某国际大酒店地源热泵系统方案
工程名称 工程地点 工程施工服务范围 合同施工期 建筑面积 业主名称 业主地址 北京商务会馆水源热泵空调工程 北京市丰台区 供暖制冷、提供生活热水 2003.7 –2003.12 2.98万㎡ 北京商务会馆 北京市右安门玉林里1号 北京商务会馆位于右安门玉林里1号，是燃煤锅炉系统改造工程，该工程利用15℃的浅层地下水作为水源热泵的冷热源，采用水源热泵，冬季提供55/45℃的空调水，夏季提供12/7℃的空调水。 备 注
工程名称 工程地点 工程施工服务范围 合同施工期 建筑面积 业主名称 业主地址 地热水系统、B会所地源热泵空调系统设计与施工 北京昌平区马坊 冬季供暖、夏季制冷、生活热水 合同已签 3400㎡ 北京天成天房地产开发有限责任公司 北京市朝阳区 本项目别墅491栋，会所3座，会所高度为8.5米，地上二层，地下一层，主要功能为餐饮服务。采用地源热泵系统用于冬季供暖、夏季制冷以及泳池水加热。 备 注
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附录二 地源热泵系统介绍
一． 地下能量（地能）简介
地能是指埋藏在地下的、由于与地表大气温度有差异而可以被人类利用的能源。按照埋藏深度的不同可分为：深层地能（包括深层地热水和干热岩）和浅层地能（主要为浅层恒温层以下的能量）。地能的载体形式有：水、岩石、土壤。
深层地能一般温度较高，可以直接利用其热能（如发电、温室养殖、供暖、洗娱等）；而浅层地能一般指地表以下常年温度保持恒定的热能，由于该部分的能量主要靠吸收并储存太阳辐射的能量，因此其与地表大气的温差较小，直接利用其能量效率会很低、不经济，因此对浅层地能的利用需要借用辅助设备。目前的辅助设备主要有水源热泵（通过地下水为介质提取地下的能量）和地源热泵（从浅层土壤中提取能量）。 二． 地源热泵系统简介
1、热泵系统、地源热泵系统的概念
通常所说的热泵系统是指以建筑物的空调（包括供热和制冷）为目的系统，其一个热源（冷源）是建筑物内部的环境，就其另一个热源（冷源）的性质来分，可分为空气源热泵、水源热泵和地源热泵等几大类。空气源热泵的热源（冷源）为室外空气，水源热泵的热源主要是浅层地下水。由于室外空气温度随气候而变化，并且温度越低时供热量越小，热泵的效率会大大降低。以
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浅层地下水为热源的水源热泵系统受诸多条件的影响和限制：地下水文地质条件、回灌技术条件、对地下水的污染评价、政府对开采地下水的政策等。地下水文地质条件决定了所在区域的地下水的抽水量的情况，而回灌技术目前仍然不成熟，对于全部回灌存在一定困难，而且将用后的水回灌到地下可能会对地下含水层造成一定的污染，这也是政府部门所担心的。
另一种热泵为地源热泵（Ground-Source Heat Pump），地源热泵的广义理解是指以一切与地有关的能量作为冷热源的热泵，包括以地下水为冷热源的水源热泵、以池塘、河流和湖泊等为冷热源的地源热泵等。这里所指的地源热泵是指狭义的理解，指利用大地作为热源，其通过地下换热器直接与大地土壤进行热交换，而不需要开采地下水的地源热泵。由于在地表以下一定深度的地层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度，远高于冬季的室外温度，又低于夏季的室外温度，这样地源热泵可克服空气源热泵的技术障碍，大大提高效率。而且不需要开采地下水，这样可以消除水源热泵开采地下水所带来的不利影响。
此外，冬季通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热，同时使大地中的温度降低，即蓄存了冷量，可供夏季使用；夏季通过热泵把建筑物中的热量传输给大地，对建筑物降温，同时在大地中蓄存热量以供冬季使用。这样在冬夏负荷相平衡的情况下，在地源热泵系统中的大地起到了蓄能器的作用，进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。可以大大减少对化石燃料的
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消耗，减少对环境的污染，符合人类可持续发展的要求。
2、地源热泵系统的发展过程
地源热泵（Ground-Source Heat Pump）的概念最早出现在1912年瑞士的一份专利文献中，在20世纪50年代就已在一些北欧国家的供热中得到实际应用。由于石油危机的影响，地源热泵在70年代得到较大的发展。
1985年美国共有14,000台地源热泵，而1997年一年就安装了45,000台，到目前为止已安装了400,000台，而且每年以10％的速度稳步增长（1999年个人用户增长11%，商业用户增长35%）。1998年美国商业建筑中地源热泵系统已占空调总保有量的19％，其中新建筑中占30％。美国已经成立了由美国能源部、环保署、爱迪逊电力研究所及众多地源热泵厂家组成的美国地源热泵协会，该协会在近年中投入一亿美元从事开发、研究和推广工作。美国计划最终达到每年安装40万台地源热泵的目标，届时将降低温室气体排放1百万吨，相当于减少50万辆汽车的污染物排放或种植1百万英亩的树木，每年节约能源费用达4.2亿美元，此后，每年节约能源费用还可再增加1.7亿美元。 此外，在美国还成立了国际地源热泵协会。
3、 地源热泵系统的分类
地源热泵系统室外地下换热环路（即地下热交换器）采用埋管（即埋置地下热交换器）的方式来实现，埋管方式多种多样。目前国外普遍采用的有垂直埋管和水平埋管两种基本的配置形
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式（如图所示）。
垂直埋管是在地层中垂直钻孔，然后将地下热交换器以一定的方式置于孔中，并在孔中注入填充材料的施工工艺。
水平埋管是在浅层土壤中挖沟渠，将HDPE管水平的埋置于沟渠中，并填埋的施工工艺。
水平埋管和垂直埋管示意图
地下热交换器型式和结构的选取应根据实际工程以及给定的建筑场地条件来确定。水平埋管占地面积大，而且水平埋管的地下热交换器受地表气候变化的影响较大，效率较低，因此水平埋管的地源热泵系统在多数场合不适合中国人多地少的国情。因此，在地源热泵系统的室外地下换热系统中，我们重点研究垂直埋管系统。在以下所提到的均为垂直埋管的地源热泵系统。
4、地源热泵系统的组成
地源热泵冷暖空调系统主要由3部分组成：室外地下换热环路（地下热交换器）系统、地源热泵机组、室内换热系统。
室外地下换热环路系统
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