地源热泵空调系统及其在武汉的应用？
1地源热泵的应用
地源热泵(GSHPS)是一个广义的术语，它包括利用土壤、地下水和地表水作为热源和热汇的系统，即地源热泵系统(GCHPS)，也称为地埋管换热器(GSHP)。地下水热泵；地表水热泵。
1.1国外发展
由于地源热泵系统使用可再生地热能，被称为:21世纪具有节能环保特点的技术。这项技术始于1912(瑞士提出的专利，这项技术的应用始于英国和美国)。从1946开始，美国开展了地下盘管的结构形式、结构参数、管道对热泵性能的影响等12个GSHP系统重大项目的研究。美国第一个地源热泵系统安装在俄勒冈州波特兰市中心。
特别是近十年来，地源热泵在欧美工业化国家取得了快速发展，并已成为一项成熟的应用技术。截至2000年底，美国家庭、学校和商业建筑中使用的平台源热泵系统超过40万套，每年提供约8000~11000Gwh的终端能源。
地源热源在工程中的应用主要包括地下耦合热泵系统、地下水热泵系统和地表水热泵系统。
1.2国内开发与应用
能源消耗状况1.2.1
到2040年，中国一次能源消费总量将达到38.6亿吨标准煤，是目前能源消费总量的3倍。到本世纪末，中国一次能源最高年产量为32亿吨标准煤。因此，中国能源消费的长期年均增长率应控制在2.5%左右，直到2040年能源消费实现零增长的目标。
中国已探明的能源总储量，煤炭储量约占世界储量的11%，原油占2.4%，天然气仅占1.2%。中国人口约占世界人口的20%，人均能源拥有量不到世界平均水平的一半。中国是煤炭大国，但世界七大煤炭国其他六个的储量比都在200年以上，只有中国不到100年。石油的储量比例是40年，中国石油和天然气的平均丰度只有世界平均水平的57%和45%。
面对如此严峻的能源形势，国家的总体能源政策仍然是节能、新能源开发和可再生能源利用并重。因此，地源热泵技术在我国的推广应用具有重大的现实意义和广阔的发展前景。
1.2.2地源热泵的应用
地源热泵空调系统的设计主要包括两个部分:一是建筑内水环空调系统的设计；二是地源热泵空调系统地下部分的设计，即地下耦合热泵系统地下换热器、地表水热泵系统地表水换热器、地下热泵系统水井系统的设计。
上海闵行开发区办公楼(4305m2，冷负荷4532KW，热负荷231KW)首次采用地下耦合热泵系统，并于1989年6月投入运行。它的技术和设备都是美国提供的，用得很好。135垂直管井，深35米，埋管为聚丁烯管。国内高校开展了垂直或水平埋管的相关实验研究和小规模工程应用，建立了埋管传热模型。不同地质条件下土壤的温度和热物性参数不同，地下耦合热泵的应用需要进一步的实验验证和实验数据积累。
地表水热泵系统:地表水的温度受气候影响很大。类似空气源热泵，武汉东湖等浅水湖泊夏季水温高于湿球温度，没有利用价值，冬季水温略高于气温，可以作为热源水。实测数据显示，宁波奉化江水深365438±0.2℃，珠江水底365438±0.8℃。河水热污染严重，利用价值不大。长江水可以作为地表水热泵系统的热源，但冬季河水水位很低，从取水经济和防洪角度考虑，实际使用难度极大。
地下水热泵系统:基于以上情况，可以看出，目前在中国，地下水热泵系统在技术上更成熟，利用上更可行，实施的项目也更多。目前国内水源热泵机组生产厂家有二三十家。由于我国尚未颁布水源热泵机组的生产技术标准，国内厂家生产的产品质量差异较大。从部分厂家的产品样品来看，技术参数不完整，不准确。由于很多厂家没有实测手段，很多采用水源热泵机组所需的数据无法提供，甚至不排除一些技术实力差的厂家根本不了解水源热泵机组和常规冷水机组的技术区别，直接把常规冷水机组当成水源热泵机组卖给市场。目前，就笔者接触的厂家而言，只有一家国外公司能提供专用计算机软件的选型数据，并能根据设计条件选择合理可信的机组配置和各项性能数据。
地源热泵在武汉地区的应用
2.1地下水源热泵工程实例
2.1.1地下水源热泵在湖北工程中应用最早的是位于荆州沙市的法雷奥汽车空调有限公司，采用2台LWP1800(545KW)螺杆式水-水热泵机组，1台LGP350 (110KW)，总冷量，提供一个车间(5000m2)和一个办公室部分(900m2)。由于取水限制，取水井为50m3/h，并增设冷却塔补充冷却。供暖时，由于车间本身设备散热量大，一口井完全可以满足供暖需求。井水夏季18.5℃，冬季17.8℃。它于2000年9月开始运作。
2.1.2天地音乐城，位于汉口循礼门，建筑面积5000m2，采用意大利Clemente活塞水源热泵机组WRHH1202两套，总制冷量720Kw，总制热量750Kw(其中采暖450Kw，热回收系统生活热水300Kw)。钻两口井，一口抽水，一口灌溉。回灌量约90%，井深47米，冬季出水20.5℃，取水60立方米/小时..冬季运行机组温度上升较快，不到2小时机组供水温度可达45℃以上。它于2002年6月开始运作。
2.1.3武汉凌云科技集团综合车间，总建筑面积11000m2，其中办公室4000m2，生产车间7000m2。选用2台法国座椅螺杆水源热泵LWP2500，总制冷量1.440 kW，制热量1.900 kW。钻了四口井，每组两口，一口用于抽水，一口用于灌溉。它于2002年6月开始运行。
汉口香港路香榭丽舍花园2.1.4，总制冷量3200Kw，总制热量2500Kw。本设计选用三台螺杆水源热泵BE/SRHH2702，冷冻水7/12℃,地下水18/32℃;供暖时，供暖水40/50℃，地下水18/8℃。打井由武汉地质工程勘察院承担，每口井取水量80m3/h，先打试验井，取得实验数据，进行详细计算和水文地质分析。设计3口取水井，5口回灌井，每口井回灌60%。分析计算表明，三口井同时抽水，五口井同时回灌时，场地南侧地下水位小于1m，其他部分小于0.5m:南侧地面沉降1cm，其他部分地面沉降小于0.5cm。大部分场地的不均匀沉降小于0.2‰，不会对地质和建筑物的正常使用造成不利影响。2002年6月165438+10月开始运行。
2.1.5汉口东西湖武汉航达公司综合楼，建筑面积18000m2，采用2台Clemente螺杆式水源热泵机组BE/SRHH2702，设计6口取水井和6口回灌井，每口取水量20m3/h，2003年9月开始运行。
2.1.6汉口百步亭花园小区综合楼，建筑面积21000m2，采用1台螺杆式水冷冷水机组LWP2800，2台螺杆式水源热泵LWP1400，1台涡旋式水源热泵LGP100，冰球配置105 m3。该项目是一个独特的将冰蓄冷系统和水源热泵系统相结合的空调系统，具有调峰、节能和环保的双重意义。于2004年6月+065438+10月开始运营。
2.1.7湖北大学图书馆，建筑面积42,000m2，采用3台clement螺杆水源热泵机组BE/SRHH3602，总制冷量3850KW，总制热量3100KW。设计3口取水井和6口回灌井，每口井取水量为120m3/h，根据现场情况，尽可能加宽取水井间距，在部分负荷下尽可能利用地下水的温差，减少用水量。于2004年6月+065438+10月开始运营。
2.1.8汉口复兴惠誉办公综合体，建筑面积10000m2。采用西亚特公司的两台螺杆式水源热泵LWP1800。总制冷量为1090KW，总供热为850KW。设计取水井2口，回灌井4口，每口井取水量80m3/h，2003年6月165438+10月开始运行。
2.1.9湖北警察学院图书馆？体育馆，建筑面积20000平方米。采用两台clement螺杆水源热泵BE/SRHH2702，总制冷量2300KW，总制热量1600KW。设计2口取水井和4口回灌井，每口井取水量为80m3/h
湖北警官学院学生食堂建筑面积12000m2。采用两台clement螺杆水源热泵BE/SRHH2702，总制冷量2300KW，总制热量1600KW。设计2口取水井和4口回灌井，每口井取水量为80m3/h，于2004年7月开始运行。
2.2地下耦合热泵工程实例
2.2.1省公安厅驾校办公楼，建筑面积5000m2，采用2台Clement螺杆地源热泵机组WRHH0802，总制冷量520KW，总制热量370KW。室外场地用于垂直埋管，打孔220个，间距4X4M。u型PE换热管埋在10000米和30米深的孔中。2002年6月165438+10月开始运行。
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