太中银铁路沿线站房工程地源热泵技术应用分析

发布时间：2020-07-29 17:39

【摘要】：可持续发展已上升至国家甚至全球战略共识,以应对经济、能源与环境之间的矛盾。近年来,我国北方城市大气环境质量较差,国家发布了一系列改善大气环境的政策与行动指南,积极推进以“煤改电”为代表的燃煤清洁能源替代工程,同时逐步禁止小型燃煤锅炉建设与使用。在交通运输领域,许多铁路沿线站房主要依靠自用锅炉房与常规冷水机房提供热源与冷源,铁路行业有着大量的能耗需求,但是这种方式能源利用效率较低,能源消耗较大,甚至引起了较严重的环境问题。铁路部门响应国家号召,积极参与到大气污染治理行动中来。铁路部门特别是铁路沿线建筑对空气能、地热、太阳能等新能源使用开始探索应用。低温空气源热泵技术及地源热泵技术是“煤改电”工程中推荐使用的冷热源形式。空气源热泵、地源热泵是可持续发展能源,具有环境友好及节能高效等优点。本文探讨低温空气源热泵及地源热泵技术在北方铁路沿线的适应性,并结合工程探讨不同冷热源形式的能效及环保经济性能。本文首先分别探讨了低温空气源热泵及地源热泵技术在太中银铁路沿线的适应性。结合当地的全年气象,分析了太中银典型站房空气源热泵的全年能效及易结霜区域的时间分布;银川站与定边站易结霜时间分别占冬季供热时间的33%与23%。结合铁路沿线建筑特点及当地地热资源分布,分析地源热泵技术在铁路沿线的适应性。结果表明太中银铁路沿线地热资源丰富,银川-定边-中卫沿线大部分区域属于地源热泵适宜区域。然后,以太中银铁路宁夏段银川-定边-中卫沿线站房工程为研究对象,对铁路沿线站房定边站进行供热供冷负荷分析,对比了不同冷热源方案。综合看,低温空气源热泵方案无论是初投资还是年运行费用都是最高的,地源热泵虽然初投资稍高于常规方案,但是运行费用最低。最后,分析了应用地源热泵对该铁路沿线站房带来的效益。太中银铁路宁夏段目前站房有19个铁路站,若采用地源热泵系统,以一个供热期为计算周期,地源热泵热源方案比常规热源方案减少2591吨煤炭使用量,可减少CO_2排放约10074吨,SO_2110吨,氮氧化物147吨,粉尘73吨。
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU83
【图文】：

兰州交通大学工程硕士学位论文论究的背景、目的及意义课题背景济的发展离不开能源的消耗，进而引起环境污染等问题，三者相互制约[1是解决当前经济社会发展的根本路径，也是发展平衡与永续的保障，具体证资源的合理开发与应用，而新能源是其中重要的资源之一[2, 3]。经济的来的是能源的巨大消耗，相关资料表明，我国已经是全球能源消耗国首位 所示，1978 年到 2011 年，中国能耗总量增加了 5 倍以上，预计到 2040 年4]。同时，我国也是煤炭进口大国，2013 年达到 32708 万吨，同时这种趋[5]。

016年中国能源结构

2图 1.3 2016 年宁夏回族自治区能源结构[11]目的和意义输方式中，铁路是绿色低碳的交通运输方式。中国铁路里程在大量铁路站房，具有数量大、位置偏、分布分散等特点，源，也无燃气管道敷设，在冬季有供热需求的北方地区普遍的热源方式，给大气环境治理带来了巨大压力。从 1998 年

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