張海峰

摘 要：本文通過對洪洞線橋工區(qū)空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)概況推廣應(yīng)用情況透析、效益分析、實際效用等論述，對空氣源熱泵中央空調(diào)技術(shù)在鐵路安全生產(chǎn)應(yīng)用和現(xiàn)場后勤保障具有推廣性及深遠(yuǎn)意義做出理性思考。

關(guān)鍵詞：空氣源熱泵；中央空調(diào)技術(shù)；推廣應(yīng)用；效益分析

中圖分類號： U260 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）27-50-2

0 引言

為促進(jìn)節(jié)約型鐵路建設(shè)快速發(fā)展，切實做好新技術(shù)推廣應(yīng)用工作，不斷提高能源消耗運行的質(zhì)量，以達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)實現(xiàn)。根據(jù)鐵總和路局節(jié)能減排要求，結(jié)合我段實際，以推廣新技術(shù)為出發(fā)點，努力提升綠色空氣源熱泵中央空調(diào)新技術(shù)應(yīng)用的氛圍，積極推進(jìn)節(jié)能新技術(shù)應(yīng)用，經(jīng)過實踐探索和研究 ，摸索出空氣源熱泵中央空調(diào)節(jié)能新技術(shù)和資源綜合利用的有效方法，并取得良好的效果。對鐵路房舍空氣源熱泵中央空調(diào)節(jié)能新技術(shù)大修改造創(chuàng)新化提出了建議。

我段管內(nèi)趙城車間洪洞線路工區(qū)位于南同蒲中段洪洞縣城內(nèi)，毗鄰大槐樹景區(qū)。擔(dān)負(fù)著南同蒲587K-597K上下行20公里正線，10公里站專線，32組道岔的養(yǎng)護(hù)任務(wù)。橋梁工區(qū)擔(dān)負(fù)南同蒲563K-610K管內(nèi)的143座涵洞、41座橋梁、43座防撞架的維修保養(yǎng)任務(wù)，這兩個工區(qū)現(xiàn)有職工38人（養(yǎng)路28人、橋梁10人），現(xiàn)有住房，養(yǎng)路工區(qū)為24間，橋梁工區(qū)11間，面積總共680平方米。

2014年以前這兩個工區(qū)在冬季取暖共用0.5噸鍋爐1臺，用煤95噸，鍋爐供暖面積680平方米，兩個工區(qū)共有各式空調(diào)5臺，用電容量10kW；電扇及吊扇40個（辦公場所及單身宿舍），用電容量3.6kW，空調(diào)電扇制冷面積680平方米。洪洞是個旅游城市，且該工區(qū)有毗鄰大槐樹景區(qū)，為了保證景區(qū)范圍內(nèi)環(huán)保空氣質(zhì)量，當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門對取暖鍋爐的環(huán)保要求特別嚴(yán)格，多次下達(dá)1噸以下鍋爐改造燃油、燃?xì)饣蛲Ｖ故褂茫蟊仨毾奁谡?。其次該工區(qū)所處城區(qū)限制大型貨車通行，煤炭一次運送不到位，需要進(jìn)行二次搬運。為改善當(dāng)?shù)丨h(huán)境，改善職工工作場所的質(zhì)量，采用優(yōu)化方案，決定采用空氣源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)。

1 洪洞線橋工區(qū)空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)概況

洪洞線橋工區(qū)空氣源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)方案采用空氣-水交換式熱泵機(jī)組系統(tǒng)， 主要由空氣源熱泵室外機(jī)組、室內(nèi)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)和室內(nèi)外管道等組成。工程總投資35 萬元， 2014年10 月建成并投入使用。

1.1 空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)外技術(shù)參數(shù)指標(biāo)情況

室外夏季計算干球溫度37.2℃ 、計算濕球溫度27.9℃，冬季計算干球溫度- 9℃、相對濕度69% ；室內(nèi)夏季25℃- 27℃， 冬季18℃-20℃。

1.2 冷、熱負(fù)荷的確定

根據(jù)現(xiàn)場安裝的實際情況以及使用功能， 經(jīng)測算總需冷負(fù)荷68kW， 總需熱負(fù)荷81.6kW。

1.3 熱泵機(jī)組的選型

空氣源熱泵機(jī)組選用LSQWRF65M/A-G1美的空氣源機(jī)組1臺， 主要技術(shù)參數(shù)為： 供冷量21kW/臺， 供熱量31.5kW/臺， 夏季輸入功率20kW/ 臺， 冬季輸入功率31.5kW/臺（具體見表1）。

2 效益分析

由于空氣源熱泵系統(tǒng)采用特殊的換熱方式，使它具有燃煤、燃油燃?xì)狻⑻柲芟到y(tǒng)不可比的優(yōu)勢?？諝庠礋岜每照{(diào)系統(tǒng)投入使用后，可一次性拆除空調(diào)5臺、鍋爐1臺、電扇40臺，并調(diào)劑到其他工區(qū)使用，每年少用煤炭、電力、維修、人工費用約計8萬元左右。而空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)按平均負(fù)荷26kW，年使用220天（夏季制冷期100天、冬季采暖期120天）平均每天工作12小時，年用電量為6.8萬kWh，目前，洪洞工區(qū)使用的電價為0.86元，年費用計5.85萬元。兩項對比可以看出（如表2所示）：

3 效果

通過在洪洞工區(qū)試用， 空氣源熱泵技術(shù)節(jié)約效果顯著， 能源利用率提高許多， 降低溫室效應(yīng)有害氣體的排放，應(yīng)用推廣性強， 成本低，比燃煤鍋爐節(jié)省16250元，既節(jié)能又環(huán)保。

3.1 節(jié)能

冬季運行時， COP（性能系數(shù)） 約為4， 即投入1kW電能， 可得到4kW左右的熱能， 夏季運行時， COP性能系數(shù)） 可達(dá)到投入1kW電能， 可得到4kW以上的冷量， 運行費用是鍋爐的60% 左右。

3.2 環(huán)保

空氣源熱泵系統(tǒng)利用冷媒在蒸發(fā)器中與空氣進(jìn)行熱交換，吸收空氣的熱量，（為什么會吸收空氣的熱量，是因為這種物質(zhì)的沸點很低，一般是零下四十幾度。由于物體由液態(tài)變成氣態(tài)要吸收大量的熱量，所以這里的空氣相對來說溫度已經(jīng)很高，所以一定會吸熱），在蒸發(fā)器中吸熱以后由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，進(jìn)入壓縮機(jī)，由壓縮機(jī)把這種冷媒加工成為高溫高壓的蒸汽，然后進(jìn)入冷凝器，在冷凝器中，冷媒與水進(jìn)行熱交換，冷媒的溫度下降，由高溫高壓的氣態(tài)變成液態(tài)，釋放大量的熱量，而水就可以吸收這種熱量，冷媒就又回到儲液罐中，等待下一次的循環(huán)，正是因為冷媒的這種周而復(fù)始的循環(huán)，把大量的熱能源源不斷地從空氣中帶到機(jī)組循環(huán)運行的水中，散發(fā)到每個房間。制冷則反之。首先空氣源是因為我們能量的大量的來源是空氣，是原生態(tài)的環(huán)保能源。略去燃煤鍋爐系統(tǒng)， 降低溫度供冷比單個空調(diào)制冷面積大大增加，所有工區(qū)的房屋全部享用。

3.3 可重復(fù)使用

空氣對于使用的熱泵機(jī)組可以說是取之不盡，用之不竭的。

3.4 空氣源熱泵中央空調(diào)技術(shù)機(jī)器具有多種用途

一是可以降低溫度，進(jìn)行制冷，同時又可進(jìn)行供暖，解決冬天取暖問題。該套裝置系統(tǒng)可以替代原有的鍋爐供暖系統(tǒng)和空調(diào)制冷設(shè)備，意義重大。

3.5 智能自動控制自動化

裝置內(nèi)外部機(jī)組與系統(tǒng)實現(xiàn)智能自動控制自動化控制。根據(jù)實際情況，進(jìn)行溫度調(diào)控，節(jié)能效果顯著。實現(xiàn)了降支節(jié)耗的目的，主要表現(xiàn)在人力、物力方面。

3.6 節(jié)省空間

裝置主要安裝在室外或房頂很小的空間，不需要提供專門的機(jī)房。

通過試用，滿足了空氣源熱泵中央空調(diào)技術(shù)在我段應(yīng)用的需求，具有極高的推廣價值和良好的市場前景。

4 建議

4.1 逐步實施空氣源熱泵中央空調(diào)技術(shù)改造

鑒于使用該技術(shù)后，電費等節(jié)約率效果明顯。一次改造后數(shù)月月即可節(jié)約回投入成本，建議對段管內(nèi)各工區(qū)，采取分步實施、修改結(jié)合的方式，逐步實施空氣源熱泵中央空調(diào)技術(shù)改造。具體實施中，可先期在運城、臨汾、侯馬等地區(qū)房舍應(yīng)用量較大先實施改造，以求取得明顯的節(jié)支降耗效果。將更換下來的空掉和鍋爐裝備進(jìn)行入庫造冊，合理處置，直至全部更換完畢，達(dá)到資源綜合利用的目標(biāo)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 鐵燕，羅會龍.空氣源熱泵輔助供熱太陽能熱水系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析[J].制冷與空調(diào)，2009（04）.

[2] 熊靜，莊曉如，楊文寧，黃學(xué)章.商用空氣源熱泵熱水器的效益分析[J].綠色科技，2011（08）.