一年四季，清波粼粼的國家(jia)大劇(ju)院前每天都(du)會迎(ying)來無數遊客拍照留念(nian)。特別是在雪花(hua)飛舞(wu)的冬季，不少(shao)遊客會產生(sheng)疑問，國家(jia)大劇(ju)院外不結冰(bing)的水池(chi)藏(cang)著怎(zen)樣的秘(mi)密？CCTV-10《創新進行時》欄目3月11日播出的《不結冰(bing)的大劇(ju)院》做了詳細揭秘(mi)。原來，正是有了恒有源集團的淺層地熱能保駕護航(hang)，才造就了“不結冰(bing)的國家(jia)大劇(ju)院”，多年的實踐也(ye)證(zheng)明了恒有源集團淺層地熱能技術的節(jie)能環保。

作為亞(ya)洲最大的劇(ju)院綜合體，國家(jia)大劇(ju)院外觀(guan)呈(cheng)半橢(tuo)球形，殼體外圍(wei)環繞著水色蕩漾(yang)的人工湖，總麵積達3.55萬平方米。人工湖水域(yu)的設計理念(nian)來自京城水係，湖水如同一麵清澈(che)見(jian)底的鏡子(zi)，波光與倒影交相輝映(ying)，共(gong)同托(tuo)起中央(yang)巨(ju)大而晶瑩(ying)的建築，為北(bei)京城中心地區增(zeng)添(tian)了一處靈動水景。

國家(jia)大劇(ju)院的室(shi)外露(lu)天水池(chi)麵積約35000㎡，儲水量近15000m³，水深400mm。北(bei)京冬季氣溫在攝氏零度以下，如何使人工湖的水冬季不結冰(bing)，也(ye)成為一大難題。那(na)麼(me)用什(shi)麼(me)方法能讓(rang)國家(jia)大劇(ju)院的露(lu)天大湖在冬天也(ye)能擁有一池(chi)碧水呢？人工湖水池(chi)冬季不結冰(bing)，夏季不長藻，四季清澈(che)的秘(mi)訣正是源自恒有源集團應用淺層地熱能的地能熱泵環境係統。北(bei)京市地質礦產勘察院副(fu)總工程師李寧波解釋(shi)道，地下水的溫度和(he)含水層的深度密切相關，底下的溫度是恒定的。這也(ye)是恒有源集團采用淺層地熱保證(zheng)大劇(ju)院人工湖不結冰(bing)的根源。

李寧波說，地下深度不同溫度就不一樣，世界範(fan)圍(wei)內地熱平均水平是每向下百米地溫增(zeng)加約3攝氏度。他指出，地熱能是指在當前的經濟技術條件下能夠被(bei)人類開采利用的這一部分熱能，在全世界範(fan)圍(wei)內可應用最廣(guang)的是200米以內的淺層地熱能。恒有源集團就是通過地源熱泵技術充分利用了地熱能，實現了國家(jia)大劇(ju)院這個麵積達35000平方米的露(lu)天大湖冬天不結冰(bing)。

國家(jia)大劇(ju)院外景觀(guan)水池(chi)加熱係統可采用多種方法，如城市熱力、燃氣鍋爐、淺層地熱能等。根據(ju)技術分析(xi)結果，采用城市熱力、燃氣鍋爐的運行成本(ben)均高於采用淺層地熱能的地能熱泵環境係統，最終恒有源集團的地能熱泵環境係統因節(jie)能環保被(bei)采用。李寧波認為，讓(rang)水麵溫度恒定不結冰(bing)，保持理想(xiang)景觀(guan)效果，運行費用低，節(jie)能還不汙染水源，這些(xie)都(du)是地源熱泵技術的獨(du)有優點。

恒有源單(dan)井循環換熱地能采集係統的機房與池(chi)水處理站(zhan)相結合，利用池(chi)水循環換熱裝置作為末端(duan)設備，池(chi)水循環裝置置於四個站(zhan)房內。冬季池(chi)水溫度低，經過封(feng)閉的循環係統，將恒溫的地下水與湖水換熱，冬季可以將人工湖的水溫控製(zhi)在零度以上；夏季池(chi)水溫度高，再反向換熱，降低池(chi)水溫度。

經過勘測發現，在地下80米深處，地下水溫保持在攝氏13度以上。經過封(feng)閉的循環係統，將與恒溫的地下水換熱後的池(chi)水注入湖內，冬季可以將人工湖的水溫控製(zhi)在零度以上。夏季抽取12℃的地下水，通過反向換熱，使池(chi)水溫度降低，即(ji)夏季將池(chi)水獲得的太陽輻射(she)熱轉移(yi)到井水中而使池(chi)水降溫；冬季把井水中的熱量提取出來用於加熱池(chi)水，這樣就形成一個將熱量夏儲冬用的生(sheng)態冷卻(que)加熱循環係統。

整套裝置2003年開始施工，2007年11月開始調試(shi)運行。在調試(shi)運行過程中，根據(ju)北(bei)京氣象預報(bao)提供的溫度、風速等參數，在確保景觀(guan)池(chi)水不凍及(ji)安全、穩定、經濟運行的原則下，製(zhi)定運行方案，以使係統處於最佳節(jie)能運行狀(zhuang)態。在天安門地區大幅(fu)度降溫，甚(shen)至最低氣溫達到-9℃且連續陰天的情況下，大劇(ju)院池(chi)水都(du)未結冰(bing)。

恒有源集團在國家(jia)大劇(ju)院采用的這一係統至今已連續穩定運行了15年，其無汙染，運行費用低的優勢已得到充分的證(zheng)實。此(ci)工程開創了恒有源集團在淺層地熱能用於池(chi)水加熱係統設計安裝領域(yu)的先河，為國內淺層地熱能應用行業提供了重要的數據(ju)參數及(ji)施工經驗。

國家(jia)大劇(ju)院是中國在新世紀(ji)的重點工程，質量要求高、工期短、任務重，交叉施工多，因此(ci)必(bi)須(xu)認真做好施工組織設計，合理安排人力資源，嚴格按圖施工。在施工過程中遇到問題及(ji)時同設計方溝通解決，保證(zheng)工程質量和(he)工期。

為避免露(lu)天水池(chi)中滋生(sheng)微(wei)生(sheng)物，造成水質汙染，係統管道內全部做了襯塑(su)處理。為保證(zheng)襯塑(su)質量，先將機房水管裝好，沒有任何問題之(zhi)後，再拆除管道，由專業廠(chang)家(jia)對管子(zi)進行襯塑(su)處理，而後重新將襯塑(su)水管複(fu)位。單(dan)井循環換熱地能采集井則布置在地下室(shi)，結構緊湊，布置合理。

國家(jia)大劇(ju)院景觀(guan)水池(chi)的地能熱泵環境係統經濟效益(yi)顯著，節(jie)能減排明顯，運行費用低，係統運行費用僅是燃氣鍋爐費用的36%。

單(dan)井循環換熱地能采集技術收集淺層地下的熱量和(he)冷量來加熱和(he)冷卻(que)池(chi)水的地能熱泵環境係統是恒有源集團發明的專利技術，優點突出，設備初(chu)投(tou)資少(shao)，運行費用低，可滿足(zu)冬季池(chi)水加熱，夏季池(chi)水冷卻(que)的要求。單(dan)井循環換熱地能采集技術具有不移(yi)沙、不破(po)壞(huai)地下水平衡、不汙染地下水，無任何汙染等優點，是任何燃油、燃氣鍋爐不可比(bi)擬的。

如今，北(bei)京大興(xing)國際機場、北(bei)京城市副(fu)中心，以及(ji)雄(xiong)安新區的很多工程都(du)使用了地源熱泵技術。恒有源集團也(ye)都(du)參與了其中的工程建設，僅北(bei)京大興(xing)國際機場采取地源熱泵技術，每年就可減少(shao)二氧化碳排放量2.6萬噸。

未來，我國對地熱資源的利用方式和(he)場景將越來越豐富，實現綠色、低碳、高質量發展。

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