水源熱泵系統(tǒng)在北京的應用案例

水源熱泵系統(tǒng)在北京的應用案例一水源熱泵系統(tǒng)的應用順應北京市能源發(fā)展戰(zhàn)略北京市所采用的水源熱泵系統(tǒng)主要以淺層地下水作為水源，具體應用時應充分考慮北京市的水資源形勢和水文地質條件，實現(xiàn)地下水資源和能源的可持續(xù)開發(fā)利用。為此，在沒有弄清楚水源熱泵空調系統(tǒng)的應用對地下水影響之前，應采取謹慎的審批措施，嚴格的限制，防止其過熱、盲目和無序的發(fā)展。為了確保水源熱泵空調系統(tǒng)能夠在北京得到科學、合理、經(jīng)濟、有序地推廣和應用，需要建設水源熱泵空調系統(tǒng)示范工程，為政府部門推廣應用水源熱泵技術提供決策依據(jù)。目前，水資源和能源已成為制約北京市經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。面對嚴峻的水資源和能源形勢，北京市的水資源和能源利用效率仍然較低，北京市的經(jīng)濟增長和社會發(fā)展依然依賴于水資源和能源的大量消耗。資源浪費的狀況并未從根本上得到改變。農(nóng)業(yè)用水、生活用水效率很低，浪費嚴重，再生水回用率僅達到25%，能源利用率僅為36.5%。新能源和可再生能源的利用，是一個城市對綠色能源的重視程度和現(xiàn)代科學技術水平進步的重要體現(xiàn)。北京市的能源資源也極為有限，能源供應以外地調入為主。60%的電力供應從華北電網(wǎng)調入;天然氣主要來自陜甘天然氣田和華北油田;原油全部由外地調入;原煤主要從山西調入。因此，新能源和可再生能源發(fā)展的空間很大。水源熱泵空調系統(tǒng)每消耗1kW的電能可獲得4kW的能量，高效節(jié)能。本項目的實施符合能源政策的導向，順應北京市能源發(fā)展戰(zhàn)略和地下水資源環(huán)境可持續(xù)開發(fā)利用的發(fā)展戰(zhàn)略，為清潔能源的推廣應用提供了新的領域，起到了示范作用。二工程項目方案2.1場地的選擇門頭溝XX試驗基地位于永定河附近，占地面積18200平米，建筑面積6000平米左右。其地點位于北京市永定河沖洪積扇地區(qū)，地下水水質較好。地層結構為粗砂礫石和卵礫石，第四系地層厚度為50m左右，含水層厚度約為25m，地下水水位埋深在20m左右。2.2空調系統(tǒng)2.2.1工程概況門頭溝XX試驗基地位于門頭溝雙峪環(huán)島附近，原有辦公樓及試驗大廳建筑面積約5000m，主要包括宿舍、辦公室、試驗大廳等。冬季供熱、夏季供冷均由水源熱泵空調系統(tǒng)承擔，見圖1。根據(jù)各建筑物的功能和使用要求，空調室內設計參數(shù)見表1。2.2.2水源熱泵機組選型水源熱泵空調示范工程擬選用半封閉式單螺桿壓縮機水源熱泵機組2臺。單機機組設計工況：制冷時冷凍水溫度為7℃～12℃，供熱時熱水溫度為45℃～50℃，井水溫度為14～15℃。單機組制冷量可以滿足辦公樓的制冷需求。雙機組制熱量可以滿足辦公樓和試驗廳的制熱需求。2臺機組在使用上可實現(xiàn)互換使用。2.2.3地下水源系統(tǒng)水量估算引原有辦公佩樓及泵房夏季寨取冷負荷指親標趣100w/童m久2迫，冬季取熱負渾荷指筋標倚80w/m勤2幸，則冷負荷約窮為怪60k默W鳳，熱負荷約慘為膽48k叼W帽。新建建筑夏徹季取冷負荷指綁標垮為乳250w/戶m2僑魄，冬季取熱負次荷指胸標臣100w/鍛m2著破，則冷負荷約方為器1143去kW鏡近，熱負荷約刺為眨524k甜W昂。則總冷負荷則為痛1203葛k物W疼，總熱負荷血為我572k蹄w計。估算得東水得西調管理處需腔水量約召為民110m3軟/山h段。根據(jù)該項目運地質勘察報告合的勘察結果確咬定該項目地下代水系統(tǒng)抽灌井意的數(shù)量及布設毅方案。京紋伴辰滅空調末端散奇熱管(踐冷叼)聞系統(tǒng)減對辦公樓受等夏季有制冷那要求、冬季有貢供暖要求的功勒能房間，末端掃采用朋風機盤管狼系統(tǒng)形毀式波;躲對于試驗大廳澆工作間等僅冬婦季供暖而夏季笛無制冷要求的拖房間，末端采角用散熱器形式別。乘風機盤管怎系統(tǒng)中，各房買間調節(jié)靈活、每獨立，房間溫診度及開關可以牌單獨設定。但粥風機盤管緊及送回風方式細應與裝修配合鷹：若為局部吊徒頂可采取新風殃與拾風機盤管坑風口合并側送勞側回方厚式尸;友若為全部吊頂冰，新風口可與滔風機盤管略風口分離，采然取下送下回方唯式。由于本三工程冷部分麥建筑闖圍護結構為彩信鋼卷紙復合板榆，故考慮采用出落地式誦風機盤管遭。同時，為了賭滿足經(jīng)濟、斥節(jié)能現(xiàn)的要求，在房忍間不使用的時鍵候，可以關閉徹相應房間的空騎調。對于夏季繞有制冷要求、叢冬季有供暖要賺求的高大檢修餃車間，可考慮灣采用吊頂式空股調機組結合旋截流風口下送，斥以保證室內效顧果及送風均勻肥性。燭用業(yè)話嗚空調水系統(tǒng)怕本方案水棕系統(tǒng)采用兩管口制，盡可能采素用同程式連接駐，局部管段為澇異程式連接。斧冷凍水和冷卻添水管路上應分雹別設置軟化水兩裝置和電子除游垢儀，分別對絨水質進行處理稍。冷凍水系統(tǒng)雨采取自動定壓膏罐的方式定壓箏，定壓點設于環(huán)冷凍水泵入口攤。每個示范頌工程枯室內系統(tǒng)循環(huán)址水泵采用低噪均聲屏蔽循環(huán)泵景。機房內安置天機組、抽水井摧泵和循環(huán)泵的垂配電、潤控制徹箱，為系統(tǒng)用域電設備供電和嬌實現(xiàn)自動啟控制松。返疤傷2.3廳熔抽水井、回灌喚井的布設原則哀和方案料水源芽熱泵橋空調系統(tǒng)夏季趁制冷和冬季供訊暖運行時，必袖然會改變區(qū)域補地下水流場。年根據(jù)現(xiàn)有的水糞文地質勘察資菜料，東水西調塌管理處水源爽熱泵鋤空調系統(tǒng)運行么時地下水流場已的變化，見態(tài)圖端2下和稠圖演3控。從圖中可以引看出，地下水鬼流場和等水位仙線發(fā)生了明顯燦改變，地下水章流場有如正負鋼電極之間的電珍場，等水位線衫呈首“匪錐緒”昨狀辟和夏“缺漏默斗斤”杏狀。貞地下水溫近度場會隨著地票下水流場的改跟變而改變。確縫切地說，隨著葬回灌水在含水務層中的緩慢流恥動，回灌水的逐溫度會逐步與臟地下水常溫趨永一致，也就是蘆回灌水在地下采含水層中會有框一星個慰“貫溫度影響半怨徑杜”驗，其大小受到譯回灌量、回灌鹽溫度與地下常吃溫的差值大小嫌、含水層的滲史透性和熱傳導射率等因素坐控制德。上如果抽、梨灌井之間的距勻離小趴于參“辭溫度影響半遠徑麥”笨，將發(fā)怎生賴“扔熱突槳破暴”燙現(xiàn)象，導致在錫夏季制冷期，閑抽水井處的溫梨度將升繼高獻;私而在冬季供暖臥期，抽水井處鴉的地下水溫度樸降低。最終會籠導致水源擠熱泵收空調系統(tǒng)的運區(qū)行效率降低。裳因此，合理的低抽、灌井間距劇是水源斜熱泵治空調系統(tǒng)高效飲運行的重要因盆素，見瘡圖愛4釋。榮抽水井、攝回灌井的布設阻原則是在充分漂了解當?shù)厮母傻刭|條件的基識礎上，結合以使下因素共同確逗定：因①產(chǎn)痰工程紀的開鋼采施(撿回捏灌份)賭水僚量陳;犯②林地下水開采時謊溫度和回灌溫業(yè)度殲(子能量提取大青小御)甜，確定距離等誘參決數(shù)蓄;奔③剖地下含水層的院滲透性和空隙想率，確定抽灌梁井數(shù)量等參惱數(shù)始;索④慌地下含水層厚候度、地下靜動盞水位及地下水駁流場，確定抽薄灌井數(shù)量及布樓置方位等參同數(shù)終;電⑤紗應盡量避免對扣地下水的自然摧狀態(tài)產(chǎn)生影響寄，不能產(chǎn)生相勇關的環(huán)境地質優(yōu)問題。哲猛三痰找地下水環(huán)境監(jiān)跡測體系艙再幼3.1你致觀測井的設計巧根據(jù)場地模的水文地質條艙件對觀測井進蠢行設計。如果晉場地的含水層明單一，監(jiān)測井爐的過濾器位置紐應位于含水層贊內。如果水源逗熱泵右空調系統(tǒng)的抽止灌井貫穿多個儀地下水含水層獲，各監(jiān)測孔的錘過濾器位置應慎位于不同的含握水層層位和相張對隔水的黏土己層層位。各觀刃測孔自場地內挪部向外圍布置揚，密度由密到刻疏。勘察井的三布設是為了準遵確獲取地下含邪水層的各類水舌文地質參數(shù)，牙單井最大出水沃量等數(shù)據(jù)，故色其位置在抽、質回灌井之間的途連接直線上，宴分別距抽、回洗灌施井杏5m盈韻即可。樸驕佩3.2準割監(jiān)測項目孔各觀測孔炭的監(jiān)測項目包依括地下水水位懂、水溫和地下綁水水質。地下跌水水質包括生頌化指標、大腸器桿菌和細菌總婦數(shù)。各項目的暫測試要與水源娃熱泵愛空調系統(tǒng)運行趙同步，尤其是翠在運行初期，虎各含水層水質浴的測試時間間寺隔要相對密集擁，以反映水源發(fā)熱泵鳥運行過程中地筋下水水質的變削化。伴隨著水多源貓熱泵管的長期運行，布地下水測試問嶺隔可根據(jù)水質居的變化情況逐珠漸加大。添資四采氧結束語獲已往的地星下水水源敏熱