石家庄正定县人民医院能源站项目
国网河北综合能源服务有限公司
安世华 豆哲奇 马倩倩
一、案例简介
石家庄正定县人民医院能源站项目建筑面积约8.5万m²，市政供热未能供应，有燃气供应。根据医院负荷情况，全天均有冷热负荷存在，只在门诊部面积约1.2万m²有日夜使用差别，燃气供应能够提供的蓄冷热量不足25%，而医院每年冷负荷需求为10460kW、热负荷需求为7538kW，每年供冷供热期均为5个月。
项目实景图
二、技术方案
1.项目建设内容
项目配置73台超低温工况风冷热泵机组，辅机设备主要为4台110kW循环水泵、3台22kW过渡季循环水泵、1套定压补水机组（两台2.2kW水泵，一主一备）、1套软化水机组、水箱等，另外配置1台720kW电锅炉作为辅助热源，以备寒峰。自2021年7月25日开工建设，于2023年12月6日验收投运。
热泵安装具体位置
2.整体方案介绍
（1）主机方案设计。设置1个能源站，选型采用-12℃修正制热量。站房拟配置73台超低温工况风冷热泵机组，单台修正制热量110kW，额定制冷量142kW。合计总制热量8030kW，总制冷量10366kW。
机房施工界限为：原空调系统末端（含风机盘管及其管线等）由医院按照原方案施工，空调管路由原施工单位施工至制冷机房内分/集水器（含分集水器），并预留阀门。
（2）电气方案设计。项目用电负荷主要包含空气源热泵主机73台（最大运行功率按照60kW计算），循环水泵共3台，以及定压补水装置等，总计配电容量约4380kVA，所需变压器容量为6250kVA（4380/0.765=5725）。共使用5台1250kVA变压器，合计容量6250kVA。
3.总体技术路线
本项目聚焦医院冷热供应的特殊性需求，构建了以超低温空气源热泵为核心、多技术协同保障、智慧化管控的技术路线，通过少量的高品质能源（如电能），实现低位热能向高位转移，分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源。在不考虑其对建筑外观的影响和机组运行振动的影响时，可以将机组放置于屋顶，整体机组系统简单，占地面积小。该技术可在低温环境下高效运行，适应河北南部冬季极寒天气，实现能源的清洁、高效转化。在相同制冷制热量的机组中，造价相对最低，模块化设备，安装便捷迅速，建设工期短。
本项目搭建智慧能源管控平台，可根据医院用能负荷动态调整运行模式，同时24h采集温度、压力、流量等数据，实现能源运行全程“透明可视化”。
4.实现功能
（1）能源供应保障供能。为医院诊疗区域提供全年不间断的冷热供应，夏季供冷温度精准控制在24～26℃，冬季供暖温度稳定在20～24℃，满足不同区域的医疗用能需求，实现稳定供冷供热。
（2）智慧化运维功能。
1）无人值守与自动告警。通过智慧能源管控平台实现设备的自动化运行，无需人工24h值守，系统实时监测设备运行参数。
2）数字化可视化管理。平台以图表、曲线等形式直观呈现能源消耗、设备运行状态等数据，管理人员可通过电脑或移动端随时查看。
（3）能效优化功能。项目采用自适应控制算法，通过实时分析中央空调系统运行参数和室外气候的变化，采用AI算法分析系统推算供热系统各设备该时刻最低总能耗运行参数，控制优化设备运行状态。
（4）低碳环保功能。通过采用超低温空气源热泵等清洁功能技术，替代传统燃煤、燃油供能方式，每年减少大量二氧化碳、二氧化硫等污染物排放。
三、商业模式及客户收益
1.商业模式
本项目由国网河北综合能源公司牵头组织投资，采用BOO（建设—拥有—运营）模式与第三方共同合作，项目合同期10年，到期后根据双方实际情况进行合同续签。
2.客户收益与效果
本项目采用空气源热泵方案实施后，冷热源供应为完整院区，总计面积约72190.87m²，解决了医院蓄冷热量不足、蓄能效益较低的问题。相较于传统供能方式，每年约减少二氧化碳排放量7348.47t，节约标准煤2948.23t。
四、项目亮点及经验总结
1.项目亮点和创新点
（1）技术融合创新。将空气源热泵技术与医疗建筑的特殊用能需求深度融合，采用多机组冗余设计，同时通过智能温控算法，实现能源供给的“按需分配”。
（2）商业模式创新延伸。采用BOO模式与第三方共同合作，既满足用户节能降碳的实际需求，又保证了综合能源公司项目收益率。
（3）提升服务保障。考虑医院类冷热负荷情况的特殊性，采取以超低温空气源热泵模块机组冷热供应为主、电锅炉供热为辅的保障方案。
（4）全生命周期价值挖掘。通过对设备运行数据的长期跟踪与分析，建立了空气源热泵在医疗场景下的全生命周期能效模型，可精准预测设备运维成本与节能收益的变化。
2.经验总结
本项目的模式适用于医疗、学校、商业综合体等对用能稳定性与绿色性要求高的建筑领域。
