6月刊/热泵采暖
导读：内蒙古兴安盟白辛中小学供暖面积11466㎡，采用10台52P的超低温空气源热泵+2台240kW电磁锅炉机组采暖，同时配置了一个60吨的大水箱蓄能，采暖季运行成本不到22元/㎡。
内蒙古自治区兴安盟白辛中小学建筑面积1.3万㎡，实际供暖面积11466㎡，原来都是采用燃煤锅炉取暖，每年耗煤量在685吨左右，2020年在政府政策的引导下开展了清洁取暖替代，采用10台52P的超低温空气源热泵+2台240kW电磁锅炉机组采暖，同时配置了一个60吨的大水箱蓄能，充分利用谷电的价格优惠。
项目已经稳定运行两个采暖季，室内温度保持在20~22℃之间，2021~2022年采暖季的运行成本不到22元/㎡，得到了政府和学校的高度认可。
白辛中小学位于内蒙古自治区兴安盟科尔沁右翼前旗的西南部，地处偏僻，交通不便，常住人口少，属于欠发达的半农半牧区。该校建筑面积约1.3万㎡，实际供暖面积11466㎡，教职工人数约120人，在校学生(幼儿、小学、中学生)大约900人。
学校原来都是采用燃煤锅炉取暖，室内末端为暖气片，由于冬季气温低且时间长，每年的耗煤量高达685吨左右。
②改造背景内蒙古印发《坚决打赢污染防治攻坚战2020年重点工作任务责任分工方案》，将推进冬季清洁取暖作为大气污染防治重点任务之一。为推动清洁取暖行动，内蒙古人民政府发布了优惠政策，通过电价调节资金进行补贴，其中谷电价格低至0.244元/度。
2020年，兴安盟政府对当地的14所中小学进行了清洁取暖试点，设备主要为电锅炉、电暖器、石墨烯和空气源热泵等。由于兴安盟地区冬季气温低，因此大多选择的是电采暖设备，其中选定了白辛中小学作为试点学校，采用超低温空气源热泵采暖。
③气象参数兴安盟科尔沁右翼前旗冬季最冷月的平均气温为-4℃，最低气温为-28℃。其中，2020~2021供暖季最低瞬时气温达到-35℃。该地区冬季采暖时间长达6个月，时间为10月15日到次年的4月15日。
④设备选型考虑到冬季气温低、时间长以及谷电优惠等因素，项目设计采用空气源热泵+电磁锅炉为辅的供暖方案，配置了10台52P的中广欧特斯超低温空气源热泵机组和2台240kW的电磁锅炉机组。空气源热泵为直供系统(供暖循环水泵、定压补水设备、软化水设备)，电磁锅炉为储能系统(电磁锅炉储能水泵、换热循环泵、60吨储能水箱、余热回收水泵、余热回收水箱/补水水箱)。
⑤设计安装项目设计为空气源热泵机组闭式直供，电磁锅炉设备于谷时电价期间运行蓄热。采用智能变频控制柜，根据供回水、外界温度、室内选取点温度、余能统计等信息，精准地实现供暖季机组自控功能。
室外管路全部采用5公分厚的橡塑保温棉保温，同时外包铝皮。机组放置在20公分的混凝土基座上，冷凝水通过排水管渗入地下深水井。
⑥运行情况该项目于2020年10月15日投入运行，目前已经稳定运行了两个采暖季，室内温度保持在20~22℃之间，解决了原有燃煤锅炉无法恒温常供以及因忽冷忽热导致学生受凉感冒的问题。
由于2020~2021采暖季系统为数据收集阶段，导致峰时用电占比较高，且设备功率调的偏高，采暖季总费用为276951.76元，平均每平米的能耗约为24.15元。2021~2022采暖季对系统进行了优化，总费用减少了2.4万元，平均每平米的能耗降低至不到22元。
⑧项目亮点智能控制系统通过多个选点探头和基本逻辑证明空-电储能系统的供暖适用性，解决了空气源系统于-35℃以下环温情况下难以单独供暖，以及电/电磁锅炉储能系统的诸多问题：储能水箱占地过大，导致初投过大的问题;采用介质储能，若出现管路破损，水与高温介质接触瞬间气化膨胀会导致安全问题。
通过分析预录入的机组cop曲线、电价，结合室外温度探头以及室内选取点温度及外部天气自行判断机组运行模式，准确控制空气源热泵机组运行区段，以最大化提高机组运行平均能效，且通过储能系统只保证峰时段供暖(两段7:30~11:30、17:00~21:00)，有别于传统蓄热需应对7:30~21:00区段，储能水箱配置较小，平/谷时段由空气源热泵保证供暖效果，真正做到了省钱又节能。
版权：感谢内蒙古创开新能源有限公司陶艳萍接受本刊记者采访，并提供项目信息和图片!
