某大学动力分布式二级泵供热系统设计与分析

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近年来供热技术发展迅猛,动力分布式供热系统越来越受到重视。高校大多建筑密度大,功能类型众多,使用时间各不相同,因此不同建筑的热需求也不同,本文以某大学作为研究对象,对其进行二次网端的动力分布式供热系统设计。首先,校核传统集中供热系统各项数据,计算热负荷为19.11 MW,热源泵功率105.77 kW。利用水力计算结果绘制了水压图,分析能耗情况,通过进一步计算传统集中供热系统的调节阀能耗占比,发现水泵总能耗的37.91%被调节阀消耗掉。其次,进行动力分布式供热系统设计。通过对比几种形式的动力分布式供热系统特征和适用情况,确定本文设计方案为动力分布式二级泵供热系统。运用定步长方法分析以步长1 mH2O设置零压差点时动力分布式二级泵供热系统方案总功率和水泵配置数量随零压差点位置移动的变化规律,依据在不同的水力位置设置零压差点设计了多种系统配置方案,探究发现随着零压差点沿热源处后移,在系统产生节流损失前总功率和水泵数量基本不发生变化,在此之后系统的水泵数量虽然开始减少,但是系统总能耗迅速增加,系统总功率最小为84.05 kW,水泵配置为49台。之后对分时供暖下各系统方案进行节能及经济性分析。节能性分析引入节能率,对比传统集中供热系统发现,随着零压差点由热源向后转移,动力分布式供热系统节能率逐渐降低,在系统动力负荷集中在热源泵时节能率开始迅速下降,节能率最大为29.2%;经济性分析引入年费用和投资回收期评价指标,由于分时供暖导致两种指标变化趋势与系统总功率变化并不相同,表现为年费用指标在系统动力负荷集中在热源泵之后迅速增加,而在这之前增速缓慢;投资回收期从零压差点位于热源处开始逐渐减少,由4.24年减少为3.78年。最后,经综合分析确定最优动力分布式二级泵系统设计方案为将零压差点设置在热源处时的方案,系统初投资110946元,年净收益26145.2元,年运行费用106281.3元,年费用113677.7元,投资回收期4.24年,符合经济性及节能要求。
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