恒有源科技發展集團（微信號：HYYESSTD）專注於淺層地能作為建築物供(gong)熱的替代能源的科研、開發和推廣。致力於原創技術的產業化發展，實現為建築物無燃燒(shao)供(gong)熱，大力發展地能熱冷一體化新興(xing)產業。

前言

       國家大劇(ju)院工程於2007年9月對外開放並進行首場試(shi)演(yan)出。恒有源科技發展集團承擔(dan)的保證冬季池水不(bu)結冰室外景觀水池加熱係統於2007年11月25日(ri)開始(shi)調試(shi)運行。

一、工程概況

       國家大劇(ju)院位於人民(min)大會堂西側，總建築麵積22萬㎡。室外設置露(lu)天水池，水池麵積約35000㎡，儲水量15000m³。為防(fang)止(zhi)冬季池水凍(dong)結和夏季微生物滋生，需要對池水冬季加熱夏季冷卻。池水加熱冷卻的冷熱源采用恒有源地能熱泵環境係統，冷熱源機房(fang)與池水水處理站相銜接(jie)，末(mo)端設備利用池水水處理循環水係統。池水循環及處理共(gong)設四個站房(fang)；東北、西北站，東南、西南站。

二、係統設計

1、池水設計參數：

       冬季最冷季池水不(bu)凍(dong)溫度(du)1.5℃，夏季最熱季池水溫度(du)28℃。

       冬季池水加熱負(fu)荷由水麵蒸發和瀑布蒸發損(sun)失熱量、水麵傳導(dao)和瀑布傳導(dao)損(sun)失熱量、池底(di)和池壁傳導(dao)損(sun)失熱量、水池位於車庫(ku)等建築上方的得熱量、管道(dao)和設備散熱損(sun)失及補(bu)充水加熱所需熱量、太陽輻射(she)得熱量形成。

       經(jing)熱負(fu)荷分析計算(suan)，確定池水冬季熱負(fu)荷為11340kW，熱負(fu)荷指(zhi)標為324.0W/㎡。

       經(jing)冷負(fu)荷分析計算(suan)，確定池水夏季冷負(fu)荷為10325kW，冷負(fu)荷指(zhi)標為295W/㎡。

       國家大劇(ju)院景觀池水加熱負(fu)荷的確是設計難(nan)點，室外池水水麵熱損(sun)失計算(suan)無可靠的數學模(mo)型，為此設計初期方案階段參照室內泳(yong)池熱損(sun)失計算(suan)辦法進行，並初步確定係統裝(zhuang)機容量。為此我公司建一模(mo)擬(ni)水池，並對公司模(mo)擬(ni)水池進行測定，獲得大量可參考數據，並對初期設計進行調整。

2、冷熱源形式的確定：

       國家大劇(ju)院室外景觀水池加熱係統可采用多種方法，如城市熱力、燃氣鍋爐、淺層地能等。經(jing)經(jing)濟分析推算(suan)，城市熱力、燃氣鍋爐運行成本(ben)難(nan)以與淺層地能相比，最終(zhong)確定采用恒有源單井循環換(huan)熱地能熱泵係統，用淺層地能景觀水池熱加熱方案。

       淺層地能景觀水池加熱係統之所以運行節能是因為冬季池水溫度(du)1.5℃，淺層地能溫度(du)為12℃,相比之下，淺層地能為高溫熱源，井水可直接(jie)對池水加熱，即(ji)可滿足池水不(bu)凍(dong)要求。夏季池水溫度(du)28℃，淺層地能溫度(du)為15℃,相比之下，地下水為低溫冷源。

3、景觀水池加熱、冷卻係統

       將地下為12℃的水抽取(qu)上來(lai)通過水-水換(huan)熱方式將池水的熱量傳給(gei)地下水，池水溫度(du)降低。即(ji)夏季通過換(huan)熱器(qi)將池水獲得的太陽輻射(she)熱散放到(dao)水井中，而(er)使池水降溫，冬季把(ba)井水中的熱量提取(qu)出來(lai)，加熱池水，形成一個冬儲夏用，夏儲冬用生態冷卻加熱循環係統。

1）“單井循環”井數量確定

       冬季池水加熱熱負(fu)荷為11340kW，夏季池水冷卻冷負(fu)荷為10325kW。采用恒有源地能熱泵環境係統，標準的“單井循環”井的結構參數為：井孔直徑800mm，井管直徑500mm，井深85m，抽水和回(hui)灌水管直徑DN100，標準的“單井循環”井的性能參數為：井水循環量100t/h，抽灌水溫差5℃，取(qu)熱或製(zhi)冷能力600kW，確定采用18口單井。

2）“單井循環”井及主機設置

       由於水池水循環係統確定為四個循環水處理站，且每個站的循環流量均已確定，冷熱源係統的加熱冷卻的熱量和冷量隻能通過站房(fang)的各自的循環流量帶入池內，故冷熱源的采集裝(zhuang)置的數量應與各站的循環流量相對應。綜(zong)合(he)已確定四個站房(fang)的循環流量設置“單井循環”井。

       東北站：“單井循環”井6口，HT760型熱泵主機3台；西北站：“單井循環”井6口，HT760型熱泵主機3台；東南站：“單井循環”井3口，HT760型熱泵主機1台；西南站：“單井循環”井3口，HT760型熱泵主機1台。（作者：王學誌 李大秋）

選自_《中國地能》

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