1地源熱泵的應用
地源熱泵(GSHPS)是壹個廣義的術語，它包括利用土壤、地下水和地表水作為熱源和熱匯的系統，即地源熱泵系統(GCHPS)，也稱為地埋管換熱器(GSHP)。地下水熱泵；地表水熱泵。
1.1國外發展
由於地源熱泵系統使用可再生地熱能，被稱為:21世紀具有節能環保特點的技術。這項技術始於1912(瑞士提出的專利，這項技術的應用始於英國和美國)。從1946開始，美國開展了地下盤管的結構形式、結構參數、管道對熱泵性能的影響等12個GSHP系統重大項目的研究。美國第壹個地源熱泵系統安裝在俄勒岡州波特蘭市中心。
特別是近十年來，地源熱泵在歐美工業化國家取得了快速發展，並已成為壹項成熟的應用技術。截至2000年底，美國家庭、學校和商業建築中使用的平臺源熱泵系統超過40萬套，每年提供約8000~11000Gwh的終端能源。
地源熱源在工程中的應用主要包括地下耦合熱泵系統、地下水熱泵系統和地表水熱泵系統。
1.2國內開發與應用
能源消耗狀況1.2.1
到2040年，中國壹次能源消費總量將達到38.6億噸標準煤，是目前能源消費總量的3倍。到本世紀末，中國壹次能源最高年產量為32億噸標準煤。因此，中國能源消費的長期年均增長率應控制在2.5%左右，直到2040年能源消費實現零增長的目標。
中國已探明的能源總儲量，煤炭儲量約占世界儲量的11%，原油占2.4%，天然氣僅占1.2%。中國人口約占世界人口的20%，人均能源擁有量不到世界平均水平的壹半。中國是煤炭大國，但世界七大煤炭國其他六個的儲量比都在200年以上，只有中國不到100年。石油的儲量比例是40年，中國石油和天然氣的平均豐度只有世界平均水平的57%和45%。
面對如此嚴峻的能源形勢，國家的總體能源政策仍然是節能、新能源開發和可再生能源利用並重。因此，地源熱泵技術在我國的推廣應用具有重大的現實意義和廣闊的發展前景。
1.2.2地源熱泵的應用
地源熱泵空調系統的設計主要包括兩個部分:壹是建築內水環空調系統的設計；二是地源熱泵空調系統地下部分的設計，即地下耦合熱泵系統地下換熱器、地表水熱泵系統地表水換熱器、地下熱泵系統水井系統的設計。
上海閔行開發區辦公樓(4305m2，冷負荷4532KW，熱負荷231KW)首次采用地下耦合熱泵系統，並於1989年6月投入運行。它的技術和設備都是美國提供的，用得很好。135垂直管井，深35米，埋管為聚丁烯管。國內高校開展了垂直或水平埋管的相關實驗研究和小規模工程應用，建立了埋管傳熱模型。不同地質條件下土壤的溫度和熱物性參數不同，地下耦合熱泵的應用需要進壹步的實驗驗證和實驗數據積累。
地表水熱泵系統:地表水的溫度受氣候影響很大。類似空氣源熱泵，武漢東湖等淺水湖泊夏季水溫高於濕球溫度，沒有利用價值，冬季水溫略高於氣溫，可以作為熱源水。實測數據顯示，寧波奉化江水深365438±0.2℃，珠江水底365438±0.8℃。河水熱汙染嚴重，利用價值不大。長江水可以作為地表水熱泵系統的熱源，但冬季河水水位很低，從取水經濟和防洪角度考慮，實際使用難度極大。
地下水熱泵系統:基於以上情況，可以看出，目前在中國，地下水熱泵系統在技術上更成熟，利用上更可行，實施的項目也更多。目前國內水源熱泵機組生產廠家有二三十家。由於我國尚未頒布水源熱泵機組的生產技術標準，國內廠家生產的產品質量差異較大。從部分廠家的產品樣品來看，技術參數不完整，不準確。由於很多廠家沒有實測手段，很多采用水源熱泵機組所需的數據無法提供，甚至不排除壹些技術實力差的廠家根本不了解水源熱泵機組和常規冷水機組的技術區別，直接把常規冷水機組當成水源熱泵機組賣給市場。目前，就筆者接觸的廠家而言，只有壹家國外公司能提供專用計算機軟件的選型數據，並能根據設計條件選擇合理可信的機組配置和各項性能數據。
地源熱泵在武漢地區的應用
2.1地下水源熱泵工程實例
2.1.1地下水源熱泵在湖北工程中應用最早的是位於荊州沙市的法雷奧汽車空調有限公司，采用2臺LWP1800(545KW)螺桿式水-水熱泵機組，1臺LGP350 (110KW)，總冷量，提供壹個車間(5000m2)和壹個辦公室部分(900m2)。由於取水限制，取水井為50m3/h，並增設冷卻塔補充冷卻。供暖時，由於車間本身設備散熱量大，壹口井完全可以滿足供暖需求。井水夏季18.5℃，冬季17.8℃。它於2000年9月開始運作。
2.1.2天地音樂城，位於漢口循禮門，建築面積5000m2，采用意大利Clemente活塞水源熱泵機組WRHH1202兩套，總制冷量720Kw，總制熱量750Kw(其中采暖450Kw，熱回收系統生活熱水300Kw)。鉆兩口井，壹口抽水，壹口灌溉。回灌量約90%，井深47米，冬季出水20.5℃，取水60立方米/小時..冬季運行機組溫度上升較快，不到2小時機組供水溫度可達45℃以上。它於2002年6月開始運作。
2.1.3武漢淩雲科技集團綜合車間，總建築面積11000m2，其中辦公室4000m2，生產車間7000m2。選用2臺法國座椅螺桿水源熱泵LWP2500，總制冷量1.440 kW，制熱量1.900 kW。鉆了四口井，每組兩口，壹口用於抽水，壹口用於灌溉。它於2002年6月開始運行。
漢口香港路香榭麗舍花園2.1.4，總制冷量3200Kw，總制熱量2500Kw。本設計選用三臺螺桿水源熱泵BE/SRHH2702，冷凍水7/12℃,地下水18/32℃;供暖時，供暖水40/50℃，地下水18/8℃。打井由武漢地質工程勘察院承擔，每口井取水量80m3/h，先打試驗井，取得實驗數據，進行詳細計算和水文地質分析。設計3口取水井，5口回灌井，每口井回灌60%。分析計算表明，三口井同時抽水，五口井同時回灌時，場地南側地下水位小於1m，其他部分小於0.5m:南側地面沈降1cm，其他部分地面沈降小於0.5cm。大部分場地的不均勻沈降小於0.2‰，不會對地質和建築物的正常使用造成不利影響。2002年6月165438+10月開始運行。
2.1.5漢口東西湖武漢航達公司綜合樓，建築面積18000m2，采用2臺Clemente螺桿式水源熱泵機組BE/SRHH2702，設計6口取水井和6口回灌井，每口取水量20m3/h，2003年9月開始運行。
2.1.6漢口百步亭花園小區綜合樓，建築面積21000m2，采用1臺螺桿式水冷冷水機組LWP2800，2臺螺桿式水源熱泵LWP1400，1臺渦旋式水源熱泵LGP100，冰球配置105 m3。該項目是壹個獨特的將冰蓄冷系統和水源熱泵系統相結合的空調系統，具有調峰、節能和環保的雙重意義。於2004年6月+065438+10月開始運營。
2.1.7湖北大學圖書館，建築面積42,000m2，采用3臺clement螺桿水源熱泵機組BE/SRHH3602，總制冷量3850KW，總制熱量3100KW。設計3口取水井和6口回灌井，每口井取水量為120m3/h，根據現場情況，盡可能加寬取水井間距，在部分負荷下盡可能利用地下水的溫差，減少用水量。於2004年6月+065438+10月開始運營。
2.1.8漢口復興惠譽辦公綜合體，建築面積10000m2。采用西亞特公司的兩臺螺桿式水源熱泵LWP1800。總制冷量為1090KW，總供熱為850KW。設計取水井2口，回灌井4口，每口井取水量80m3/h，2003年6月165438+10月開始運行。
2.1.9湖北警察學院圖書館？體育館，建築面積20000平方米。采用兩臺clement螺桿水源熱泵BE/SRHH2702，總制冷量2300KW，總制熱量1600KW。設計2口取水井和4口回灌井，每口井取水量為80m3/h
湖北警官學院學生食堂建築面積12000m2。采用兩臺clement螺桿水源熱泵BE/SRHH2702，總制冷量2300KW，總制熱量1600KW。設計2口取水井和4口回灌井，每口井取水量為80m3/h，於2004年7月開始運行。
2.2地下耦合熱泵工程實例
2.2.1省公安廳駕校辦公樓，建築面積5000m2，采用2臺Clement螺桿地源熱泵機組WRHH0802，總制冷量520KW，總制熱量370KW。室外場地用於垂直埋管，打孔220個，間距4X4M。u型PE換熱管埋在10000米和30米深的孔中。2002年6月165438+10月開始運行。
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