天津市建筑節(jié)能技術(shù)管理中心地源熱泵工程介紹

一、工程概況

本項目位于天津市河西區(qū)友誼南路和珠江道交口，是天津市的綠色節(jié)能示范建筑，該項目總建筑面積為7400m2，以辦公為主，兼有一些展覽的功能，由于建筑的每個部分都采用了環(huán)保、節(jié)能技術(shù)，故建成后便成為了一座環(huán)保、節(jié)能的綠色新型建筑，

為天津市節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用起到了積極的示范作用，

這里將對本項目所采用的節(jié)能環(huán)保空調(diào)系統(tǒng)——地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)進行介紹，以供參考。

二、工程設(shè)計方法

1.設(shè)計負荷

由于本項目采用了節(jié)能建筑材料和設(shè)計，建筑負荷相對于常規(guī)建筑較小，設(shè)計冷暖負荷如下:

冬季采暖負荷:基礎(chǔ)負荷173KW，新風(fēng)負荷253KW

夏季制冷負荷:基礎(chǔ)負荷427Kw，新風(fēng)負荷134KW

2.系統(tǒng)方案設(shè)計

根據(jù)建筑設(shè)計負荷選擇1臺變工況高溫冷水機組(制熱量:382KW，制冷量425 KW)提供建筑冬季采暖及夏季制冷的基礎(chǔ)負荷，由溶液熱回收型新風(fēng)機組提供建筑的新風(fēng)負荷，其中室內(nèi)末端采用高溫風(fēng)機盤管+新風(fēng)系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)空調(diào)側(cè)設(shè)計運行溫度如下:夏季供回水溫度為17/21℃，冬季供回水溫度為50/45℃。

同時綜合考慮建筑負荷與熱泵機組，共設(shè)計64眼120米深的室外換熱孔，每個換熱孔內(nèi)下入直徑為32ram的雙u型HDPE管，孔徑φ150mm，換熱孔間距為5×5m，各換熱管采用同程連接。

3.系統(tǒng)流程圖

本地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計流程如下圖，通過外部閥門的切換可實現(xiàn)三種工況運行:冬季采暖工況運行、夏季制冷工況運行、春秋過渡季節(jié)運行。其中在過渡季節(jié).冬初或夏初，建筑需要采暖或制冷，但負荷又很小，可以將系統(tǒng)將系統(tǒng)切換到過渡季節(jié)運行模式。此時，開啟1組循環(huán)泵(不需開啟熱泵機組)，使地下?lián)Q熱管內(nèi)的循環(huán)水不經(jīng)過熱泵機組，直接在末端或地下?lián)Q熱管之間進行循環(huán)，而為建筑提供采暖和制冷。

三、項目實際運行情況

天津市建筑節(jié)能技術(shù)管理中心地源熱泵工程于2006年6月9日開始換熱孔施工。2006年11月5日完成機房安裝及系統(tǒng)調(diào)試，2006年11月10日開始為建筑提供采暖，至今運行穩(wěn)定，效果良好。

四、項目特點及意義

室內(nèi)末端采用了高溫風(fēng)機盤管+溶液熱回收型新風(fēng)機組，提高了夏季制冷供水溫度，由普通風(fēng)機盤管的7℃提升到了17℃，提高了10℃，大大提高了機組的蒸發(fā)溫度，從而提高了COP值，達到了節(jié)能目的。

地源熱泵系統(tǒng)除冬季工況、夏季工況外，增加了過渡期運行模式，提高了系統(tǒng)節(jié)能性。夏季制冷初期，冷負荷較小，而由于供暖季不斷從土壤中提取熱量，土壤溫度較低，此時只開循環(huán)泵使地源側(cè)和空調(diào)側(cè)直接換熱就可以滿足制冷需求，同理，冬季供暖初期，土壤蓄存了制冷季排放的大量熱量，溫度較高，此時供暖負荷較低，地源側(cè)與空調(diào)側(cè)的直接循環(huán)也可以滿足較低負荷的供暖需求，而不必開地源熱泵機組，此種運行模式充分體現(xiàn)了土壤作為蓄冷(熱)體的作用，只開起～組循環(huán)水泵就可以滿足建筑低負荷的供暖和制冷，節(jié)能與舒適效果非常明顯。