文_鄭曉夢
案例提要：陝西商洛市柞水縣大西溝礦業有限公司職工家屬區晨昇花園小區，採暖面積一共4.6萬㎡。2019年冬天，小區為了響應政府的號召，拆除了原來的煤鍋爐，安裝了20臺56P的超低溫採暖機組，滿足小區的採暖需求。
項目目前已經完成了一個冬季的採暖服務，室內保證在20℃左右，得到了業主和小區物業的高度認可。根據電錶的抄表數據，整個採暖季的能耗為59萬度電，總費用為30.68萬元，採暖季每平米的費用低至12.3元。
一、項目概況
陝西大西溝礦業有限公司職工家屬區晨昇花園小區供暖改造項目位於商洛市柞水縣，採暖面積一共4.6萬㎡。
商洛市柞水縣不在集中供暖的區域，因此沒有集中供熱管網的覆蓋，2017年到2019年這個小區採用燃煤鍋爐取暖，室內末端分為暖氣片和地暖。
2019年下半年，小區對冬季採暖熱源進行了改造，選擇了空氣源熱泵機組供暖，其中主管道和末端利舊，熱源側與原有主管道進行無縫對接。
二、設計參數
柞水縣為中國西北東線內陸地區，兼有南北氣候帶的特徵，北部屬暖溫帶，東南柞水縣部屬北亞熱帶，整個縣域屬亞熱帶和溫暖帶兩個氣候的過渡地帶。最冷1月的平均氣溫為0.2℃，最低溫度為-13.9℃。
項目設計計算參數見下表：
三、設計思路
本項目原有供暖方式為燃煤鍋爐，建成運行兩年，供暖面積4.6萬㎡，其中3.6萬㎡建築有保溫牆，建築層高18層，分有高低區供暖，末端為地暖管鋪設;其餘為暖氣片，無保溫牆。
原先設計的是燃煤鍋爐，出水溫度可達65℃，而空氣源熱泵的設計供水溫度55℃，為了保證熱量的需求，末端循環系統與主機循環系統不相通，通過板式換熱器進行換熱，為供暖末端提供熱量。
由於燃煤鍋爐不符合環保要求，故採用空氣源熱泵作為熱源，替代之前燃煤鍋爐。
對原輸送管道不作改變，將空氣源熱泵按照原來分區供暖的方式。將設備架設在現有小區空地，充分利用現有資源，避免二次重複投資。
現場勘查中，採取鋼構基座進行安裝，管道輸送至鍋爐房中，利用現有供熱泵系統輸送循環。
四、負荷設計及機組選型
綜合考慮柞水當地的氣候條件和建築採暖需求，設備初投入及後期運行維護管理費用，在室內末端設計不做更改的前提下對系統進行改造。
根據甲方提供的資料，設計院給出的熱負荷指標為52W/㎡，因此總的熱負荷為2392kW。
每臺PASRW560S-B1設備(56P)冬季-5℃時候制熱能力為120kW，20臺主機每小時制熱能力2400kW，滿足設計需求。
五、系統特點
1.本系統運行穩定可靠，多臺主機互為備用，即使單臺主機出現故障而不會影響整個系統運行，對整個系統空調採暖提供充分保障；
2.本系統運行節能高效，系統可根據末端負荷全自動智能化啟動機器數量，能效不因末端使用量受影響；
3.控制簡單無人值守，系統採用微電腦全自動智能控制器，可實現各種運行模式的自動切換，也可根據負荷的實際需求進行多級能量自動調節，真正實現全天候無人值守；
4.本系統可分系統、分單元，利用大樓頂部及裙樓樓面空置面積架設，無需專門建設機房，也不需要其他輔助能源設備。
六、項目亮點
1. 本系統可分系統、分單元，利用大樓頂部及裙樓樓面空置面積架設，無需專門建設機房，也不需要其他輔助能源；
2.主機與供熱主管網中間設置40噸蓄熱緩衝水箱，增加採暖系統水容量，以應對冬季極寒工況供熱負荷需求，同時提升主機冬季化霜能力，降低化霜制熱週期比；
3.主機前後左右間距在1米以上，減少冬季低溫天氣下冷島效應的影響，同時主機均做了60公分的槽鋼支架，減少化霜水以及冬季雨雪天氣的影響；
4.安裝了一個1噸的高位水箱，位置高於機組的最高點，保證系統運行的穩定性；
5.管道橫平豎直，且全部做了鋼結構的支撐，保溫採用5公分厚的橡塑保溫棉，外面再採用鋁皮包裹；
6.單獨建了一個電控室，為板房結構，主機和水泵分別做了電控箱，採用電控閥進行控制；
7.水泵一備一用，其中有一套系統為兩備一用，且水泵全部做了不鏽鋼的遮雨帽。
七、費用分析
根據採暖季結束後的電錶抄表數據，整個冬天耗電量為59萬度電，按照民用電價0.52元/度計算，採暖季運行費用為30.68萬元，摺合下來每平米採暖季的運行費用僅為12.3元。
小區的入住率不到六成，實際的供暖面積約為2.5萬㎡，因此機組的開啟率也只有六成左右。
空氣源熱泵實現了智能控制，節省了大量的人工成本，司爐工一個冬天的工資至少也要7000～8000元。
八、產品選用
該項目選擇的是芬尼克茲超低溫空氣源熱泵，結合第二代超低溫北極星空氣源熱泵技術，專為解決寒冷地區的採暖、熱水、製冷而改進研發的超低溫空氣源熱泵，具體優勢如下：
1. 採用噴氣增焓技術，單壓縮機實現準雙級壓縮，機組在低溫下制熱效果優異，相比非增焓機組，在-15℃環溫下，制熱能力提升20%，能效提升20%，-30℃仍能穩定製熱。
2. 採用R410a噴氣增焓壓縮機，低溫性能更好，渦旋盤強度增加，低環溫出水溫度更高；電機優化，效率提升，功率降低;其他優化結構設計。
3.採用上下結構層設計，頂部單獨密閉風控，風壓均勻，換熱器利用率高；中隔板梯形設計，防止積水；底部與上部隔開，避免有水直接流到底部零部件上影響其工作壽命。
4.採用專門的導流設計，翅片式換熱器底部留空處理，保證化霜時水能儘快排走，不積水不結冰。
5.採用多套管並聯換熱器設計，阻力低，冷凝溫度降低2℃，制熱COP提高5%；盤管採用整體發泡保溫技術，漏熱量低，即使在-30℃環溫下，機組斷電20小時，也確保盤管不會被凍壞。
6.採用 H型翅片式換熱器，換熱面積高達280㎡，新型分流設計，分路均勻且壓降低，確保機組性能；採用內螺紋銅管，翅片換熱面積增加20%，換熱效率高；翅片採用抑霜塗層擾流波紋邊設計，進一步增強風側擾流效果，提高機器能效比。
7.採用熱力膨脹閥+電子膨脹閥雙閥件控制，兼顧制熱、製冷、化霜效果。
8.採用智能除霜控制，機組根據運行情況智能判斷是否需要除霜，避免誤除霜或不能正常進入除霜，減少低溫時的能力損耗；通過集中控制器協調各機組進入除霜的時機，避免多個機組進入化霜導致水溫下降過大。
9.採用DTU系統，實現了遠程監測與控制，實時瞭解與控制設備運行情況閃電激活上線，讓售前售後更簡單，只需設備接電即上線激活，擺脫繁瑣佈線、配置過程，同時也為設備維護及升級提供遠程操作的功能。
憑藉強大的品牌影響力以及卓越的產品性能，芬尼克茲目前已經在在陝西樹立了九龍山度假中心、西安亞丁灣酒店、咸陽金旭酒店、咸陽乾縣朝陽醫院、商洛市南城子收費站、西安美年大健康體檢中心、延安寶貿煤礦、漢中南鄭王家山小學、延安福欣花園酒店、中石油中石化煤改電等大量的樣板工程，為陝西省打響“藍天白雲”保衛戰做出了巨大貢獻。