故城郑口中学及家属楼位于河北省衡水市故城县，该校总占地面积254亩，教学区占地190亩，建筑面积95000多平方米。家属楼建筑面积约4.5万平方米。原有供暖方式为燃气锅炉，运行费用较高，且全天分时段运行，供暖不连续，供暖季室温无法达标，为在校师生与家属楼居民带来了很大困扰。
为了有效解决能耗高、费用高、效果差、舒适性低的供暖现状，积极响应我国30·60双碳战略目标，郑口中学引入卡林STS高效空气源热泵机组，为校区及家属楼实现清洁能源集中供暖。
本项目配置51台型号为KLKQ-STS/S-90/24(I)R3的卡林STS高效空气源热泵机组，2021年11月竣工并投入运行，实现冬季连续稳定供热，室内温度不低于18℃。
家属楼建筑面积为44170平方米：其中1#-6#家属楼为地暖系统，建筑面积为30000平方米，设置一套供暖系统（供暖系统1），共设置卡林STS空气源热泵机组16台；7#、8#、平房部分为散热器系统，建筑面积为14170平方米，设置一套供暖系统（供暖系统2），共设置卡林STS高温型空气源热泵机组8台。
校区供暖建筑面积为62100平方米，其中1#-6#宿舍楼、第二教学楼（散热器部分）为散热器系统，建筑面积约34000平米，设置一套供暖系统（供暖系统3），共设置卡林STS高温型空气源热泵机组14台；7#-9#宿舍楼，第二教学楼（地暖部分）、第三教学楼、综合楼为地暖系统，建筑面积约28100平米，设置一套供暖系统（供暖系统4）共设置卡林STS空气源热泵机组13台。
系统共计配置51台STS空气源热泵替代原有燃气锅炉做为新的热源设备，实现校区及家属楼清洁能源集中供暖。
本次设计主要包括国家相关采暖空调通风设计标准，如下：
1．《民用建筑供热通风与空气调节设计规范》 GB50736--2012；
2．《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2019）；
3．《商业或工业用及类似用途的热泵热水机》（GB/T 21362-2008）；
4.《全国民用建筑工程设计技术措施》（暖通空调动力给水排水）
5.《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 26-2010）；
6.《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2016）；
7．其他国家相关规范及技术标准。
经查全国民用建筑供暖通风与空气调节设计规范室外气象参数，衡水市气象参数如下：
| 项目 | 数值 | |
| 室外供暖计算温度（℃） | -7.9 | 冬季 |
| 室外空调计算温度（℃） | -10.4 | |
| 室外通风计算相对湿度（%） | -0.9 | |
| 室外平均风速（m/s） | 2 | |
| 大气压力（hPa） | 1024.9 |
根据现场实际勘察了解以及房屋的保温情况，热负荷按照36.7w/㎡进行计算。
计算结果如下：105000x36.7w/m2/1000=3854kW
根据负荷计算，设备选型如下：
| 序号 | 名称 | 总需求 | 机组型号 | 参数 | 数量（台） | 备注 |
| 1 | STS空气源热泵机组 | 总热负荷3854KW | KLKQ-STS/S-90/24(I)R3 |
名义制热量:98KW 电功率:24KW |
51 | |
| 2 | 循环水泵 | CHP-1/2 | TD150-22G/4 |
流量200t/h，扬程22m， 功率18.5kW，一用一备； |
2 | 供暖系统1 |
| 3 | 循环水泵 | CHP-3/4 | TD150-22G/4 |
流量120t/h，扬程24.9m， 功率15kW；一用一备； |
2 | 供暖系统2 |
| 4 | 循环水泵 | CHP-7/8 | TD150-22G/4 |
流量200t/h，扬程22m， 功率18.5kW，一用一备； |
2 | 供暖系统3 |
| 5 | 循环水泵 | CHP-5/6 | TD150-22G/4 |
流量120t/h，扬程24.9m， 功率15kW；一用一备； |
2 | 供暖系统4 |
| 序号 | 冬季采暖形式 | 单位 | 卡林STS空气源热泵 | 燃气锅炉 | 备注 |
| 1 | 能源种类 | - | 电能 | 电能+燃气 | |
| 2 | 供热总负荷 | kW | 3854 | 3854 | |
| 3 | 全年耗热量 | 万kWh | 675.6 | 675.6 | |
| 4 | 全年耗能量 | 万kWh | 225.2 | 15.9 | 耗电量 |
| 万Nm3 | / | 83.9 | 耗气量 | ||
| 5 | 全年运行费用 | 万元 | 112.6 | 301.6 | |
| 6 | 单位面积采暖费用 | 元/㎡ | 10.7 | 28.7 | |
| 7 | 间接CO2排放 | tCO2/年 | 1308.5 | 1673.4 |
注：
1.能源价格：电价0.50元/度；气价3.5元/m3；燃气的热值按35.1MJ/kg；冬季运行时间120天；
2.根据《企业温室气体排放核算方法与报告指南 发电设施》（环办气候〔2021〕9号），全国电网排放因子为0.5810tCO2/MWh。天然气为1.88kgCO2/Nm³。
1）节能
原燃气锅炉供暖系统运行费用为28.7元/（㎡·供暖季）（天然气价格3.5元/m³），改造后，空气源热泵供暖系统运行费用为10.7元/（㎡·供暖季）（电价0.50元/KWh）与原系统相比，每年运行费用减少18.0元/（㎡·供暖季）,节约62.7%的运行费用。
2）环保减排
CO2排放量按2018年全国度电平均碳排放系数0.592 kg CO2/kWh计算，比改造前减少21.8%。大气污染物排放：改造后热泵供暖系统使用现场为大气污染物为零排放，间接产生的NOx排放量比改造前燃气锅炉减少70.4%，PM2.5排放量比改造前减少11.7%。
历经上一个完整供暖季的实践验证，卡林STS高效空气源热泵为郑口中学及家属楼用户营造了温暖舒适、清洁环保的工作生活环境，且大幅度降低了供暖设备的运行费用，印证了空气源热泵代煤、代气是助力国家实现减碳的有效途径。
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