无锡市地源热泵空调工程实际应用

无锡市地源热泵空调工程实际应用
【摘要】随着社会科技水平的发展，人们的生活水平的不断提高，人们对环境保护的意识越来越强，地源热泵空调技术随着国家部门的推广，人们对此技术的应用开始关注，但如何应用，如何选型都还不太了解，本文通过介绍北塘文教中心地源热泵工程实例，让人们加强对地源热泵空调认识。

【关键词】地源热泵；地埋管；空调
0.引言
地源热泵系统也称地耦合系统或土壤源地源热泵系统，GB50366-2005（地源热泵系统工程技术规范）定义为地埋管地源热泵系统。

该系统的工作原理：系统采用闭式方式，通过中间介质（通常为水或者是加入防冻剂的水）作为热载体，使中间介质在埋于土壤内部的封闭环路中循环流动，进行空调系统与外界土壤之恒定冷热交换。

室内部分以一台或多台整体直接送风、冷媒水加风机盘管等多种形式通过水系统形成水网环路。

由于合理利用了清洁可再生能源，符合人类利用能源的产业策略，并有效提供高效、稳定的能源利用，尤其是在采暖模式优势更为明显；该形式在北美及欧洲被普遍采用，并受当地政府积极推广支持；该空调形式有着无可比拟的优势，随着我国国民经济飞速发展，国内市场也迅速扩大，这为地埋管地源热泵系统的发展提供了很好的机遇；本文以无锡市北塘文教中心地源热泵项目为例，详细介绍了地源热泵在无锡地区的实体应用情况。

1.工程概况
该项目以餐饮、娱乐、教育、办公为一体的综合性建筑，总建筑面积85000m2，其中地源热泵空调面积建筑面积为38295m2，其中一层建筑面积为8498m2，二层建筑面积为7788m2，三层建筑面积为8271m2，四层建筑面积为7818m2，五层建筑面积为4118m2，六层建筑面积为1802m2。

2.建筑负荷
根据设计图纸要求，此建筑需配备地源热泵空调系统的建筑总热负荷为3500kw，总冷负荷为5200kw。

室内设计参数：
3.土壤结构及热物性参数
工程土壤性质根据该项目的工程岩土工程勘察报告，土壤在地下0～100米深范围内分为以下几层，见表格：
根据本项目可钻孔面积较少，通过热响应测试，土壤平均导热系数 1.6～
1.8w/m.k最终选取De25的双U型埋管方式。

设计取值夏季排热量为52w/m，冬季取热量为43w/m。

4.地埋管设计
5.水平管连接方式选择
本项目地埋管埋管方式考虑到安全性和后期维护保养方便型，基坑内采用非集管式连接，每个埋管单独接至检查井内，单独阀门控制一个埋管，室外采用集管式连接，减少阀门数量降低部分投资，基坑内埋管在建筑物下面不方便维修，属于永久性埋管；室外便于维修，为降低施工难度和成本，采用了集管式连接。

各系统都各自采用同程式连接方式，系统之间采用多级集分水器的方式，本工程采用两级集分水器的形式。

6.设备选型
本项目特点夏季冷负荷比冬季热负荷多一倍，切地埋管夏季运行时间比冬季运行时间多一个多月，系统配置选用两台地源热泵机组满足冬季采暖，在夏季高峰期附加一台传统的冷水机组。

室内末端的选择：针对每层建筑功能使用时间的不同，对空调使用进行分层管理，根据每个建筑负荷，普通办公房间或教室选用风机盘管或卡式机加新风的形式，，报告厅及大空间区域选用吊柜式空气处理机组，从而达到既控制灵活，又节能的目的。

气流组织方式采用紊流式全面送风，风口采用铝合金风口，风口均匀布置。

这样不仅可以节省室内空间，从而体现了操作管理的灵活性，节能更合理性。

其他配置要求：该项目空调循环水管DN50 以下采用镀锌钢管螺纹连接，DN50及以上的采用无缝钢管焊接，水管外保温采用阻燃B1级橡塑海绵保温；以下是工程的部分完成图片。

7.项目运行情况
该工程自完工调试验收结束起，运行情况稳定，夏季地埋管进出水稳定25～30°，冬季地埋管进出水温度稳定在7～14℃，夏季跟设计基本相符，冬季高于设计取值温度，证明地埋管在江南无锡地区，冬季无需采用冷冻液，且高于常规设计温度30%左右，系统运行工况稳定。

8.结论
该项目是无锡地区较早的地源热泵项目，应用地源热泵空调的单体面积最大，即包含了普通埋管方式，有含有建筑物下面的埋管方式（基坑内埋管），为无锡地区应用地源热泵起到带头作用，通过该项目实际运行情况，着重考虑无锡
地区普遍夏季冷负荷高于冬季热负荷，应用地源热泵的同时，应着重考虑地埋管换热器的热平衡问题，可以通过增加热回收功能（即增加热水功能）、辅助冷却塔功能、辅助风冷热泵等方式，把地源热泵的特点发挥到最大，其运行费用低，节能环保的优点，发挥到最大，且现在政府部门机构还在推广地源热泵的应用，无锡地区（市区）地质条件比较好，造价成本低，这也是江苏省建筑节能中心将地源热泵划为推荐项目的原因之一。

随着时间的推移，以及技术的不断更新，地源热泵中央空调系统在无锡的发展和应用上不断创新和发展，针对于当地地区的应用实践项目越来越多，为新能源科技创新的应用起到了示范作用。

[科]
【参考文献】
[1]《地源热泵系统工程技术规范》（GB50366-2005）.
[2]徐伟，郎四维.地源热泵工程技术规程.北京：中国建筑工业出版社.
[3]陆耀庆.实用供热空调设计手册.中国建筑工业出版社.
[4]无锡市北塘文化中心地源热泵设计图纸，设计人：吴晓俊.。