水源热泵系统在北京的应用案例

水源热泵系统在北京的应用案例一水源热泵系统的应用顺应北京市能源发展战略北京市所采用的水源热泵系统主要以浅层地下水作为水源，具体应用时应充分考虑北京市的水资源形势和水文地质条件，实现地下水资源和能源的可持续开发利用。为此，在没有弄清楚水源热泵空调系统的应用对地下水影响之前，应采取谨慎的审批措施，严格的限制，防止其过热、盲目和无序的发展。为了确保水源热泵空调系统能够在北京得到科学、合理、经济、有序地推广和应用，需要建设水源热泵空调系统示范工程，为政府部门推广应用水源热泵技术提供决策依据。目前，水资源和能源已成为制约北京市经济社会可持续发展的瓶颈。面对严峻的水资源和能源形势，北京市的水资源和能源利用效率仍然较低，北京市的经济增长和社会发展依然依赖于水资源和能源的大量消耗。资源浪费的状况并未从根本上得到改变。农业用水、生活用水效率很低，浪费严重，再生水回用率仅达到25%，能源利用率仅为36.5%。新能源和可再生能源的利用，是一个城市对绿色能源的重视程度和现代科学技术水平进步的重要体现。北京市的能源资源也极为有限，能源供应以外地调入为主。60%的电力供应从华北电网调入;天然气主要来自陕甘天然气田和华北油田;原油全部由外地调入;原煤主要从山西调入。因此，新能源和可再生能源发展的空间很大。水源热泵空调系统每消耗1kW的电能可获得4kW的能量，高效节能。本项目的实施符合能源政策的导向，顺应北京市能源发展战略和地下水资源环境可持续开发利用的发展战略，为清洁能源的推广应用提供了新的领域，起到了示范作用。二工程项目方案2.1场地的选择门头沟XX试验基地位于永定河附近，占地面积18200平米，建筑面积6000平米左右。其地点位于北京市永定河冲洪积扇地区，地下水水质较好。地层结构为粗砂砾石和卵砾石，第四系地层厚度为50m左右，含水层厚度约为25m，地下水水位埋深在20m左右。2.2空调系统2.2.1工程概况门头沟XX试验基地位于门头沟双峪环岛附近，原有办公楼及试验大厅建筑面积约5000m，主要包括宿舍、办公室、试验大厅等。冬季供热、夏季供冷均由水源热泵空调系统承担，见图1。根据各建筑物的功能和使用要求，空调室内设计参数见表1。2.2.2水源热泵机组选型水源热泵空调示范工程拟选用半封闭式单螺杆压缩机水源热泵机组2台。单机机组设计工况：制冷时冷冻水温度为7℃～12℃，供热时热水温度为45℃～50℃，井水温度为14～15℃。单机组制冷量可以满足办公楼的制冷需求。双机组制热量可以满足办公楼和试验厅的制热需求。2台机组在使用上可实现互换使用。2.2.3地下水源系统水量估算原有办公楼及泵房夏季取冷负荷指标100w/m2，冬季取热负荷指标80w/m2，则冷负荷约为60kW，热负荷约为48kW。新建建筑夏季取冷负荷指标为250w/m2，冬季取热负荷指标100w/m2，则冷负荷约为1143kW，热负荷约为524kW。则总冷负荷为1203kW，总热负荷为572kw。估算得东水西调管理处需水量约为110m3/h。根据该项目地质勘察报告的勘察结果确定该项目地下水系统抽灌井的数量及布设方案。2.2.4空调末端散热(冷)系统对办公楼等夏季有制冷要求、冬季有供暖要求的功能房间，末端采用风机盘管系统形式;对于试验大厅工作间等仅冬季供暖而夏季无制冷要求的房间，末端采用散热器形式。风机盘管系统中，各房间调节灵活、独立，房间温度及开关可以单独设定。但风机盘管及送回风方式应与装修配合：若为局部吊顶可采取新风与风机盘管风口合并侧送侧回方式;若为全部吊顶，新风口可与风机盘管风口分离，采取下送下回方式。由于本工程部分建筑围护结构为彩钢卷纸复合板，故考虑采用落地式风机盘管。同时，为了满足经济、节能的要求，在房间不使用的时候，可以关闭相应房间的空调。对于夏季有制冷要求、冬季有供暖要求的高大检修车间，可考虑采用吊顶式空调机组结合旋流风口下送，以保证室内效果及送风均匀性。2.2.5空调水系统本方案水系统采用两管制，尽可能采用同程式连接，局部管段为异程式连接。冷冻水和冷却水管路上应分别设置软化水装置和电子除垢仪，分别对水质进行处理。冷冻水系统采取自动定压罐的方式定压，定压点设于冷冻水泵入口。每个示范工程室内系统循环水泵采用低噪声屏蔽循环泵。机房内安置机组、抽水井泵和循环泵的配电、控制箱，为系统用电设备供电和实现自动控制。图联川2.3衫阴抽水井、辩回灌井的晃布设原则权和方案背水源傲热泵片空调系统结夏季制冷此和冬季供钱暖运行时瑞，必然会泼改变区域槐地下水流义场。根据峰现有的水奶文地质勘圾察资料，汪东水西调沸管理处水份源钻热泵链空调系统画运行时地徒下水流场载的变化，神见寒图配2盼和状图剧3待。从图中骑可以看出失，地下水殃流场和等岂水位线发成生了明显肉改变，地狠下水流场棍有如正负丘电极之间尚的电场，近等水位线碧呈花“辞锥劝”忘状那和猎“盐漏著斗祥”号状。段地下响水温度场矿会随着地差下水流场帅的改变而云改变。确诵切地说，境随着回灌夺水在含水未层中的缓浩慢流动，非回灌水的把温度会逐荒步与地下祖水常温趋五一致，也历就是回灌芽水在地下侄含水层中箩会有一淘个柿“捕温度影响恩半玩径弯”挡，其大小峰受到回灌兵量、回灌证温度与地女下常温的仿差值大小拐、含水层亩的渗透性纲和热传导蒜率等因素这控制今。故如果不抽、灌井浅之间的距别离小跪于锣“祖温度影响肌半阴径蝶”场，将发叼生定“僵热突叹破伸”雄现象，导毒致在夏季视制冷期，心抽水井处奋的温度将休升醋高狭;劈而在冬季六供暖期，摊抽水井处纹的地下水我温度降低女。最终会呈导致水源赵热泵边空调系统策的运行效捷率降低。牛因此，合男理的抽、犯灌井间距转是水源盐热泵露空调系统摆高效运行普的重要因妥素，见男图窝4取。周抽水留井、回灌网井的布设主原则是在宰充分了解浅当地水文丈地质条件探的基础上除，结合以近下因素共炎同确定：辆①庸工程东的开诚采缩(摩回猜灌恩)宾水类量竞;肥②扯地下水开邪采时温度垃和回灌温蔑度肌(间能量提取晌大愤小躬)呀，确定距晨离等参稳数汉;袋③壮地下含水默层的渗透堪性和空隙只率，确定储抽灌井数闷量等参规数友;郊④悠地下含水槽层厚度、穗地下静动鸡水位及地墙下水流场网，确定抽翠灌井数量勉及布置方屑位等参责数族;龄⑤冻应尽量避疾免对地下创水的自然禾状态产生逃影响，不游能产生相恶关的环境驼地质问题冬。云纱三青抽地下水环伴境监测体潜系魄筋估3.1变贝观测井的傅设计密根据投场地的水凑文地质条姜件对观测递井进行设姐计。如果作场地的含添水层单一主，监测井偿的过滤器露位置应位恼于含水层撕内。如果征水源腹热泵宗空调系统时的抽灌井框贯穿多个享地下水含嘉水层，各板监测孔的栗过滤器位挺置应位于刺不同的含仁水层层位晃和相对隔愿水的黏土烫层层位。怕各观测孔间自场地内废部向外围柔布置，密帐度由密到谜疏。勘察劝井的布设毛是为了准宾确获取地狮下含水层行的各类水致文地质参氏数，单井埋最大出水孝量等数据冠，故其位潜置在抽、骗回灌井之探间的连接搅直线上，违分别距抽足、回灌仰井录5m穷凉即可。置云廊3.2肥旬监测项目倚各观版测孔的监猪测项目包蓝括地下水美水位、水述温和地下桂水水质。罗地下水水垒质包括生宽化指标、闻大肠杆菌伪和细菌总滑数。各项志目的测试氧要与水源饼热泵横空调系统选运行同步剂，尤其是剥在运行初闭期，各含继水层水质柔的测试时甜间间隔要鹅相对密集掉，以反映吊水源呀热泵谷运行过程桐中地下水妈水质的变成化。伴随束着水源胳热泵主的长期运拿行，地下鹅水测试问叹隔可根据塌水质的变除化情况逐渣渐加大。花老四盆省结束语该已往袜的地下水找水源咬热泵嫂系统的设喂计都是绸暖通