供暖事故問題，保證售后服務的合理性與高效性，充分提高村 民的供暖滿意度，促進煤改電工作的順利進行。 4.7暖氣、通風和空調(diào)價格特別準則。無線電波 供暖、通風和空調(diào)政策，包括鍋爐、熱泵、干巖石、熱膜等，導致了同樣的 標準，并通過直接交易下降了至少每千瓦時0.15美元。推行人口山區(qū)電價的最高 政策，以及在高峰后和后樓梯計

8、算居民電費，使得“多居民房間〃無論是通過橋板 還是通過相應增加電路值，都能得到妥善處置。 4.8盡快制定燃煤電廠計劃 目前，全國18個省正在著手發(fā)展煤電廠，以便盡快投入運行，具體任務、時 間節(jié)點、具體措施促進天然氣尚未到達或供熱不集中的地區(qū)的供熱、供暖、通風 和空調(diào)等項目，并建議在學校引進供熱、供熱和制冷電纜等散熱器。鼓勵住宅區(qū)、 避難所、小城鎮(zhèn)、村莊，并根據(jù)需要實施干燥區(qū)、熱泵、熱膜等供熱項目。 4.9功耗控制 隨著加熱水箱系統(tǒng)能量的增加降低熱水泵的能耗 在發(fā)展中國家。解決這一問題的主要辦法是：（1）選擇合適的流量泵和具有 足夠溫度的水動力泵，以確保滿足集料流量和壓力要求的每個加熱

9、室內(nèi)的熱量供 應。2）在選擇末端加熱裝置時，應盡可能多地選擇促進末端換熱的裝置，以增 加回流水冷卻的馀熱，從而減少系統(tǒng)中的熱差和熱通量。 4.10作出經(jīng)濟反應 "燃煤發(fā)電廠〃區(qū)域，在那里加熱泵在室外和室外都很容易加熱，但在舒適性 和經(jīng)濟性方面也不容忽視。特別是在北京，農(nóng)業(yè)經(jīng)營補貼政策主要集中在夜間的 低成本和補貼上，但對于農(nóng)民來說，暖氣端的熱和熱性能存在問題。為了實現(xiàn)這 兩個問題，應利用國家優(yōu)惠政策同時解決這兩個問題與電力預防政策。由于對室 外空氣的影響，建筑最繁忙時熱泵的性能也最差。這導致機器候選人相對較大， 導致初始投資增加。因此，可以通過利用農(nóng)村地區(qū)相對較高的可用空間利用率運 行相當

10、于負荷的加熱水箱，并在夜間加熱加熱水箱，以盡量減少非糧食時間的加 熱需求，從而大大降低運營成本。該油箱得到補充，以減少泵組容量，降低采購 成本，并限制電子產(chǎn)品的運行時間，而運營成本保持不變。 結(jié)束語 冬季供暖燒煤會加重霧霾天氣，為了更好地治理霧霾問題，應逐漸淘汰鍋爐 取暖模式，利用煤改電技術(shù)實現(xiàn)電能供暖，從而在滿足節(jié)能環(huán)保要求的基礎(chǔ)上， 實現(xiàn)農(nóng)村居民整戶取暖系統(tǒng)的合理化。 參考文獻： [1] 朱兆虎，王鵬.淺議農(nóng)村煤改電供熱供應關(guān)鍵技術(shù)[J].民營科技，2018（06）： 24. [2] 李曾婷."煤改電〃：市場規(guī)模有望持續(xù)增長，集中供暖成新趨勢[J].電器， 2018（05）： 13-15. [3] 李學文.供暖改造中熱源設(shè)備能效分析[D].河北工程大學，2018. ⑷程玉明.一種煤改氣煤改電供暖的能源計量方法[C].中國市政工程華北設(shè)計 研究總院有限公司、《煤氣與熱力》雜志社有限公司.2018供熱工程建設(shè)與高效 運行研討會論文集.中國市政工程華北設(shè)計研究總院有限公司、《煤氣與熱力》雜 志社有限公司：《煤氣與熱力》雜志社有限公司，2018： 539-542. [5]司賀秋.“煤改氣〃好還是“煤改電〃好[J].電力設(shè)備管理，2018（03）： 35.