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資料介紹：

項目名稱：北京長河大廈(牛頓辦公中心)地源熱泵項目

項目地點：北京市海淀區

投資方：北京嘉友房地產開發有限公司
選用設備：地源熱泵分體、整體式機組系列413臺/套

項目面積：建筑面積47000 m2

主要功能：高檔寫字樓、商場

項目介紹：

一、工程概況

工程名稱：北京長河大廈，地處北京市海淀區，是一棟占地面積7000 m2，建筑面積47000 m2智能化綜合大廈，以寫字樓為主，并配有商業、金融、餐飲等服務設施和地下停車場。該工程地下三層，地上十三層，共十六層，總建筑面積47000㎡，其中，一～三層為商場，四～十三層為寫字樓，采用地源熱泵中央空調系統，選用“希望深藍”單元式地源熱泵中央空調機組。

該建筑分為南區和北區，分別由二個物業管理公司實施管理。-1F為設備層，其中設有500m3的消防水池，將該消防水池兼作地源熱泵中央空調系統地源水蓄水池。

該工程空調系統于2002年底開始安裝，并結合售樓進度，邊安裝，邊入住，邊使用，至2003年底空調系統全部安裝完成并全部投入運行。

二、地源熱泵系統設計概況

該工程空調系統采用蓄水式地源熱泵系統，利用地下水作為中央空調系統的冷卻源和熱源，間接換熱，完全回灌，只采集地熱，不消耗地下水。

系統設有水井4口，其中，取水井2口，回灌井2口，間歇式運行，取水井和回灌井周期性的進行功能交替調換。

系統利用-1F的消防水池作為地源水的蓄水池，夜間，利用低價電，將地下水通過深井潛水泵抽至消防水池儲存，此為一次水。

空調系統采用間接換熱的閉式循環方式，系統設有不銹鋼板式換熱器，一次水循環泵將蓄水池內的一次水供至板式換熱器的一次水側，一次水換熱后排至蓄水池的分隔區，二次循環水通過空調循環水泵（二次水泵）將在板式換熱器中與一次水間接換熱后的二次循環水供至大樓中央空調循環水系統。

蓄水池內儲存的地下水通過多次循環換熱利用，當達到設定水溫后，開始引入回灌井，實施回灌。同時，深井潛水泵再次向蓄水池補水，進入第二次循環運行。

三、空調系統設計參數

設計空調總冷負荷2660kw。

設計空調總熱負荷2400kw。

空調室內設計標準：

室內溫度

室內相對濕度

夏季

26±1℃

60±10%

冬季

20±1℃

該工程分別設有南區供、回水立管系統和北區供、回水立管系統，南北區分別設有管道井，管道井內的立管不保溫，其余管道全部保溫。

空調水系統按變水流量設計，每臺空調機組設有電動二通閥，分別由對應的地源熱泵空調機組的微電腦控制器自動控制，當空調機組啟動時，電動二通閥在壓縮機啟動前自動開啟；機組關閉時，電動二通閥自動延時關閉；每臺機組進水端設有水過濾器，二次水系統的供、回水總管之間設有電動壓差旁通閥。

空調機組采用“希望深藍”地源熱泵整體暗裝單元式地源熱泵風機盤管機組，主要型號為SDRA35、SDRA45、SDRA70。每間辦公室根據需要，獨立設置1～2臺機組，本工程共設有空調機組413臺。

四、系統運行與調整

該工程中央空調的總立管系統一次施工到位，由于大廈為出租和出售式寫字樓，招租周期較長，從早期用戶的入住至大廈租售完畢，歷時一年多，開發商為節省投資，寫字樓各單元租（售）后才開始安裝空調，由于中央空調循環水總水系統已一次施工到位，本大廈的中央空調系統為邊施工，邊使用，實際空調運行負荷逐步遞增，充分體現了單元式地源熱泵中央空調系統的安裝與運行管理的靈活性。

由于本工程中央空調實際運行負荷的不穩定性，而深井潛水泵通常很難適應水流量的大范圍變化，因此，深井潛水泵的工作參數很難選定，若選擇不當，會造成較大的水泵效率損耗。當采用蓄水系統后，深井潛水泵只需要將地下水抽至蓄蓄水池，深井潛水泵的規格可以按要求的流量和揚程選取，水泵選型方便、準確，可使深井潛水泵始終在額定的最高效率下工作。在本工程實際運行中，充分發揮了蓄水池的調劑功能，通常每天僅換水1～2次。深井潛水泵由于始終在額定參數下工作，無須調節，運行管理方便，節能效果明顯。

五、效果分析

1、蓄水式地源熱泵系統的特點：

①    便于深井潛水泵的選型。

②    深井潛水泵可以始終在最佳的額定狀態下工作，減少水泵耗能。　　　

③    可以減小深井潛水泵的設備規格，減少設備投資和配電投資。

④    可以調劑大廈空調用電時段，能實現電力避峰，減少工程配電容量，節省工程配電投資。

⑤    當電費實行峰谷差價時，可以充分利用夜間廉價電力蓄水，減少中央空調運行成本。

⑥    可以合理的控制地下水的可利用溫差，最大限度的節省地下水采集量和地下水的采集耗能。

⑦    由于合理利用消防水池的蓄水功能，蓄水池無須增加投資。

2、存在的問題：

①地下水在蓄水池中儲存的時間較長，會使其溶解氧量增大，易形成地下水中金屬離子氧化沉淀而加快回灌井的淤塞，改變地下水的水質，蓄水池應加蓋封閉。

②為保證消防的安全用水，換水時不能將池內存水一次排凈，存在地下水的混水熱勢能損失。

③為了減少地下水的用量，地下水需要進行多次循環利用，該系統冬季地下水溫最低時僅為8℃，通過間接換熱后，供給空調機組的實際供水溫度僅為6℃左右，使空調冬季供熱量大幅下降。

3、注意事項

① 蓄水池中的地下水換熱后，最好直接注入回灌井。

②    蓄水池應進行合理分隔，形成迷宮式折流，使水池中形成穩定單向水流，加大水的流程長度，便于形成合理的溫度梯度；首位取水，末位回水，減少混水引起的地下水熱勢能損失。

③    地源熱泵機組的供熱量與熱源水的供水溫度有關，供水溫度越低，供熱量越小，空調系統設計時，要按最不利工況配置設備，且地源熱泵空調機組的控制與保護系統必須能適應低水溫的運行條件，否則，機組會頻繁報警，影響用戶的正常使用。

④    北京地區冬季空調室外計算溫度較低，每當周末，經過二個晝夜的低溫冷卻散熱，池水和管內存水的水溫會降至很低，而空調系統采用的是變流量系統，空調機組未開啟前，各臺空調機組水系統的電動二通閥均處于關閉狀態，水系統無法實現空調機組啟動前的預熱循環，造成星期一空調開機時，機組易出現低水溫保護。

建議：在空調供回水立管的末端設置電動閥，可以實現在大廈空調運行前，空調水立管系統提前實現預熱循環。

項目亮點：

采用蓄水式地源熱泵系統，特別是充分利用消防水池的潛能，對提高深井泵的效率，調劑空調負荷，實現空調用電避峰和充分利用夜間廉價電能，加大地下水利用溫差，減少地下水用量等諸方面，效果明顯，具有一定的推廣價值。