每年节约电费百万余元,泸沽湖机场“太阳能+”采暖系统已运行3个采暖季

时间:2019-03-26 19:52来源:国家光热联盟
  云南省交通运输厅近期表示,云南宁蒗泸沽湖机场由于最终采用了“太阳能+地源热泵”的清洁供暖方案,相比原来设计的“太阳能+电热锅炉”方案,每年节约电费约134.46万元。
图片来源:云南机场集团
  宁蒗泸沽湖机场位于宁蒗县红桥乡石佛山,距泸沽湖风景名胜区直线距离25公里,距宁蒗县城直线距离50公里,为4C级机场,标高3293米,是云南最高海拔的机场。航站区每年需要供暖时间长达180天,2月份平均最低气温为零下7.4℃。由于周边供电保障不足,且没有经济的油、气、煤供应,为绿色环保地为旅客提供温暖舒适的出行环境,结合泸沽湖机场实际,云南机场集团与民航西南设计院共同研究制定了太阳能+地源热泵供暖的工艺方案。
图片来源:四川双龙安装工程有限公司
  据介绍,机场航站区所有采暖建筑冬季总热负荷为1200kW。供暖系统采取太阳能系统交换的热量作为第一热源,在充分利用太阳能的基础上,由地源热泵系统补充地源侧热量辅助供暖。夏季热能中心通过循环泵循环、板式换热器换热的方式将太阳能热量转化为地热储存在到土壤中,达到(冬季)取(夏季)释平衡,既能保证采暖季土壤的温度,也能避免太阳能板因循环介质热胀产生的过压,实现了绿色环保、节能减排、环境友好的目标。
  太阳能为第一热源。机场共安装耐压防冻型平板太阳能集热器654块,循环工质采用容积百分比浓度为50%的乙二醇溶液,提供热量约327kW。集热器分别布置在办公楼、消防楼、热能中心、中心变电站屋面上,在采暖季白天太阳能充沛的时候,通过循环泵循环、容积式换热器交换的方式将热量交换到用户侧系统。
  地源热泵为第二热源。在采暖季夜间或太阳能不够充沛的时候,采暖热源主要依靠地源热泵系统提供。地源系统由地源热泵机组、容积式换热器、循环水泵、定压补水装置组成。地源侧系统在停车场地下2米位置共钻100米深的热力井320个,井间距5米,共垂直埋设128000米的双U高密度聚乙烯塑料管,通过循环泵循环、地源热泵机组交换热量的方式将地热交换到用户侧系统。其中容积式换热器是与第一热源(太阳能)进行热交换的场所,在充分利用太阳能的基础上,采用差多少热量补多少热量的方式由地源热泵系统来补充。用户侧供暖方式在有人房间采用地板辐射供暖、设备房间采用散热器片供暖、航站楼采用地板辐射结合温暖新风(新风吹过热水密集散热片)的方式供暖。
  泸沽湖机场于2015年10月12日建成通航,当年10月20日开始启用供暖系统,第一期供暖自2015年10月20日至2016年3月31日,共6个月,供暖期间航站楼等大空间温度维持在18摄氏度,生活办公区维持在22摄氏度。第一个采暖期实际用电量632340.6度,泸沽湖机场用电0.7202元/度,总电费455411.7元,对照原设计“太阳能+电热锅炉”工艺电费需要180万元/年,即每年节约电费约134.46万元,太阳能+地源热泵的方案较原设计增加的建设投资只需6至7年时间就可收回,投资效果显著。
  根据泸沽湖机场安装的双龙公司中央能源管理系统,泸沽湖机场供暖系统的能耗主要有4处:2台地源热泵机组能耗、3台太阳能循环水泵能耗、3台用户侧循环水泵能耗、3台地缘侧循环水泵能耗。中央能源管理系统自动记录了各个耗能设备的运行曲线,并可导出报表,能耗记录可精确到分钟。4类11组数据相加即可得出每天的能耗量,进而累计生成月度能耗量,从而计算出月度能耗费用及采暖期总费用。泸沽湖机场第一个采暖季用电情况如下表所示。
  根据双龙公司数据,相较传统的电热锅炉,泸沽湖机场采用太阳能+水源热泵+中央能源管理系统的经济效益如下所示:
  泸沽湖机场供暖系统通过三个供暖季的运行,初步验证了该系统的技术方案的可靠性。自运行以来的三个供暖季,技术人员对供暖系统运行模式进行了持续优化,通过适当调低用户侧出水温度、航站楼停用时设置系统最低流量等使热泵系统运行更加科学,能耗有所降低,为供暖系统稳定运行、长期管护积累了宝贵经验。同时也为今后高原机场建设运营,特别是为供暖系统方案的优化比选提供了借鉴。

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