摘要：考慮到建筑周邊可用埋管面積有限與控制初投資，根據(jù)建筑周邊的能源現(xiàn)狀，采用復(fù)合式地源熱泵系統(tǒng)，即地埋管按非冬季供熱負(fù)荷設(shè)計(jì)。夏季冷卻不足部分，由增設(shè)的冷卻塔補(bǔ)充；冬季采暖不足的部分，由室外集中供熱管網(wǎng)補(bǔ)充。
　　關(guān)鍵詞：地源熱泵機(jī)組，住宅項(xiàng)目，運(yùn)動(dòng)會(huì)館
　　一、 工程概況
　　該項(xiàng)目為運(yùn)動(dòng)會(huì)館及商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)，總建筑面積約6000m2，其中運(yùn)動(dòng)會(huì)館建筑面積4640m2，商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)建筑面積1360m2。運(yùn)動(dòng)會(huì)館內(nèi)游泳池面積為225m2，水體容積為320m3，并設(shè)有羽毛球館、乒乓球室、健身室、舞蹈室、社區(qū)辦公室等功能房間。
　　二、 冷熱源負(fù)荷
　　游泳池：273KW（水溫28℃，按換水時(shí)間為兩天計(jì)）
　　淋浴、洗手盆：275KW（水溫40℃）；
　　空調(diào)冷負(fù)荷：運(yùn)動(dòng)會(huì)館+商業(yè)770KW；
　　空調(diào)熱負(fù)荷：運(yùn)動(dòng)會(huì)館+商業(yè)510KW。
　　三、 冷熱源方案設(shè)計(jì)
　　選用一臺(tái)770KW的地源熱泵機(jī)組作為夏季空調(diào)及冬季供暖的冷熱源。選用一臺(tái)制熱量548KW的地源熱泵熱水機(jī)組作為全年游泳池、生活用熱水的熱源。考慮到建筑周邊可用埋管面積有限與控制初投資，根據(jù)建筑周邊的能源現(xiàn)狀，采用復(fù)合式地源熱泵系統(tǒng)，即地埋管按非冬季供熱負(fù)荷設(shè)計(jì)。夏季冷卻不足部分，由增設(shè)的冷卻塔補(bǔ)充；冬季采暖不足的部分，由室外集中供熱管網(wǎng)補(bǔ)充。
　　四、 地下?lián)Q熱器方案設(shè)計(jì)
　　根據(jù)現(xiàn)場勘查情況，有效利用現(xiàn)有埋管面積，降低初投資，地埋管承擔(dān)的負(fù)荷按510kW計(jì)，其余冷、熱負(fù)荷由冷卻塔和城市集中供熱外網(wǎng)承擔(dān)。豎直U型埋管換熱器總鉆孔量按7200m計(jì)。按每個(gè)鉆孔深度為80m計(jì)算，鉆孔90個(gè)。
　　五、 投資估算
　　總投資約330萬元。詳見表1。地質(zhì)情況和建筑物的單位面積冷熱指標(biāo)不同，將對(duì)總鉆孔量和每米鉆孔的費(fèi)用影響較大。因此工程的實(shí)際初投資將有所調(diào)整。
　　表1地源熱泵空調(diào)供熱初投資估算
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　　六、 與傳統(tǒng)空調(diào)供熱方案的經(jīng)濟(jì)比較
　　
　　表2兩種方案經(jīng)濟(jì)比較單位：萬元

　　七、 說明
　　1．方案1的冬季采暖一部分（建筑面積的50%）由地源熱泵系統(tǒng)承擔(dān)，另一部分由集中供熱外網(wǎng)承擔(dān)；方案2的冬季供熱包括兩部分，一部分為6000m2建筑物的采暖，另一部分為生活用熱水負(fù)荷。
　　2.本工程為綜合會(huì)館，冷負(fù)荷為夏季的空調(diào)負(fù)荷，熱負(fù)荷包括冬季的采暖負(fù)荷和全年的生活用熱水負(fù)荷。因此熱負(fù)荷遠(yuǎn)大于冷負(fù)荷。如整個(gè)系統(tǒng)全部采用地源熱泵系統(tǒng)，一是地下冷熱負(fù)荷將出現(xiàn)較嚴(yán)重的不平衡現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行效率降低，另一方面，將增大初投資，而且建筑物周邊也不具備足夠的埋管場地。因此在方案1中采用了復(fù)合地源熱泵系統(tǒng)，即增加了輔助冷卻和輔助熱源系統(tǒng)。
　　3.方案2為傳統(tǒng)的空調(diào)供熱方式。即冷水機(jī)組＋城市集中供熱+燃?xì)忮仩t。夏季用冷水機(jī)組作為空調(diào)冷源，冬季用城市外網(wǎng)集中供熱，全年生活用熱水使用燃?xì)忮仩t。采用復(fù)合地源熱泵系統(tǒng)的方案，用地源熱泵熱水機(jī)組取代了燃?xì)忮仩t，節(jié)能環(huán)保，經(jīng)濟(jì)效益明顯。與傳統(tǒng)空調(diào)供熱方式2相比，地源熱泵空調(diào)每年節(jié)省運(yùn)行約26.5萬元。當(dāng)然方案1的初投資較大，比方案2高出110萬元。方案1多投入資金的回收期約為4.15年。因此無論從國家目前的節(jié)能環(huán)保政策要求，還是從建設(shè)單位投資回報(bào)的周期來看，復(fù)合地源熱泵空調(diào)供熱系統(tǒng)是合理可行的方案之一。
　　4．本次估算的單位面積投資與總投資，主要由單位面積空調(diào)冷熱指標(biāo)和生活用熱水負(fù)荷決定。如能夠降低單位面積空調(diào)冷熱指標(biāo)和適當(dāng)控制生活用熱水負(fù)荷，熱泵主機(jī)裝機(jī)容量將減少，其他空調(diào)供熱設(shè)備和工程量也相應(yīng)減少，因此工程投資也將隨之降低。
　　八、 結(jié)語
　　冷、暖兩用的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)比傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能、清潔、使用長久是毋庸置疑的。也應(yīng)當(dāng)指出：由于增加了鉆孔費(fèi)用，地源熱泵空調(diào)的初投資將增加，同時(shí)，埋管也需要占用一些地下空間。但是地源熱泵系統(tǒng)用一套設(shè)備實(shí)現(xiàn)了建筑物的供熱與空調(diào)的兩種要求，取消了鍋爐房，消除了大氣污染，提高了一次能源的利用率，減少了CO2的排放。供熱時(shí)比直接電熱方式節(jié)電60%以上；比燃油或燃?xì)忮仩t的運(yùn)行費(fèi)用也大大降低。增加的初投資一般可在3-5年內(nèi)收回。鼓勵(lì)發(fā)展太陽能、地?zé)岬?a href='http://m.56st48f.cn/ncny/' target='_blank' class=infotextkey>可再生能源應(yīng)用技術(shù)及空調(diào)制冷節(jié)能技術(shù)是我國政府歷來倡導(dǎo)的并已明文規(guī)定的政策。在條件允許的情況下，使用地源熱泵空調(diào)，無疑是一種利國利民的選擇。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]趙軍，地源熱泵技術(shù)與建筑節(jié)能應(yīng)用.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007。
　　[2]馬最良，呂悅主編.地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社。