论北京有色金属研究总院基地管理部热源选择

张伟+岳峰

【摘 要】本文针对北京有色金属研究总院基地管理部的供热方式进行论述。目前基地管理部的供热方式为锅炉供热，供热设备已经接近寿命周期。可选择的供热方式有市政集中供热和地源热泵供热，本文针对可选择的供热方式进行论述并得出结论。

【关键词】市政集中供热；地源热泵供热

北京有色金属研究总院基地管理部，位于三河市燕郊兴都村和北京市通州交界处，跨通州和燕郊两地，占地面积约为400多亩，现有房屋建筑面积约为五万平方米，将来规划建筑面积为8万平方米，院内现有的主要建筑物为：工业厂房、研究实验室、平房宿舍、三层培训中心等。以平房为主，楼房为辅，没有高层建筑。现状供热方式：由两台燃煤蒸汽锅炉供热（多少吨），目前使用时间已经接近设备寿命，而且随着北京市及河北省三河市对于燃煤锅炉排放标准要求的逐步提高，两台蒸汽锅炉已经无法满足现状排放要求，如果实施排放改造，所需要的改造费用过高，且设备已经接近寿命周期，改造空间不大，经济性不高。目前，针对基地管理部的现状供暖面积和供暖情况，以及将来供暖需求，改造可供选择的供热方式主要有市政集中供热、地源热泵供热。针对可供选择的供热方式，在不考虑基地管理部院内已有二次线以及末端采暖设备的情况下，选择何种供热方式，具体论述如下。

一、市政集中供热可行性分析

如果采用市政集中供热，针对现状，需要做的主要工程为：设置换热站一座，一次线新建工程、新建一次线小室一座，增加换热站内相关换热设备。针对以上工程，需要具体完成基地管理部院内原有换热站进行改造，作为新的换热站，不再另行新建换热站。已有的热力一次线热源距离换热站的距离为1.5公里。如果实现供热，具体需要完成的工程为：需要在已有的热力一次线主管道开口，引出DN400的管道，作为一次线，此一次线长度为1.5公里，在一次线开口处需要修建开口热力小室一座，由于经过地方为道路支路，根据现场实际情况，为节约造价，拟采用直埋方式。换热站内改造，主要改造项目为增加换热设备，所需设备主要有换热系统一套。包括板式换热器两套、循环水泵两部、补水泵、分集水器、软化水箱、真空脱气机、各种阀门、电控柜、监控设备等。所需设备主要有一次线共1500米，分别采用DN400的管线750米，DN200的管线750米，DN400的管线造价约1.4万元/米，DN200的管线造价0.8万元/米（单价按照北京市热力集团综合造价预测），同时在一次线开口处设置开口小室1座，造价约100万元，共计约1700万元。

换热站站内房屋改造及设备所需造价：设备全部考虑造价约在230万元左右。综合考虑设计费、招投标费用等，所需造价共计约2000万左右（计算公式见右上）。

综合造价=开口小室费用+一次线施工费用+设备设施费用+设计费+监理费+其他费用

二、地源热泵可行性分析

地源热泵供热方式，作为新型的供热方式，是利用地下水、江河湖水、水库水、海水、城市中水、工业尾水、坑道水等各类水资源以及土壤源作为地源热泵的冷、热源。热泵实质上是一种热量提升装置，工作时它本身消耗很少一部分电能，却能从环境介质（水、空气、土壤等）中提取3倍于电能的装置，提升温度进行利用。地源热泵的供水温度为45度，回水温度为40度，适用于末端为地板采暖和风机盘管的建筑物。要求室外有充足的空地可以钻孔下管。地源热泵可以实现夏天制冷，冬天制暖。整个项目所需设备由机房和室外埋入地下的PE管组成，室外埋入地下的PE管寿命约为50年，埋入地下的管长一般为120米左右，根据近些年施工经验，一般打孔个数为100个/万平方米，即如果需要供热面积为一万平方米的话，需要打孔数目为100个。打孔的占地面积约为供暖面积的四分之一，以基地管理部实际情况为例，现状5万平方米，目前需要打孔约500个，打孔占地面积约为1.25万平方米，即所需室外空地面积约为1.25万平方米。所需费用方面，地源热泵综合造价为180元/平方米（采暖建筑面积），目前供热面积为5万平方米，经计算所得整个工程所需费用约为1000万元。针对现场实际情况，基地管理部空地较多，地下150米内均为砂土地，地质条件比较适合地源热泵，对于现场施工条件完全满足。

针对工程现场的实际情况，基地管理部已有的建筑物以厂房、平房为主，车间比较多，而且建筑物年代较长，20世纪70年代到80年代的老旧建筑物较多，建筑物保温效果较差，且建筑物分散，厂房内净空较高。地源热泵的优点是冬天不仅可以提供供暖需求，夏天还可以满足制冷需求，在造价方面，可以节省后期安装制冷空调的费用。但是针对基地管理部的实际情况，建筑物热负荷比较大，而且建筑物保温比较差，且大部分建筑物夏天并不需要制冷，综合考虑所以地源热泵不适合基地管理部。对于市政集中供热，一次性投资造价高，后期管理和维护费用较低，换热站内只需要安排3人负责值班和维修即可。同时市政集中供热不需要考虑供暖污染物排放是否达标等因素，一劳永逸。

通过综合考虑，选择市政供热方式，是解决基地管理部供暖问题最适宜的方法。endprint