一、項目背景
在我國的能源消耗中，建筑物的供熱和制冷所用的能耗占建筑總能耗的30—50%，其中單位面積采暖能耗相當于氣候條件相近的發(fā)達國家的2—3倍。不僅造成了巨大的能源壓力，也帶來了諸如廢氣排放、溫室效應(yīng)和酸雨等環(huán)保問題。
鐵路系統(tǒng)的采暖、制冷范圍很廣，現(xiàn)在基本沿用傳統(tǒng)的燃煤、燃油、燃氣供暖及空調(diào)制冷方式。尤其近些年來，隨著我國對環(huán)境保護的程度不斷加強，越來越多的大中城市相繼提出取消分散的燃煤鍋爐，強令推行清潔生產(chǎn)方式的供暖措施，給鐵路帶來了較大的不利影響。鐵路運輸企業(yè)大都地處大中城市中心地帶，并且其分工嚴密，車、機、工、電、輛、客、貨各成獨立體系，傳統(tǒng)的供暖方式受到了沖擊。迫使鐵路企業(yè)大量采用燃油鍋爐、燃氣鍋爐和電鍋爐，甚至在鐵路陸續(xù)進行的新建、改建工程項目中，燃油鍋爐、燃氣鍋爐和電鍋爐被明確寫入設(shè)計方案中。目前，鐵路運輸系統(tǒng)中，有相當多在用的燃油鍋爐、燃氣鍋爐和電鍋爐。許多鐵路企業(yè)用在冬季供暖的能源消耗費用支出增加了50%—70%，使鐵路運輸成本不斷加大。在能源利用效率、環(huán)境污染等方面都造成很大的壓力。因此，鐵路目前迫切需要一種綠色節(jié)能環(huán)保的供暖、制冷方式。
地源熱泵技術(shù)屬清潔、經(jīng)濟有效的可再生能源利用技術(shù)，環(huán)境效益顯著。由于采用了特殊的能源方式，使它具有高效、節(jié)能，環(huán)保、無污染，運行維護費用低，控制簡單，運行靈活，節(jié)省占地空間，使用壽命長，一機多用等優(yōu)點。其節(jié)能、環(huán)保、應(yīng)用范圍廣、不受地域限制等特點恰恰順應(yīng)了鐵路沿線車站建筑采暖需求。所以在鐵路行業(yè)得到了迅速的應(yīng)用和發(fā)展。
神華包神鐵路公司沿線有12個站區(qū)及10個機房通過采用地源熱泵技術(shù)，實現(xiàn)預期的節(jié)能、環(huán)保的目的。在節(jié)省人員、節(jié)省投資的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)公司投資綜合效應(yīng)最大化。
采用地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)為各站區(qū)和機房空調(diào)采暖房間提供夏季制冷和冬季供暖及單身公寓全年生活洗澡用熱水。系統(tǒng)形式為：空調(diào)采暖采用地埋管換熱器＋地源熱泵機組＋末端風機盤管的空調(diào)形式，生活熱水采用地埋管換熱器＋地源熱泵機組＋獨立熱水水箱進行加熱，加熱方式采用夜間一次性加熱到設(shè)定溫度，全天隨時使用。
系統(tǒng)形式為在工作取建筑周圍埋設(shè)多個地埋管換熱器，機房設(shè)置1臺空調(diào)用地源熱泵機組和1臺洗澡用熱泵機組，通過循環(huán)泵實現(xiàn)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)移。末端風機盤管吊裝與室內(nèi)裝修相配合。
例如河西站地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)采暖年運行所消耗的電量為230784kwh，折算成標準煤92t。
使用煤鍋爐進行采暖年運行所消耗的原煤為780t，折算成標準煤為546t。
經(jīng)比較分析河西站采用地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)僅冬季采暖一項每年可節(jié)省能源相當于454t標準煤。
根據(jù)發(fā)改委公布：煤燃燒1t原煤所排放的SO2為0.014t，煙塵0.011t，固體廢氣物0.3t。
河西站通過使用地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)，建筑用采暖相對與使用燃煤鍋爐系統(tǒng)每年可減少燃燒原煤780t，相當于減少燃煤所排放的SO2為11t，煙塵為85.8t，固體廢棄物234t。
二、實施方案
技術(shù)特點
高效節(jié)能：我們常用的地源熱泵是取之距地表面30米以下深度的土壤熱量，這種地熱除源于地球內(nèi)部的熱能向上傳遞外，地表淺層也收集了大量太陽輻射的熱能，是取之不盡、用之不竭的可再生能源。并且地熱溫度比較穩(wěn)定，基本不受季節(jié)變化的影響。在地源熱泵供暖、制冷時，70%的能量來源于地熱，相當于替代了70%的燃料，真正做到了最大程度的高效節(jié)能。
運行費用低：夏季高溫差的散熱和冬季低溫差的取熱，使得地源熱泵具有很高的換熱效率。其供熱系數(shù)≥3.5，制冷系數(shù)≥5.0。由于相當于有70%的能量是不需要化錢的，僅用30%的電能來搬運這些能量。所以供暖時，運行費用比其他采暖設(shè)備節(jié)省30—70%左右；制冷時，運行費用比常規(guī)空調(diào)節(jié)省50%左右。
應(yīng)用廣泛、安全可靠：地源熱泵對土壤和地下水的要求，只要達到10—20℃即可正常運行，在全國大部分地區(qū)都可應(yīng)用。適用于任何大小建筑，及新建、改建工程，也可分期、分批施工。地源熱泵在運行中全部為自動化控制，一般情況下不需專人值守。機組壽命長（20年以上），故障率低，其他附屬設(shè)施少，維修量極小。由于無儲煤、儲油及天然氣、煤氣的輸送，無安全隱患。
布置靈活、節(jié)省空間：地源熱泵機組為定型產(chǎn)品，選型、安裝簡便。既可集中安裝，也可分散安裝在地下室、樓梯間及走廊吊頂內(nèi)。由于拆除了傳統(tǒng)的暖氣片，使室內(nèi)更加寬敞明亮。另外，沒有了鍋爐房、煙囪、煤場、渣場及冷卻塔和中央空調(diào)集中占地，節(jié)省了空間和地皮，不但美化了環(huán)境，也可產(chǎn)生附加的經(jīng)濟效益。
無任何污染、保護了環(huán)境：地源熱泵機組在運行中無任何化學燃燒反應(yīng)，不排放任何廢氣、廢水、廢渣等污染物。從根本上解決了傳統(tǒng)的供暖、制冷方式所帶來的溫室效應(yīng)和酸雨等問題，保護了環(huán)境。
三、項目的社會效益、經(jīng)濟效益
１、項目完成后對企業(yè)實際能源消耗的影響
地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)項目年運行費用低，節(jié)能效益顯著；大氣污染物及廢渣廢液為“零”排放，是目前最好的環(huán)保空調(diào)系統(tǒng)，在地處西北荒漠地區(qū)的環(huán)保事業(yè)起到推動的作用。通過此項節(jié)能技術(shù)的實施，可為我集團公司今后鐵路沿線建筑的采暖形式確定了一個良好的發(fā)展方向，為企業(yè)節(jié)能減排找到出路，使企業(yè)的能源消耗量在短期內(nèi)有顯著的降低。
２、項目完成后企業(yè)的經(jīng)濟效益
地源熱泵系統(tǒng)屬遠期效益顯著的項目，能降低我運輸公司的日常運行成本，減少日常開支，改善員工辦公環(huán)境，降低污染給企業(yè)帶來沉重的負擔，促進我公司完成年節(jié)能減排的任務(wù)目標。
３、項目完成后對周圍環(huán)境的影響
采用地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)每年減少大氣污染物的排放，針對于城市大氣狀況改善起到了模范作用，今后大面積推廣后，整個城市的天空將更加清潔、晴朗。
（責編：zy）
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