西藏某采暖工程設(shè)計方案

西藏XX采暖工程設(shè)計方案設(shè)計思路西藏地區(qū)常規(guī)能源缺乏，空氣含氧量低。使用燃油(煤)鍋爐燃燒不充分，燃燒器容易“結(jié)碳”，鍋爐使用壽命短，煙塵污染大。拉薩地區(qū)電力供應(yīng)相對充足，向拉薩等地區(qū)供電的是西藏主要的電網(wǎng)即藏中電網(wǎng)。該電網(wǎng)供電以水電為主，約占其總發(fā)電量的3/4。其中主要的水電站羊卓雍湖水電站發(fā)電量占總發(fā)電量的一半。截至2002年，因用戶消費能力所限，羊卓雍湖水電站發(fā)電量僅達(dá)到其裝機容量的60%，整個藏中電網(wǎng)年售電量也只占年發(fā)電量的80%。2002年拉薩市電業(yè)局出臺了政策，對進(jìn)行“煤、油鍋爐改電鍋爐”的供暖項目在配套電力工程設(shè)計和改造費用上予以優(yōu)惠;對改造后的電鍋爐(含電熱設(shè)備)用電執(zhí)行0.3元/kWh的優(yōu)惠電價;對已進(jìn)行“一戶一表”改造的居民用戶，月用電量100kWh以內(nèi)按0.4元/kWh收費，超過部分執(zhí)行0.17元/kWh的優(yōu)惠電價。該政策的實施使得西藏特別是拉薩地區(qū)電鍋爐大量使用，能源使用效率非常低。隨著西藏經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，電力供應(yīng)緊張的局面日益顯現(xiàn)，至2004年拉薩市冬季出現(xiàn)大量限電現(xiàn)象。鑒于西藏地區(qū)常規(guī)能源匱乏，太陽能資源及地下水資源相當(dāng)豐富的特點，在采暖熱源方案確定時，進(jìn)行了詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。圖1為采用燃油鍋爐、太陽能集熱系統(tǒng)、地下水水源熱泵系統(tǒng)作為采暖熱源時的系統(tǒng)造價比較。由于建設(shè)投資的限制，大面積采用太陽能集熱系統(tǒng)無法實現(xiàn)。而各工程所在地的地層均屬于第四系河谷沖積層，各地的巖性特征十分相似;表層(約1.5~2m)為粉土，表層以下為砂夾卵石層(約50~60m)，含水豐富，滲透性強，地下徑流速度快，冬季地下水溫一般在11℃左右，對淺表地下水利用提供非常有利的條件。在初投資的方面，地下水水源熱泵系統(tǒng)高于燃油熱水鍋爐，但按2004年度西藏各地的能源執(zhí)行價格為基準(zhǔn)，投資增量部分的回收期約在5年左右。圖2、3分別為兩種能源形式的能耗狀況與運行費用的比較。通過比較，采用地下水水源熱泵系統(tǒng)作為西藏地區(qū)的采暖熱源，投資適中，能源利用效率得到大幅提高，年運行費用大幅下降，同時大大減少了CO2、NOx的排放。因此，整個工程中絕大部分項目均采用地下水水源熱泵系統(tǒng)作為采暖熱源;局部電力無法保證的偏遠(yuǎn)地區(qū)則采用太陽能被動利用與燃油熱水爐相結(jié)合的能源形式，少量電力則由柴油發(fā)電機提供。案例解析采暖系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)冬季氣候特點工程所在地大多處于海拔高度大于3500mm的高海拔地區(qū)，冬季大氣壓一般低于700hPa，那曲地區(qū)更低于600hPa，僅為低海拔地區(qū)的60%。大部分地區(qū)冬季采暖室外計算溫度在-5℃以下，那曲地區(qū)甚至低至?20℃。冬季室外相對濕度較低，最冷月平均相對濕度一般低于40%，拉薩、日喀則更低于30%。拉薩的日平均相對濕度甚至低至10%。冬季日照率特別高，大氣透明度好，太陽輻射照度大，連晴時間長。這些地區(qū)冬季日照率一般高于70%，日喀則更高達(dá)80%以上，是全國冬季日照率最高的地區(qū)。以一月份水平面平均日太陽輻射照度為例，拉薩是16.556MJ/(?.d)，那曲、獅泉河、昌都等地區(qū)的這一參數(shù)也能達(dá)到12~14MJ/(?.d)。大氣晴朗指數(shù)拉薩為0.768，其他城市除西藏的那曲、獅泉河等地區(qū)外，大多不超過0.7，最低的僅僅稍高于0.2。西藏地區(qū)的采暖期普遍較長，各主要地區(qū)的采暖度日數(shù)(HDD18)分別為：拉薩：3553.0(℃?d)，林芝：3273.6(℃?d)，昌都：3852.6(℃?d)，那曲：6607.1(℃?d)。室內(nèi)設(shè)計參數(shù)淹根據(jù)高原低氣利壓、低氧氣分首壓力、低濕度刃的特點，確定組室內(nèi)采暖設(shè)計敗溫度講為華16興℃題。驟烘采汽暖系統(tǒng)設(shè)計參圖數(shù)塑采暖供回訴水溫度為掛：哨65/55域℃譜，地下水側(cè)的完供回水溫度為四：膊11/5條℃洋。熱負(fù)荷指標(biāo)療整個項目尿平均谷建筑勞面積表采暖魄熱負(fù)荷指標(biāo)為辭：犧51.8猴W/姐?辭，平均痛采暖昌面積熱負(fù)荷指抱標(biāo)為陰：杠103W/茂杰?超。采暖系統(tǒng)組成咬在本榜工程滔設(shè)計中，為了買盡量提高能源循利用效率，水婦源少熱泵塌機組選用了滿店負(fù)荷及部分負(fù)窮荷狀態(tài)下能效涌比娃(COP從)討均較高的高溫巡型機組，清華歲同方等品牌的秩共寬7煉2遵臺水源茂熱泵英機組在本酬工程蠟中得以應(yīng)用。優(yōu)為保證回忌灌水的水質(zhì)，性地下水側(cè)采用銅閉式循環(huán)，進(jìn)贈入件熱泵從機組的地下水朗均采用除砂、圈過濾等物理處幕理措施。葬房間散熱倦裝置則根據(jù)使巡用性質(zhì)與業(yè)主圈意見確定。宿惱舍采用鑄鐵散匙熱器或銅鋁復(fù)嶺合散熱器，機山關(guān)辦公室則采幫用屯風(fēng)機盤管憑。測附表：各子項礎(chǔ)水源霉熱泵狂機組配置一覽爸表奔序競憂號襲子項代碼伴臺數(shù)澤單臺制熱量效（悼KW睛/阻臺）陷序殲冷號抹子項代碼意臺數(shù)童單臺制熱量陳（救KW脖/味臺）黨1緊T160積2矛605氣22幕KL00欲1誼268午2質(zhì)FS00竹2三583崗23懲TX02間2稅358歲1房350尚24昌TZ01秤2穴358壟3料Y410覺1廟605躺25淹77558津2刑536蔑4巾T650淚1相541都26菊TP53匹2芬268宵5沫TY652掘1衰220渴1供268炭6冷T20螺2攜426少1史358驗7漏TL202版1臥211萍27種77559別1毅268恐8畜TL205塑1懶211在1酸358厚9因JH00殊2喇649圍28破Z20植1蠅541隨10蔬JS00談1膨328狂29默LZ00份1伯476瀉1議498患30衰412邀9赴－胡2撲1堪358申2城426刊31啦412胖9衛(wèi)－澇1追2模536璃11板T380探1講265氧32妄412逮9張－挺4弦1屑179笛1坑529狀33規(guī)T150-0鏈1楊3確358角1球55界34蝕T150-0鐘2前1牙179血12剛JJ00償1免605粒35撓TC00德2星358明13巧Z10裝2都541孝TCY1俘14余TY154肉1探211量36壇TCY2夜1欠179蒸15仿JZ01何1枝426椒37假DZ00駝1猾179封16隸JZ00脾2延583延38挑FN00宏1橋179哪17趙FR00戴2累536堅1賴268技3辨358淋39弓ZSD沒1小358迷18輩KY155萍1陸268壓40激T162附2糟268欄19漂ZSJ蝴1售358剃41澇ZSA愿1閱358才20怪KA00孔1訂358鏡42捕JZ02歡1賢268芬21探ZSF剩1耀268醉43駐412提9逐－冷3姑1君268異工程主要創(chuàng)新砌及特點秒在本棄工程順設(shè)計中，結(jié)合懇西藏地區(qū)的氣粥候特點及本靠工程傭的具體情況，閑進(jìn)行了大量的京基礎(chǔ)研究工作漸，尤其是在業(yè)械主要求不作圍復(fù)護(hù)結(jié)構(gòu)色節(jié)能蕩改造的情況下秘，既要保證室礙內(nèi)基本熱舒適利度，又要使盼采暖編系統(tǒng)做到投資蕉節(jié)約、運行天節(jié)能東，是本次設(shè)計雖需要重點解決扔的技術(shù)難題。疲目前可供史設(shè)計選用的高共原巨采暖體適用性技術(shù)研穩(wěn)究成果較少。愉為此我們對適必應(yīng)高原氣候條洲件哥與能源現(xiàn)狀的由室內(nèi)設(shè)計參數(shù)虜、由采暖臘熱源及奮采暖哀形式的選擇、獄采暖翁系統(tǒng)供水溫度藥的確定、太陽嶄能被動利用等挎關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行胃了大量的基礎(chǔ)啄研究。主要的補技術(shù)創(chuàng)新及特械點如下：捏室內(nèi)設(shè)計送溫度的確倘定哲(苦二懇級蜂)艱根據(jù)西藏?zé)oXXXX俗醫(yī)院對高原人艙體生理變化的揉研究成果，在驟高原低氣壓、廉低氧氣分壓力方、低濕度的環(huán)揚境條件下，人什體生理明顯有絞別于低海拔地愉區(qū)，具體表現(xiàn)息為：呼吸增強兆、人體新陳請代謝量增加、李心率普遍加快暢、皮膚表面溫害度提高、人心絞臟耗氧量及產(chǎn)綱熱量比低海拔供地區(qū)增加亦了裹10紙%嗽以輪上辨扇?；谏鲜鲎凁捇?，利優(yōu)用舌Fange傅r爆的熱平衡方程尖及熱舒適方程浴，對高原取采暖橋房間熱舒適標(biāo)陰準(zhǔn)進(jìn)行修正。皮在客觀評財價的同時，又乓對不同海拔地疤區(qū)的人員發(fā)放罰調(diào)查表進(jìn)行主祥觀評價調(diào)查。叔對褲14-20摔℃僻各段溫度進(jìn)行紗人體熱舒適調(diào)觀查，則圖粗4頑、袋5鹿、吃6釣、駝7越給出了各地區(qū)授被訪人員對室窮內(nèi)舒適溫度認(rèn)宣可度最高的調(diào)指查結(jié)果。晝通過調(diào)查吧發(fā)現(xiàn)，普遍認(rèn)漫為當(dāng)室溫高營于舉18飲℃炊時有稍熱的感湖覺，且隨海拔謎高度增加有稍詳熱感覺的人群件比例有所增加伐。結(jié)合大量的較理論研究、熱窄舒適儀的現(xiàn)場麻測試及各地調(diào)趕查統(tǒng)計結(jié)果，升確定適合高原受氣候條件的室算內(nèi)熱舒適溫度撒為暢16~18嶼℃椅。考慮到軍隊楚工作的特殊性犬、部隊的著裝桃要求以及戰(zhàn)士攝的年齡構(gòu)成，器本遲工程壤的吉采暖躲設(shè)計溫度井取診16喂℃礎(chǔ)。鏡工程肚竣工使用后我喜們又通過西藏魄XX慚對各駐藏部隊纏官兵進(jìn)行了問筐卷調(diào)查，人體診熱舒適感的滿撿意度達(dá)贏到援99.7裁%止。砌采暖熱源的選和擇珠西藏地區(qū)玉常規(guī)能源缺乏戴，空氣含氧量暫低。使用燃途油塵(態(tài)煤卸)奮鍋爐燃燒不充子分，燃燒器容板易福“哨結(jié)誰碳沸”飼，鍋爐使用壽濁命短。在磚工程先設(shè)計中通過技條術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，眠充分利用西藏序地區(qū)豐富的地他下水資源，大障面積采用了地挖下水水源奸熱泵油系統(tǒng)。該系統(tǒng)斷科學(xué)合理地利陶用了淺表地層彈中蘊含的豐富森的低品位能源妻，達(dá)到了節(jié)約良能源、保護(hù)環(huán)咱境、維持可持穗續(xù)發(fā)展的目的曉，為西藏地區(qū)灑合理解決鍛采暖枝問題提供了一介個挽工程捏范例。點工程旱竣工使用后我輔們對典型項目夠的地下水進(jìn)行想了為常期邪3墓年的跟蹤監(jiān)測法，桿采暖腫季地下水溫度工未因鑄熱泵孩系統(tǒng)的取熱而案下降。這表明餅西藏地區(qū)利用犁地下水水源稼熱泵湯來解決顆建筑辦采暖筒是合理可行的兵，并具有其他見系統(tǒng)無法比擬逢的經(jīng)濟(jì)性。暖結(jié)合西藏觸太陽能資源豐忌富的特點，對醒有條件的項目興進(jìn)行了太陽能嗎被動利用的改量造。根據(jù)棄建筑請現(xiàn)狀，因地制補宜地制定改造放方案。附加陽汗光間、集熱蓄煙熱墻等被動式革太陽能利用技仁術(shù)得唱以局部應(yīng)用，擁且效果顯著。尤結(jié)合西藏蠅地區(qū)水文地質(zhì)涌條件、室內(nèi)熱損舒適度要求，近本著投資合理廟、運行關(guān)節(jié)能潑的原則，對利塔用地下水水源勺熱泵昏系統(tǒng)作為錯采暖抽熱源的守采暖夾供水溫度進(jìn)行備優(yōu)化。已目前用于酒散熱器林采暖繳的主流水源惑熱泵絕機組為高溫型院機組，高溫型侵水源君熱泵票機組通常的供慕水范圍遙為廉50~70啞℃妖,艇最高可達(dá)掏到情75剝℃魔，供回水溫差緣可賣達(dá)乞10紀(jì)℃粉。對于水源取熱泵史機組而言，當(dāng)曠地下水源渴側(cè)削(舌蒸發(fā)器業(yè)側(cè)但)艇的溫度、流量義不變的情況下腎，隨著誰采暖我供水溫度的提漠高水源戰(zhàn)熱泵趨機組譜的撤CO冰P豪值隨之下降，脈圖蒙8葡為清華同方生望產(chǎn)的高溫型水桶源眨熱泵扛機組在蒸發(fā)器鄙側(cè)的地下水進(jìn)艙水溫度仗為匹11寸℃士時勵的授CO車P抽值變化情況。挺當(dāng)供水溫度圍從照55粥℃凈提高密到吧70仍℃亭時，水源乒熱泵雷機組憲的躬CO慢P例值丸從麥3.67W/辭W亡下降召至珠3.04W/言W符。晉在負(fù)荷側(cè)幸，根據(jù)散熱器易的特性，在同睛樣流量的條件案下，供水溫度冠越低每片散熱帝器的散熱量越萍低，同樣熱負(fù)英荷的情況下要旬求安裝的散熱相器片數(shù)就越多偽。委圖貌9室為常用的中心乏間距嫂為鹽600m歲m遺的銅鋁復(fù)合散揭熱白器圓(兆△腳T=64.5概℃潔時的散熱器梢為香Q=125W榆/虧片摩)量在各供回水溫圖度時的散熱量鄰變化情況。碧蜻采暖雖系統(tǒng)的供水溫貌度越低，水源籃熱泵奮機組珠的綿CO求P腥值越高，運行像能耗越低，同牧?xí)r由于散熱器鍬散熱能力的減灰少，又將帶來狡初投資的增加庫。在實際稅工程搖應(yīng)用中，在做她到穗節(jié)能旨、減排的前提喝下，如何體現(xiàn)洪系統(tǒng)設(shè)計的經(jīng)普濟(jì)性是必須考胖慮的問題。貍圖爆1刺0畏為不同供水溫罷度情況下，基鐘于拉薩市能源怖執(zhí)行價格與設(shè)準(zhǔn)備供應(yīng)價格的斑投資、能耗及棉運行費用的比泥較。兼顧初投營資、能耗及投炮資回收周期等忙因素，確定本木工程羅水源落熱泵策系統(tǒng)的供水溫囑度推為椅65跳℃皺。念高海拔地區(qū)吹采暖靜方式的適應(yīng)性隆研究繁由于高海厚拔地區(qū)太陽輻列射照度遠(yuǎn)大于念平原地區(qū)，室廈內(nèi)輻射得熱量彩大，室內(nèi)熱過資程有別于低海酷拔地區(qū)。為此伶我們利用夫建筑打動態(tài)能耗模擬運軟旅件姿(Energ宇yPlus偉)抖對低溫地板輻厘射止采暖乎與對散熱器捧采暖儉系統(tǒng)，在不同免太陽輻射照度姓下的室內(nèi)熱過尺程進(jìn)行了模擬嘗分析。發(fā)現(xiàn)在櫻辦公室、宿舍歸等常規(guī)尺度的宗建筑解內(nèi)，由于高海特拔地區(qū)太陽輻到射照度較強，惡采用低溫地板潤輻射浙采暖葬方式時其熱慣犁性較大，熱響和應(yīng)時間長，監(jiān)采暖叛房間溫度波動妥明顯大于散熱窩器烘采暖滔方式，且房間怪最高溫度出現(xiàn)償在供暖系統(tǒng)停直止然5~依6賄小時后。么圖姑1攜1島為理塘一月份呆最有利天在不病同來采暖肆方式下室溫與謀能耗曲線。鬧模擬分析代的結(jié)果顯示，貿(mào)低溫地板輻射毯采暖宋方式通過地板陪進(jìn)入室內(nèi)的熱掏量，相對于系卻統(tǒng)供熱量而言持有很大的延遲促與衰減，使得狼系統(tǒng)的調(diào)節(jié)滯哥后性很大，不判能保證通過地侍板進(jìn)入室內(nèi)的夕熱量與房間負(fù)再荷的匹配。特栗別是在室內(nèi)太壘陽輻射得熱量吃較大的情況下頁，室內(nèi)熱負(fù)荷適減少，系統(tǒng)減名少供熱量，但傷由于地板蓄熱嗎量很大，仍然脆會源源不斷地螺釋放熱量，使宴得室內(nèi)的溫度想過高，造成不照必要的浪費，譯而散熱器供暖講系統(tǒng)與地板輻吉射供暖相比，儲熱響應(yīng)快更容須易使系統(tǒng)的供械熱量與房間負(fù)翅荷匹配。蹦餐圖清1疫3訪給出了不同城約市地板輻射禽采暖蘇能罰耗副/套今散熱器矩采暖僻能耗比值。雖揉然能耗比值除可受太陽輻射照癥度影響外，同御樣受室外溫度梳、房間通風(fēng)量繁等因素影響，莊使得能耗比值煙與太陽輻射量蓬不是簡單線性菠關(guān)拜系桿;坑但結(jié)合拆圖挨1蒜2跨和莫圖麗1消3李可以看出，地殘板輻射彈采暖遼能耗與對流京采暖且能耗比值的變既化趨勢和一月植份太陽輻射總粉照度的變化趨腿勢一致。說明顏太陽輻射照度市是影響這一能瓶耗比值的重要炸因素。使通過對低慶溫地板輻射繁采暖安與散熱器華采暖腸在不同太陽輻菊射照度下的室培內(nèi)熱環(huán)境及星采暖哲能耗的分析研貪究。結(jié)合本絕工程罷的房間尺度、躁使用功能、比工程刪地的太陽輻射積照度與投資狀怪況，確定采用驅(qū)熱響應(yīng)較快的歸散熱急器浪(竭或銅風(fēng)機盤管型)互形式。鼠無補償直橡埋管道技術(shù)應(yīng)薯用牛(子二俘級頃)作結(jié)合西藏拿地區(qū)地下水位鉤高、凍土深度袖深、施工周期坦短、材料運輸經(jīng)困難的特點，東供熱管網(wǎng)采用浪了無補償直埋梳管道技術(shù)，并綁制定了壁工程舅通用圖集。大鞠面積使用無補晝償直埋管道技嚇術(shù)在西南地區(qū)悟尚屬首例。倡系統(tǒng)使用情況舒及監(jiān)測數(shù)據(jù)躁工程竣工芒使用后，我們種通過自動記錄著溫濕度儀、超閘聲波流量測試丸儀、太陽輻射欄儀、熱舒適儀或等設(shè)備對典型蟲項目進(jìn)行了為擁期競3迫年的跟蹤監(jiān)測牢，同時設(shè)計系恭統(tǒng)運行記錄表似要求運行管理間人員對各主要彈參數(shù)進(jìn)行記錄悉。通過對檢測郵數(shù)據(jù)及運行記齡錄數(shù)據(jù)的分析得，表明系統(tǒng)運辛行的各項參數(shù)認(rèn)基本達(dá)