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徐州荣盛花语城污水源热泵能源站可再生能源项目
一、项目基本情况
徐州荣盛花语城污水源热泵供暖、制冷能源站项目位于徐州市泉山区三环南路与长安路交叉路口东侧,项目集住宅、商业综合体、沿街商铺为一体的商业综合体,总建筑面积约为1080195.8㎡;本项目供暖面积83.8万㎡,其中12.6万㎡商业部分采用中央空调方式供暖、供冷,剩余约71.2万㎡住宅部分采用地暖形式供暖。
本项目共建设3个能源综合能源站,位于项目地下室,包括热泵机房、污水换热泵房、电控室、值班室、办公室及配电室,机房总供热量为36400kW,供冷量20034kW。总使用面积3000㎡,我方拥有30年的运营权,服务期满后要将能源站、市政取排水管路以及能源站配套的配电室产权及使用权归甲方所有,服务期满后我方享有优先继续服务权。
二、技术路线及工艺流程
1.负荷情况
泵站名称
建筑面积
热负荷指标(W/㎡)
热负荷
冷负荷指标(W/㎡)
冷负荷
(万㎡)
(kW)
(kW)
A地块商业热泵站
12.6
80
10056
160
20034
A地块住宅热泵站
27.2
37
10064
B1地块热泵站
44
37
16280
合计
83.8
/
36400
20034
2.技术路线
该项目采用可再生中水污水源热泵技术,引用项目对面国祯污水处理厂排放出的中水作为冷热源,通过哈工大专利技术---流道式可再生水换热器与中介水交换,产生冷热给住宅供冷暖的技术原理。利用国祯污水处理厂排放的中水,经实际测量中水渠水流量约为9000m3/h,本项目中水用量为4886.8m3/h,所以本项目中水量非常充足。建筑供暖末端采用地热盘管和中央空调,地热盘管系统水供回水温度设定为45/35℃,中央空调供回水温度为50/40℃。建筑供冷末端采用中央空调,系统供回水温度为7/12℃。
(1)中水用量
本项目热泵系统供热量为34.73MW,除B2地块选择螺杆式机组外,其他地块均选择离心式机组。在现有的污水工况和制热工况下,本项目的中水总用量为:4886.8m3/h。计算公式:
式中,QY——污水中的提热量,kW;
G——冬季污水的最低h流量,kg/h;
C——水的热容,4.18kj/kg·k;
△T——污水进、出水温差,5℃。
根据我们对国祯污水处理厂中水水温水量的监测记录和现有使用情况的了解,其可用流量平均为9000m3/h,平均温度为13℃,本项目污水源热泵系统在极寒天气,系统满负荷运行时污水最大用量为4886.8m3/h,污水流量和温度均可满足项目使用。
(2)污水引退水方式
在距离热泵机房最近的污水干渠附近,修建一个污水提升泵站,用以安装污水提升泵;然后按照市政施工要求在距离提升泵站较近的污水主干渠开口取水,敷设一条污水管道,管道应以3‰或5‰的坡度,将市政干渠内的部分污水,以重力流引至污水提升泵站内,用污水提升泵将污水送至机房内的污水专用换热器中,供污水源热泵系统提热或散热。
换热后的污水要排回污水干渠,如果排回取水干渠,则退水点与取水点应离50米以上,并在取水点的下游;也可以就近排放至其他污水渠。具体示意见下图所示。
引退水示意图(地下)
3.系统配置
项目目主要分为室外引退水管网、污水泵坑及机房内部设备三部分组成。引退水采用顶管施工,从污水处理厂中水排放主管网切口接管沿着长安路至荣盛花语城项目红线内,单程1.74km。污水泵坑内主要设备为污水提升泵,机房内主要设备为热泵主机、水泵、换热器等。
污水泵坑内主要设备为7台90kW污水提升泵。
A地块商业机房内设备为42台型号为JTHR-WLT-200-0.3/0.2的污水换热器和3台75kW末端循环泵、3台55kW中介水循环泵,配制热量为4600kW的离心式热泵机组2台。
A地块住宅机房内设备为5台30kW末端循环泵、3台75kW中介水循环泵,配制热量为2600kW的离心式热泵机组4台。
B地块住宅机房内设备为5台55kW末端循环泵、5台90kW中介水循环泵,配制热量为2100kW的离心式热泵机组8台。
(1)热泵机组运行参数
项目工况
制冷
制热
污水源热泵机组
热泵数量(台)
2
2
制冷量/制热量(kW)
4134.0
4571.0
系统水
温度(℃)
12.0
~
7.0
50.0
~
40.0
流量(m3/h)
710.9
393.0
中介水
温度(℃)
36.5
~
30.0
10.0
~
5.0
流量(m3/h)
634.1
616.3
污水
温度(℃)
32.5
~
26.0
13.0
~
8.0
流量(m3/h)
634.1
616.3
输入功率(kW)
659
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