承壓式空氣源熱泵熱水工程案例賞析：浙江省某醫(yī)院熱水系統(tǒng)改造5年節(jié)省220萬元

  前言：面對(duì)日益嚴(yán)峻的大氣環(huán)境形勢(shì)，國家加大了對(duì)燃煤鍋爐的整治力度，越來越多的客戶開始注重清潔可再生能源;近年來，由于空氣源熱泵獨(dú)特的節(jié)能減排優(yōu)勢(shì)，越來越引起廣泛關(guān)注。尤其是在浙江省出臺(tái)一系列政策，并將空氣源熱泵納入到可再生能源范疇，鼓勵(lì)推廣該方式應(yīng)用。

  綜合考慮采用承壓式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)

  5年節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用220萬元

  承壓式熱泵熱水系統(tǒng)在浙江某人民醫(yī)院的成功應(yīng)用項(xiàng)目，該三級(jí)綜合醫(yī)院，占地116畝，總建筑面積約10.2萬平方米，設(shè)計(jì)床位800張，分東西區(qū)兩個(gè)園區(qū)

  據(jù)了解，該醫(yī)院原先采用市政蒸汽供應(yīng)熱水，但由于醫(yī)療建筑功能區(qū)域多且劃分較為嚴(yán)格，各區(qū)域間為了控制疾病，防止疾病傳播和擴(kuò)散，有一定的防護(hù)距離。因此醫(yī)院的供熱管道較為分散，管線較長，供熱系統(tǒng)內(nèi)的汽/水驅(qū)動(dòng)耗能較大，導(dǎo)致熱水系統(tǒng)的整體能耗非常高。

  根據(jù)該人民醫(yī)院要求，分別對(duì)食堂、職工宿舍及傳染病房樓設(shè)置獨(dú)立的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的空氣源熱泵熱水系統(tǒng)，不改變?cè)�先的閉式供水系統(tǒng)形式，改造后的系統(tǒng)需完全滿足日常熱水需求，并留有設(shè)計(jì)余量。由于空氣源熱泵所具備的優(yōu)勢(shì)和特性正好可滿足該要求，該人民醫(yī)院最終決定通過“節(jié)能效益分享型合同能源管理的模式”，對(duì)部分功能區(qū)(食堂、職工宿舍及傳染病房樓)實(shí)施了熱水系統(tǒng)改造，并選用了“5套10匹承壓式熱泵熱水系統(tǒng)”，分別供應(yīng)醫(yī)院食堂、職工宿舍及傳染病房樓熱水，并簽訂了為期5年的節(jié)能效益分享型能源管理合同。

  食堂：2臺(tái)10匹承壓式熱泵主機(jī)+2臺(tái)12kW

  加熱水箱+10個(gè)455L閉式儲(chǔ)熱水箱

  安裝于樓頂

  職工宿舍：2臺(tái)10匹承壓式熱泵主機(jī)+2臺(tái)12kW

  加熱水箱+15個(gè)455L閉式儲(chǔ)熱水箱

  主機(jī)安裝在室外，水箱安裝在室內(nèi)

  傳染病房樓：1臺(tái)10匹承壓式熱泵主機(jī)+1臺(tái)12kW

  加熱水箱+3個(gè)455L閉式儲(chǔ)熱水箱

  主機(jī)安裝在室外，水箱安裝在室內(nèi)

  據(jù)悉，在合同期內(nèi)，能源管理承包方承擔(dān)整個(gè)項(xiàng)目的改造資金，包括承壓式熱泵設(shè)備、安裝調(diào)試及維修保養(yǎng)等，僅從節(jié)省下來的運(yùn)行費(fèi)用中按照比例收回投資成本和利潤。在合同期滿后，整個(gè)承壓式熱泵系統(tǒng)及后續(xù)節(jié)能效益全部歸醫(yī)院所有。經(jīng)測(cè)算，預(yù)計(jì)3年內(nèi)收回成本，5年內(nèi)可幫醫(yī)院節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用超過220萬元。

  同時(shí)，該項(xiàng)目于2016年12月正式啟動(dòng)，項(xiàng)目施工從2017年1月中旬開始，中間跨度2017年春節(jié)，2017年2月中旬施工完成。完成后即切換到了新系統(tǒng)運(yùn)行，期間試運(yùn)行和調(diào)試周期約2周，于2017年3月正式投入運(yùn)行，且運(yùn)行穩(wěn)定。據(jù)參與項(xiàng)目的相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，自采用承壓式熱泵系統(tǒng)以來，為醫(yī)院解決了不少疑難問題，獲得了院方高度認(rèn)可。

  員工宿舍配置

  傳染病房樓配置

  創(chuàng)新直熱承壓熱泵技術(shù)

  節(jié)能效益57.4萬元/年

  據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹，改造后這款承壓式熱泵熱水系統(tǒng)，熱泵主機(jī)額定COP能夠達(dá)到4.59，處于行業(yè)領(lǐng)先水平。它還采用創(chuàng)新直熱承壓技術(shù)，熱泵主機(jī)以大溫差的方式進(jìn)行加熱，實(shí)際運(yùn)行效率更高，解決了傳統(tǒng)熱泵在實(shí)際運(yùn)行過程中，長期處于中高溫加熱狀態(tài)，進(jìn)而導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)行效率大幅衰減的技術(shù)難題，非常節(jié)能。

  更為重要的是，在系統(tǒng)層面有著更為突出的節(jié)能效果：整個(gè)系統(tǒng)采用模塊化承壓水箱，憑借閉式系統(tǒng)熱水利用率高，隨用隨補(bǔ)等特點(diǎn)，系統(tǒng)熱水儲(chǔ)量僅為傳統(tǒng)熱泵系統(tǒng)的1/3左右，原廠生產(chǎn)的水箱保溫性能也遠(yuǎn)優(yōu)于普通開式水箱，因而系統(tǒng)散熱損失大大降低;承壓水箱在供水時(shí)也無需對(duì)熱水進(jìn)行增壓，系統(tǒng)中水泵的電耗也大大減少。系統(tǒng)綜合能耗較傳統(tǒng)熱泵系統(tǒng)可以降低30%，每年可以節(jié)省一筆可觀的運(yùn)行費(fèi)用。

  結(jié)合“中國質(zhì)量認(rèn)證中心”出具的《XXXX人民醫(yī)院東區(qū)蒸汽系統(tǒng)改造項(xiàng)目節(jié)能量審核報(bào)告》，按用能單位提供的項(xiàng)目改造前后設(shè)備能耗及雙方確認(rèn)的能源價(jià)格，項(xiàng)目實(shí)施前年耗蒸汽量為3633.59t，折合325.74噸標(biāo)準(zhǔn)煤;項(xiàng)目實(shí)施后年節(jié)能量為278噸標(biāo)準(zhǔn)煤，年節(jié)能效益為57.4萬元。

  模塊化承壓式系統(tǒng)效果顯著

  獲院方高度認(rèn)可

  由于患者一般體質(zhì)比較弱，忽冷忽熱的熱水不利于病患者的康復(fù)，所以該醫(yī)院對(duì)熱水舒適度的要求是非常高的。承壓式熱泵熱水系統(tǒng)就能很好地滿足，它可以實(shí)現(xiàn)終端冷熱水壓力同源，無論用水量如何變化，冷熱水壓力始終保持平衡;加上模塊化承壓水箱可以讓熱水分倉儲(chǔ)存，避免水箱內(nèi)部冷熱水混合，做到全天候恒溫恒壓供熱水，從源頭徹底解決傳統(tǒng)熱泵系統(tǒng)普遍存在的熱水“忽冷忽熱”的問題。

  同時(shí)，該醫(yī)院非常注重醫(yī)療衛(wèi)生，保障醫(yī)院的衛(wèi)生用水不可或缺，不管是感染樓的淋浴熱水，還是用在食堂的食物原料清洗或是餐具的洗滌，都要注意生活熱水的衛(wèi)生供應(yīng)，以免影響患者及醫(yī)務(wù)人員的健康。但由于傳統(tǒng)熱泵配備的開式水箱會(huì)與大氣連通，水箱內(nèi)的水溫長期維持在40~50℃，特別容易滋生細(xì)菌和微生物，影響水質(zhì)衛(wèi)生，大噸位的開式水箱清潔起來也是費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)錢。相比之下，采用的模塊化承壓水箱，與大氣隔絕，還可以利用系統(tǒng)集成一鍵高溫殺菌功能，定期把水溫提升到60℃以上，殺滅水中的軍團(tuán)菌，閉式水箱也設(shè)有排污閥，便于清潔排污。

  據(jù)該醫(yī)院相關(guān)人員介紹，“通過合同能源管理，以精細(xì)型的節(jié)能運(yùn)營管理模式，并施以有效解決方案，最大限度地的節(jié)約了資源。在實(shí)施合同能源管理項(xiàng)目過程當(dāng)中，我們醫(yī)院零投入、零風(fēng)險(xiǎn)，全部由能源管理承包方進(jìn)行項(xiàng)目整體運(yùn)作，除了享受這個(gè)項(xiàng)目帶來的最新舒適熱水科技，及可觀的節(jié)能收益之外，還能節(jié)省設(shè)備管理。這種模式，不但避免了我們醫(yī)院自主進(jìn)行節(jié)能改造和管理帶來的繁冗工作，還可降低醫(yī)院的運(yùn)營成本，同時(shí)醫(yī)院也能享受到專業(yè)化的能源管理服務(wù)，進(jìn)而可集中精力建設(shè)好醫(yī)療服務(wù)，提升醫(yī)院的整體服務(wù)能力。這個(gè)項(xiàng)目為我院成為醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)節(jié)能減排的先行者奠定了基礎(chǔ)。”

  四大創(chuàng)新亮點(diǎn)

  彰顯承壓式熱泵技術(shù)優(yōu)勢(shì)

  1，創(chuàng)新直熱承壓式熱泵技術(shù)，高效換熱，COP高達(dá)4.59

  承壓式熱泵熱水機(jī)組利用逆卡諾循環(huán)原理，通過采用大溫差換熱，充分利用空氣中的大量熱量，提供數(shù)倍于所消耗電能的熱量，COP最高達(dá)4.59，與傳統(tǒng)熱泵相比，運(yùn)行費(fèi)用更低。

  2，模塊化承壓系統(tǒng)，大幅降低系統(tǒng)損耗

  模塊化承壓熱泵系統(tǒng)與普通開式熱泵系統(tǒng)相比，在系統(tǒng)輸送環(huán)節(jié)，還可極大程度地降低系統(tǒng)中水箱散熱損失、水泵的動(dòng)力電能消耗等，從而大幅節(jié)省運(yùn)營成本。

  3，模塊化承壓系統(tǒng)，恒溫恒壓，供水穩(wěn)定舒適

  非承壓系統(tǒng)，熱水由增壓泵提供壓力，冷水由市政管網(wǎng)提供壓力，冷、熱水壓力不同源無法保持平衡，并且開式水箱頂部補(bǔ)水，易造成水箱內(nèi)冷熱水混合，末端用水忽冷忽熱。

  4，卓越系統(tǒng)集成力，高度可靠

  由于空氣能熱泵有著很好的發(fā)展前景，短短幾年時(shí)間，市場(chǎng)上涌現(xiàn)了大量的熱泵產(chǎn)品制造商，產(chǎn)品品質(zhì)良莠不齊不說，多數(shù)企業(yè)還只能供應(yīng)熱泵主機(jī)，水箱、電磁閥、電加熱系統(tǒng)等還需依賴相應(yīng)的配套廠家，系統(tǒng)集成性差，對(duì)后期系統(tǒng)的安裝也增加了很大難度，行業(yè)也因此一直存在“三分靠產(chǎn)品、七分靠安裝”的說法。

  但商用承壓式熱泵熱水系統(tǒng)集成度高，不僅提供原廠品質(zhì)，后期安裝也更便捷，系統(tǒng)就位后僅需接通水、電，無需現(xiàn)場(chǎng)充注制冷劑與焊接，區(qū)別于傳統(tǒng)熱泵不可控的系統(tǒng)安裝施工質(zhì)量，該系統(tǒng)卓越的系統(tǒng)集成能力，使系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性相當(dāng)高。

  綜上所有優(yōu)勢(shì)，商用承壓式熱泵系統(tǒng)，憑借解決傳統(tǒng)開式熱泵系統(tǒng)“冬季忽冷忽熱、故障率高”的難題，被行業(yè)認(rèn)為是新一代節(jié)能舒適熱水的最佳解決方案。