用友軟件園熱泵及蓄冷中央空調應用(圖)

    作者：北京市華清地熱開發(fā)有限責任公司 李文偉 陳燕民 王吉標 張文秀 許有師

    摘要：本文主要介紹了北京用友軟件園一期地源熱泵及冰蓄冷中央空調系統(tǒng)工程的設計方案，重點介紹了地下土壤換熱器和冰蓄冷系統(tǒng)。

    關鍵詞：地源熱泵  土壤換熱器  冰蓄冷

    一、工程概況

    用友軟件園位于中關村永豐產業(yè)基地西南端，東臨永豐路，南面是永豐南環(huán)路，西靠西濱河路，北與北清路接壤。整個軟件園占地面積45.52公頃，總建筑面積29.6萬平方米，分兩期建設，一期主要有：1＃研發(fā)中心、2＃研發(fā)中心、5＃研發(fā)中心、制餐中心、交流中心、員工食堂、展示中心和試驗樓，一期總建筑面積18.4萬平方米，總采暖空調面積近16萬平方米，總熱負荷量13391kw，總冷負荷量15784kw，生活熱水小時耗熱量1722kw。

    二、設計思路

    用友軟件園的建設目標為gj*l的生態(tài)環(huán)保軟件園。建筑物的冷、暖空調系統(tǒng)是園區(qū)的重要設施之一，也是影響園區(qū)生態(tài)環(huán)境的重要因素。所以清潔、低耗能源是軟件園規(guī)劃的需求。

    熱泵技術與蓄能技術強強聯(lián)合，既可利用熱泵技術同時滿足制冷和采暖的特性，又可采用蓄能技術進行電網的削峰填谷，既使用戶使用到了廉價的采暖、空調方式，又解決了污染問題，還為電網的晝夜平衡做出了貢獻，可以大幅度降低空調系統(tǒng)日間電力高峰時期的用電負荷。

    因此，本系統(tǒng)采用熱泵技術和蓄能技術相結合的方式，使得該系統(tǒng)不但具有削峰填谷的功能，還可以一機三用（三工況熱泵機組制熱工況、制冷工況和制冰工況），使用清潔的電能和地下免費的可再生能源，既為系統(tǒng)提供了穩(wěn)定的冷、熱源，又解決了燃煤的污染問題和燃油、燃氣的高能耗問題。不但符合國家的環(huán)保政策，也符合用戶的根本利益。

    系統(tǒng)主要設備包括：三工況熱泵機組、燃氣鍋爐、水冷離心式冷水機組、蓄冰設備，冷卻塔、板式換熱器和屏蔽泵等等，系統(tǒng)設計時，從系統(tǒng)功能出發(fā)相同功能不同設備間互為補充，夏季由冷卻塔和地下土壤換熱器互為備用，冬季由燃氣鍋爐和熱泵機組互為備用，從而保障了系統(tǒng)的安全性和可靠性。

    三、系統(tǒng)設計方案

    3.1、冬季采暖方案

    根據軟件園冬季空調設計熱負荷總量13391kw，按照復合式系統(tǒng)的設計思路和設計原則，以一期規(guī)劃冬季設計日z*高熱負荷的60％為標準，選用法國CIAT三工況地源熱泵機組4臺，單臺機組制熱量為1676kw，同時選用4臺燃氣鍋爐，單臺制熱量2100kw，即可滿足設計日熱負荷的調峰要求。地源熱泵機組通過土壤換熱器循環(huán)液系統(tǒng)，從土壤中得到低品位的熱能。

冬季熱負荷延續(xù)圖

    3.2、夏季空調方案

    3.2.1、方案論述

    夏季設計z*大冷負荷為15784kw（4489RT）。整個軟件園存在建筑形式多樣、使用功能各異、機房設備運行散發(fā)大量熱能等因素，空調冷負荷比較復雜。各時段負荷分布如下圖所示：

各負荷分布圖

    根據上述負荷分布圖可以看出本項目的冷負荷結構：負荷主要集中在8：00―21：00，13小時運行期間電力高峰斷為6小時，電力平斷為7小時。從總體上看全天負荷存在極其明顯的變化，空調系統(tǒng)相當適宜設計成蓄冷系統(tǒng)。