[01394653]大学科技园“生态谷”分散式地源热泵系统

1、任务来源： 计划外。 2、应用领域和技术原理： 大学科技园“生态谷”全部采用地源热泵系统实现园区制冷和供暖。“生态谷”所在地区土壤属盐化潮土和滨海潮盐土,因此需要对地埋管做特殊处理。综合考虑到“生态谷”建筑面积大、建设周期长和使用功能差异等特点,采用分散式地源热泵系统,分期实施、单楼控制、分户计量,满足入驻企业不同需求。分散式地源热泵系统特点是系统管道阻力小,管道热量损失少,能量调节级数多,便于调节控制,节能效果较好。 3、性能指标： 园区总建筑面积21万平方米,容积率1.03,建筑密度21.6%。采用的分散式地源热泵系统,划分为21个组团,每个组团设置1个空调机房,应用84台地源热泵机组,满足其供冷供暖需求。机组的能效比为4.92,整个系统的设计能效比可达到4.03,达到节能的目的。 4、与国内同类技术比较： （1）整个园区21万平方米建筑全部应用地源热泵,具有示范性。 （2）针对东营盐碱地区地域特点,提出盐碱地区地埋管系统以及管道防腐等的解决方案。 （3）根据园区建筑特点和功能要求,组团式设计,单楼控制和计量,采用分散式地源热泵系统,提高能量利用率。 （4）提高热泵机组的能效比,优化设计整个热泵系统。 5、成果的创造性、先进性 （1）“生态谷”工程面积较大,建筑面积为 21万平方米,需分期建设,建设周期较长,并且建筑本身的使用功能比较多,有实验室、办公楼、餐厅、食堂和酒店等功能区,不同的使用功能所需要的负荷相差很大,同时要求每栋楼实现独立控制和单独计量。为了能够配合工期且达到每栋建筑的空调使用效果,采用分散式地源热泵系统实现供冷供热,使系统管道阻力小,管道热量损失少,输送能耗低,能量调节级数多,便于调节控制,且增大了系统的能效比,降低后期运行费用。 （2）盐碱地区地埋管特殊处理及地埋管数量和管材的确定需要优化设计,从而达到理想的使用效果。 （3）由于“生态谷”整个园区全部应用地源热泵系统,管井的布置需要认真考虑,在绿化带、道路,甚至中心湖水系中都布置管井,施工的同时兼要考虑对周边的防护。 6、作用意义： “生态谷”安装的地源热泵系统已有4.2万平方米建筑投入供暖使用,经测算热泵系统能效比3.93,如使用常规能源供热一年需要费用187万元,使用地源热泵系统供暖费用仅为52.36万元,冬季节约费用134.64万元,年可节标准煤4010吨,具有显著的经济效益,获得了园区各入驻机构的一致认可。 7、推广应用的范围、条件和前景： “生态谷”总建筑面积21万平方米,为组团式建筑群,具有研发办公、试验、食堂、公寓、休闲商务等多种功能,是城市服务综合体。在“生态谷”应用的地源热泵系统,开创了我市在整个科技园区大面积推广应用该技术的先例,具有典型示范意义。同时,该技术在应用过程中所遇到的打井问题、机组独立控制问题,地下泵房优化设计等问题,这些问题的创新解决,为我市甚至其他地区大范围推广应用地源热泵系统提供了借鉴。 8、存在的问题和改进意见 一是土壤特性。土壤的特性随地点的变化而有所差别,在一地区的研讨结果可能完全不适用于另一地区,必须进行相应的修正甚至重新研讨。二是暖通空调技术与其他技术的配合。地源热泵技术是暖通空调技术与钻井技术相结合的技术,要求工程组织者和工程技术人员能够合理协调、做好充分的技术经济分析。三是对环境的影响。地源热泵空调系统钻井对土壤热、湿及盐分迁移的影响研讨有待进一步深入,如何使不利因素减少到最小是必须考虑的问题。四是理论与实践的有效结合。地下换热器传热机理的理论研讨繁多,但缺乏理论与实践的有效结合,缺乏多环境下使用技术的系统研讨以及实际有效的强化传热方法。不同冷、热负荷下,地下换热器与热泵系统最佳匹配技术的研讨不够。