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地源热泵集中供热系统规划方案及可行性分析报告

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河北省高碑店市上东新城住宅小区
地源热泵集中供热系统

规划方案及可行性分析报告

目 录
1、工程概况 4
1。1项目简介 5
1.2项目概要 6
2、项目的技术可行性和成熟性 7
2。1 基本原理及关键技术 7
2。2 项目的技术经济特性 9
2.3 项目的成熟性和可靠性 11
3、项目的技术水平与国内外技术发展状况 11
3。1 技术水平 11
3。2 国内外技术发展状况 12
4、项目技术实施单位概况 13
4。1 单位概况 13
4.2 项目实施单位技术负责人情况 14
5、项目建设热力规划 15
5。1 建设规划设计依据及气象条件 15
5.2设计原则 16
5。3工程规划方案设计 17
5.4方案分析 21
5.5末端采暖空调系统型式： 21
6、结论 23
6.1经济效益 23
6.2社会效应 24
6.3节能效应 24
6。4环保效应 24
6.5环境影响分析 25
6。6市场需求分析 25
6。7示范项目推广前景分析 25

1、工程概况
1）、位置及规划范围
上东新城位于河北省高碑店市区南部,南防洪大堤以北。基地东临城市干道——东盛路，西接经十五路，北临规划的纬七路,南至迎宾路，建筑周边有宽大绿化带，规划总用地面积180516.84平方米。
在规划设计中把小区主干道走向曲折，使小区内部的空间更富于变化,创造更为有利的小区整体形态。在总体空间结构的安排上，把各片区作为一个整体进行考虑，通过交通、绿地和景观把小区的各个区域有机地串连起来。
2）、现状小区基本概况
基地现状大部分为上东新城居住用地，居住建筑多为6层楼房，居民建设用地约24229平方米。其次还有少量的商业用地和其它用地。
3)、交通组织
该小区的道路系统规划，遵循“通而不畅"的原则，采用环形道路作为小区干道骨架,外连城市支路,内接宅前路,以确保小区交通的安全、通畅、便捷。小区的道路系统分为两级小区级道路和宅间路.小区级道路路面宽6-7米，宅前路面宽3-4米.
开发小区规划设有4个出入口,主入口设在中部东西向的城市支路（红线25米）上,次出入口设在南北走向城市支路（红线20米)上；西南部出入口也分别设在两条城市支路上。
小区的步行系统同小区的景观体系连成一体，使人进入小区，就在优美的环境里穿行，直达自家门口。
本着政府指导扶持、企业建设管理的原则,上东新城新建小区灵活运用市场运作规则,正确处理当地居民、消费者、投资人、政府和社会其他成员之间的利益关系，通过体制创新、资源整合，实现超常规发展，创造财富、增加税收、解决就业，有效提升当地政府形象.
上东新城开放创新、兼容并蓄，通过创新体制和管理模式，努力营造符合现代市场经济发展规律的现代卫星城运行机制，为投资者创造出一个成本低廉、运作顺畅、安全高效的投资环境。
1。1项目简介
上东新城改造建设坚持“以人为本”新理念，以“时代特色和地方性居住环境”为主题，积极采用新理念,新技术，新产品，在兼顾环境质量和社会、经济效益的同时，营造人与自然和谐共生的生活环境。
以批准的《控制性详细规划方案》为基础，以安全、适用、经济为原则,符合现行国家规范和高坝店市地方相关条例的要求并积极采用新技术、新材料、新设备，做到技术先进，经济合理。充分体现“以人为本"的现代设计思想。提倡“性能化”设计，创造一个环境优美,功能完善,与新区建筑相协调的热力空调系统。最终实现经济效益和社会效益、环境效益的统一.
完成项目28.7万m2建筑热泵集中供热采暖系统设计、安装与施工,并通过工程示范，建立完善应用浅层低温水的热泵技术的法规政策、技术和标准体系。开发城市中水、污水源热泵技术集中供热;研发一批具有自主知识产权的热泵设备及成套技术。为在河北地区尤其是在住宅区规模化推广应用热泵技术做好政策、技术、标准和成果扩散的准备.
1.2项目概要
热泵式供热（冷）系统是依据国家专利技术,由天然冷热源(水源）系统、热泵机组及热力管网等组成。其特点是高效节能、环保、经济。我公司通过实地考察，多方咨询，多方比较，建议在新开发改造建设的岳庄村28.7万平米建筑中整体采用热泵技术供暖,利用项目所在地天然热源，丰富的“地下土壤热源”资源，采用“土壤热量交换”联动热泵技术，实现对全区居住项目、公共设施项目进行集中供热的节能环保示范项目建设。
根据国家地源热泵设计施工规范和行业、企业标准，大面积实施热泵系统工程须对项目所在地地质情况进行全面勘探，设计、专业施工单位还需准确地计算项目可利用土壤25—30年总的地下土壤热平衡—-“热汇”计算，科学合理地利用地能进行供热,而不影响热泵项目的长期、安全、高效的运行。
根据现阶段国家、国际能源现状和国家《节省能源法》《十一五节能规划要点》《节能建筑管理条例》《可再生能源法》的相继出台，可看出节能工作万分重要。而采用热泵技术，利用天然冷热源向城市建筑集中供热(冷）系统,是一种新型的环保的可再生的能源利用方式，如在本项目中得以实施，将使高碑店市在新能源利用上,创造保定地区总体建设规模(热泵系统）最大、系统形式（热泵）最全的节能示范项目，对推进保定地区现代化城镇建设具有明显的示范作用，其最大的社会意义是节能、节水、节电、无污染、保护环境。因此，建议高碑店市政府、建设主管单位、开发单位能够支持该项热泵集中供热示范工程项目的建设,多方论证实现项目规划建设实施，为美化环境，造福人类做出贡献。
同时建设单位也可根据国家建设部、河北省发改委和“京都议定书”中CDM减排援助项目等的示范项目申报要求，积极申报,以获得各界的项目援助，减轻投资压力。
2、项目的技术可行性和成熟性
2。1 基本原理及关键技术
热泵定义：通过消耗少量高品位的能量，将土壤里、江、河、湖泊水中及废水中或空气中大量不可直接利用的低品位热能变成可直接利用的高品位热能的装置叫做热泵.

热泵工作原理
大功率无燃料供热冷机组(地源热泵)是根据“卡诺”循环原理。利用天然冷热源作为低位能源，冬季，借助机组系统，通过消耗少量电能(25％),不断地将水中（土壤中）大量的低品位热能取出来，变成高品位的热能,供给建筑物的采暖或空调系统。其运行过程是将温度相对恒定土壤中的水，连续不断地按规定流量送到水源热泵机组，再由机组内的压缩机工作，迫使工质（R22制冷剂)蒸发、压缩，吸收这些循环水中的热量，使其温度降至5℃以下,再回放到原取水层位。机组吸收的热量再通过工质的冷凝而被释放出来，用以加热采暖系统水。最高供水温度可达60℃。夏季制冷时，机组进行反向循环，利用低温水作为机组冷却水,而常规制冷机则是利用室外冷却塔水循环冷却（或室外空气），其温度一般都在30℃－38℃，而夏季土壤中的浅层水却只有15℃－17℃，比循环冷却水(空气)低7℃－15℃，大大提高了机组的工作效率，从而达到节能的效果.
本项目产品结构由压缩机、冷凝器、蒸发器、热力膨胀阀及制冷元件和微电脑控制器系统组成；所有部件压缩机、冷凝器、蒸发器、干燥过滤器和微电脑控制系统均安装在机体的体内;压缩机的进、出端分别通过管路同机体内的蒸发器和冷凝器相连接，蒸发器的出口端通过管路同干燥过滤器相连接，并在出口端装有热力膨胀阀；在压缩机的顶端装有自动回液阀。本项目压缩机根据担负建筑面积不同，根据建设项目规模大小选择半封闭螺杆式压缩机,蒸发器、冷凝器选择为壳管式换热器.该机组根据型号的不同可分别独立担负200平米到40000平米民用建筑工程的供热冷要求，较大供热冷区可两个或多个以上机组连接组成多机组使用。
根据项目规划容积率指标等估算，一般一个热泵循环系统最大供热面积不宜超过30万平米.
机组实物图片（大连奥德—热泵机组）：

2。2 项目的技术经济特性
①高效节能：冬季，供热系数高达4。3,正常为输入1KW的电能，可产生4KW左右的热能；夏季，输入1KW的电能，可得到4.5KW(4倍）以上的冷量。能源利用效率为电采暖的3—4倍。
②绿色环保：该机组在供热时，省去了锅炉房系统，没有燃烧过程，不排放任何废物，无需设烟囱。制冷时省去了冷却塔，避免了冷却塔噪音及霉菌污染，使环境更加洁净优美,是真正的绿色环保产品。
③节省费用:该机组运行费用低。冬季供热,其地下水和电相当于供热锅炉燃用的煤、油或气，而从废水中提取的热量占总热量的70-75％。机组在制热过程中，有70—75%的“燃料"是不用花钱的。所以，其运行费用仅为燃煤供热锅炉的3/4，燃油锅炉的3/10，电热锅炉1/4。每平方米建筑面积供暖运行费用只有10~16元/一个采暖期。而目前的锅炉供热收费标准为22-25元/平方米,1万平方米建筑物一个采暖期可节省采暖费9-12万元,可节省燃料煤350吨,减少烟尘排放量385万立方米.
④操作简便:该机组运行维护十分简便。全部为自动化控制，每班只需1个人，操作人员仅为锅炉的1/4。
⑤维修量小:燃煤锅炉每年换炉排、修炉拱等费用，年平均需投资1元/平方米，以10万平方米供暖面积计算，使用该机组每年可节省维修费用约10万元
⑥初投资省：用该机代替锅炉供暖的一次性投资为每平方米采暖面积60—80元/平方米,低于或等同于城市集中供热入网费。用该机组代替传统的中央系统,其总投资可节省30～40%。
⑦节约资源：以地下土壤为源体，吸收热量,从而达到供热的作用，不会对地下土壤结构造成污染.
⑧节省土地:该机组占地面积小，机房不需要单独考虑建设位置，可与变电所合建（设于变电所下面)，作成半地上、半地下式,层高3.3米即可，省去了锅炉房及与之配套的煤场的渣场，节约了土地资源.该机组占地面积仅为锅炉用房的1/10-1/15。以一个10万平方米的小区为例,该机组机房面积仅为150平方米就足够用,而建锅炉房则需占地至少1500平方米.凡3.5万平方米以上规模的小区，即能省出一栋楼的位置，可建2000—5000平方米的住宅。其剩余价值足够支付安装该机组的费用。
⑨用途广泛:该机组一机多用.利用一套设备可以在冬季供热，夏季制冷，同时供应生活热水，可广泛应用于城市区域供热（暖气片、地板热系统均可）；建筑物（宾馆、商场、学校、办公楼、酒店、大型公共设施、别墅及高级住宅小区）中央空调（风机盘管、全空气系统均可）；游泳池水加热；水产养殖及工厂种植(养殖水加热、室温、地温保持均可)。
⑩经久耐用：该机组主机及辅件采用世界名牌压缩机──德国比泽尔或意大利莱弗康公司的产品，厂商保证主机安全运行5万小时,正常使用约合15-23个采暖期.
2。3 项目的成熟性和可靠性
热泵技术源于90世纪初，于90世纪中期60年代能源危机时在欧美发达国家发展起来，每年都以20%速度递增，几十年的应用证明热泵技术环保节能、成熟可靠。
我国在90年代中后期引进该项技术，经8年的推广应用，在全国已建成热泵项目近千个，总建筑面积几千万的建设规模，证明该项技术在我国是可行并安全的。
国家、各级政府等颁布的多项法律、条例、通知等都明确提出:提倡、鼓励使用热泵技术.从侧面反映热泵技术的成熟。于2006年元月颁布实施《地源热泵系统的设计施工规范》，进一步规范和肯定了热泵系统的安全可靠性。
本项目拟采用的热泵技术已于2000年10月14日获国家知识产权局授予《实用新型专利证书》;并通过国家产品质量监督检验所的质量检验，同时获得国家建设部新产品的认证。现国内已有3600多万平米成功示范项目。
3、项目的技术水平与国内外技术发展状况
3.1 技术水平
本项目拟采用的热泵技术是由大连奥德空调集团有限公司提供,该公司与世界著名的压缩机制造商─德国比泽尔(Bitzer）公司合作，于1998年成功地研制开发了SSR系列,0。01~2。0MW供热冷量等不同规格的无燃料供热热泵机组及热泵机组集中供热（冷)整套技术，公司拥有100％的知识产权,利用一套设备可以在冬季供热,夏季供冷，同时四季供应热水。据专家预计，该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。
经中国科学院上海文献情报中心查证结论为：该机组在整体技术、结构及主要性能指标上已达到国际同类产品先进水平.其创新性和先进性在于以全新的概念进行最佳的整合设计,是唯一获得此种类型水源热泵机组的国家专利（专利号：ZL00202282。6)。先后被认定为：高新技术成果转化项目和国家建设部重点推广项目。
该项技术已列入中国高新技术产品目录产品；建设部公布首批住宅建设推荐新技术新产品；国家经贸委十五新能源和可再生能源产业发展规划重点项目;国家经贸委公告第5号：当前国家鼓励发展的节水设备等。
3.2 国内外技术发展状况
国内现状：我国的热泵技术研究工作始于五十年代,取得了一些研究成果。八十年代在工业废热的利用上，应用了热泵技术。民用热泵仅限于小型的空气热泵（如家用供冷暖的空调机）。空气热泵由于受室外温度限制(低于零下7度将无法正常工作)，很难在三北采暖地区广泛应用.
国外现状：水地源热泵的历史可以追溯到1912年瑞士的一个专利，而水源热泵真正意义的商业应用也只有近几十年的历史。尤其是近三十年来,水源热泵空调系统在北美如：美国、加拿大及中、北欧，如:瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展。
二十世纪七十年代初爆发的石油危机，使热泵技术得到了迅猛发展。美国1971年热泵发货量为8万台,到1976年五年间，就猛增到30万台，到1979年美国已经有200万套各种类型的热泵装置在运行。如今，热泵技术已经成为节能环保的技术产品，在世界各工业发达国家正越来越多地得到应用。在瑞士和德国,已经有大量的热泵设备得到了应用。这些热泵，主要是集中供暖,供热量通常在1000～5000kw之间。这种装置不仅有利于集中控制能量，而且还达到了高效节能的目的。据统计，作为家用的供热装置中热泵所占比例，瑞士为96%，奥地利为38％，丹麦为27％。
4、项目技术实施单位概况
4。1 单位概况
大连奥德空调集团是一家集科研、生产、安装、经营为一体的股份制企业,是全国首家也是截止目前为止的唯一一家获得“半封闭壳管式换热器热泵机组污海水源热泵机组”国家专利的热泵专业生产厂家.（专利号：ZL 00 2 02282.6，200410155197.2和2004201503423）。
公司多年与德国比泽尔公司,丹麦APV公司以及天津大学、重庆大学、大连海事大学热能动力系等科研院校合作进行热泵技术研究，不断提高产品技术档次。经众多用户使用，充分体现出奥德水源热泵的高效、节能、环保、经济的特点。
公司现有职工586人,其中高级工程师11人,中级39人，各类专业技术人员122人。公司经济实力强，技术力量雄厚，坚持以市场为导向，自主开发为基准,引进吸收欧美发达国家先进技术，生产适合中国国情的空调产品.随着企业的不断发展,先后在大连设有热泵技术研究中心和大连奥德热泵厂作为研发和生产基地;在上海设有水源中央空调有限公司作为技术信息中心;在北京设有奥德新能源服务有限公司作为运行服务中心；在天津设有奥德新能源研究所；在瓦房店设有空调安装工程有限公司为用户提供系统安装服务.
截止到2010年底，大连奥德热泵空调集团已在北京、天津、上海、广西、贵州、河南、河北、内蒙、辽宁、吉林、福建、山东、山西、湖北、江西等十几个省市自治区的400多个项目，1000多万平方米的工程中成功应用(其中包括国家级项目、世行贷款项目多项）， 积累了丰富的热泵空调、采暖系统设计、施工经验。
公司已取得国际质量管理体系ISO—9001：2000认证和机电设备专项安装资质（二级)，获得了众多的荣誉及称号,公司始终严格按国家现行施工质量标准要求进行生产管理，保证施工质量和产品质量。是目前国内唯一坚持研、产、供、销、安装、售服为一体的节能空调产品开发单位.
公司高层管理人员具有丰富的项目经营管理和市场拓展能力；专业技术及销售管理人员平均年龄不到35岁，是一支有高专业水平、具有开拓精神的年轻队伍。
4。2 项目实施单位技术负责人情况
于永辉，男，55岁，高级工程师，现任公司董事长兼任总经理，总工程师，历任五届辽宁省大连市人大代表（第九、十、十一、十二届、十三届、十四届）;辽宁省瓦房店市公用事业局副局长、总工程师；市科协副主席；辽宁省大连市空调制冷学会副主任委员;辽宁省瓦房店市建筑设计院副院长等职。工作29年来，在工程设计中成绩突出；先后荣获各级各类荣誉称号40多次和国家发明和实用新型专利各两项。从事暖通空调专业技术工作以来，先后有9个项目11次获省(部）、市级科技成果奖和科技进步奖;在省以上杂志发表技术论文31篇，并有5篇论文获国家、省、市优秀科技论文奖。其中“半深井射流瀑气活性污泥法处理北方地区屠宰废水新技术"填补了国内空白.1973年其结合本职工作开始自学暖通专业技术；1974年进入勘测设计室担任暖通设计；1981年出席全国首届青年自学成才经验交流会，受到国家主席的接见;并荣获国家颁发的“自学成才奖励证书”，成为全国自学成才的典型.1988年破格晋升为工程师，1991年任建筑设计院副院长、专业负责人；1993年被评为大连市“拔尖人才”，1994年又破格晋升为高级工程师。1994年被授予市“十大杰出青年”.1994年完成的“蒸汽管道直埋敷设”研究课题，获国家实用新型和发明专利，获多项国家奖。被评为全国最佳环保推广项目,获国家环保局技术成果奖,国家环保科技进步三等奖;1997年该项技术还应德国暖通空调学会邀请,到柏林进行技术交流。1998年研制的“智能型自锁式热计量表”获国家发明专利.2000年开发研制的“大功率无燃料供热机组”获国家实用新型专利证书，大连市科学进步奖。本文为互联网收集，请勿用作商业用途文档为个人收集整理，来源于网络
5、项目建设热力规划
5.1 建设规划设计依据及气象条件
《采暖通风和空气调节设计规范》（GBJ50019-2003）
《地源热泵工程设计施工规范》（GB91970—2006)
《供水管井设计施工验收规范》
《公共建筑节能设计标准》（GB50189—2005）
建筑规划等专业提供的本工程有关设计资料
气象参数（高碑店市)
基地位于中国北方——河北省高碑店市，地处温带半湿润季风区域，大陆性气候显著。该地区四季分明，全年气候温差较大，春季干燥多风；夏季炎热多雨，多东南风；秋季干爽;冬季寒冷少雪，多西北风。年平均气温16度。雨水充沛，雨日为140天,主要集中在5—8月，年平均降水量约931mm,无霜期为230天。
高碑店市地区：
冬季采暖室外计算温度：-9℃
冬季空调室外计算温度:-11℃
夏季空气调节温度:34。8℃
夏季空气调节日平均温度：29。6℃
夏季空气调节室外计算湿球温度：26.8℃
年平均温度:12.3℃
极端最低温度：-22。0℃
冬季平均温度：-0。9℃
最大冻土深度：55cm
极端最高温度：43.3℃
采暖期：120-144天
工程方案设计依据
1、根据建设单位提供的高碑店市上东新城项目一期集中供热拟采用地源热泵地板热采暖系统的建设使用要求；
2、建设单位提供的建筑规划平面图及功能需求；
3、设备厂家产品样本说明书；
4、现行有关设计、施工规范。
5.2 工程设计原则
地源热泵地板热采暖系统工程是上东新城住宅项目一期工程的配套工程，总建筑面积约28.7万㎡;要求采暖系统设计与整体工程设计理念结合,与土建工程同步进行,以尽快发挥其经济效益和社会效益。
工程方案中应明确的设计原则如下：
1、充分利用土壤中的低品位热源，采用节能、环保的热泵技术,做到热能综合利用，达到最佳经济运行状态。
2、室内温度设计:冬季≥18℃.
3、系统的热源设备按大连奥德大功率地源热泵机组设计选用，设集中式供暖机房.
4、室内末端系统设计采用“低温水地板辐射采暖”系统。
本工程设计方案遵循技术先进、投资省、效率高、经济实用、节省能源，无污染,运行管理简便的原则。
5。3 地源概况
本工程现场可利用的地下土壤资源可满足地源热泵冬季采暖运行的需要。根据保定地区水文地质资料情况可知,其地下120米以下地层平均初始温度为14。0℃。
5.4 工程设计及施工范围
1、工程设计范围：
地源热泵集中供热机房设备、工艺管道及电气控制设计,室外土壤埋管换热器系统、室内末端地板热系统及室外热力管线系统等设计.
2、工程施工范围：
地源热泵供热机房设备、工艺管道安装、机房内电气控制安装，室外土壤埋管换热器系统安装、室内末端地板热系统安装及室外热力管线安装.
6 工程方案
6。1 热负荷
根据建设单位提供的项目规划平面图,结合我公司在以往同类地板热采暖系统工程设计施工中积累的经验,确定该住宅小区一期26.2万㎡(因一期工程内各个建筑单体户型设计、功能不明，这里按照一般住宅区综合考虑)工程的采暖负荷指标为45w/㎡(含3w/㎡的管网损耗），公建部分2.5万㎡(含5w/㎡的管网损耗），计算如下：
住宅26。2㎡×45w/㎡×0。9=10611KW
公建2.5万㎡×55w/㎡×0.95=1306KW
总采暖期平均热负荷11917KW
采暖期平均热负荷系数:
tn—tp
φ=
tn-tw
tn 设计室内计算温度
tp 采暖期平均计算温度
tw 设计室外计算温度
18—（-2。1）
保定地区φ= =0.65
18—(—12）
6。2 地埋管换热器设计
一、地下土壤换热量计算
根据上述计算的热负荷，计算该工程冬季的地下换热量，即冬季从土壤吸收的热量,计算如下：
冬季吸热：11917kw×0。75=8937kw
二、地下热交换器设计选择
根据该工程所在的地理位置及地质条件可确定地质条件良好，建议钻设120m的深孔,每个管孔可实现5。06KW左右的热交换量。根据当地地下地质结构及土壤类别热物性估算每个换热管孔需要占用的地面面积约为16～25㎡。这样根据该建筑计算负荷以及可作为埋设地耦管的空地面积数据，评估具备采用垂直式地耦管系统的条件.
综合考虑现场可用地表面积及土壤热特性及开挖钻孔费用，运行费用，本方案推荐地热交换器采用垂直竖井布置,埋管方式为双U型管并联同程的形式，管材选用聚乙烯（PE）管材。流程示意图如下：

根据保定地区地质资料，项目所在地钻设120米深孔,可实现40w/延米的冬季取热量，则该项目工程一期工程冬季集中采暖系统室外地埋管管长计算如下：
按埋管换热传热量计算:
冬季吸热40w/m（每延米井深），具体计算公式如下：
= ×1，000÷40
其中——竖井埋管总长（m)
——冬季从土壤吸收的热量（kw)
分母“40”是冬季每延米埋管管长吸热量(w/m）
竖井数目及间距：竖井深度按120m计算，间距5～6米(具体深度及间距依据现场勘探结果而定)
= ÷
其中——竖井总数(口）
——竖井埋管总长（m）
——竖井深度(m)
U型管竖井的水平间距取5m
根据上述换热量计算该建筑地热交换器埋管管长及钻井个数:
=8937×1，000÷40=223425m
=223425m÷120m=1862
考虑系统同时使用率和埋管地温变化，取井数：1862口
三、室外换热器施工工艺
土壤埋管换热器的地源热泵系统是在钻孔内置入U型管，并在钻孔内灌注传热材料,上部用直径较大的PE管连接,与地源热泵机组换热器形成一个密闭的循环管路，与热泵和室内散热循环体系组成地源热泵系统。其施工的工艺流程如下:
1、放线、定位
根据现场情况，依照设计图纸及地建地基基础图进行施工现场定位，竖孔间距为5m，如遇到自然基础桩基梁处等应适当的避让.
2、钻孔
直埋式地源热泵需要用钻机进行施工，要求钻机的钻进深度达到150m，本工程设计孔的有效深度为120m.钻头的直径为200mm，由于钻孔深度较浅，一般采用常规的正循环钻进方法.
钻孔施工完成后孔壁必须保持完整，如果施工区地层土质比较好，可以采用裸孔钻进；如果是砂层，孔壁容易坍塌，则必须下套管.裸孔钻进时，要求泥浆的密度在1.25g/cm3左右，以保证形成比较稳定的孔壁并逐渐降低泥浆浓度（加清水）。成孔时,要求最后上返泥浆的密度1.08g/cm3左右，且泥浆中基本不含砂粒。
3、U型的制备
按照事先设计好的接管方式，把PE型管制备好，要求U型弯接头的溶接作业在室内进行，以保证接头熔接的可靠性。在场地内展开U型管，以方便其进入孔内。
注入换热剂，换热剂可以增加U型管的整体重力，使下管更加容易，并作为传热介质，确保换热剂无泄漏后，在PE管的U型接头处捆绑配重，配重一般选用φ8～15mm的钢筋,长度为2。5m左右，根据下入PE管的根数决定配筋的数量，一般下入3根PE管配1根筋，下入5根PE管配2根筋.
4、下U型管
U型管的下放是工程的关键，因为下入U型管的深度决定着采取热量释放冷量的多少,所以必须保证下入U型管的深度。下U型管的方法十分简单,一般采用人力下管,一方面人的感觉可以判断U型管的完好与否；另一方面，人力也足以使其完全的下入孔内.在施工过程中，由于孔内情况复杂，下入U型管时可能会遇到很大的阻力(主要来自孔壁对U型管的摩擦阻力），可以采用如下方法进行下管：在PE管上套上粗麻绳，辅以扶正机构,通过加力杠杆作用与粗麻绳上，以便下管。
5、灌注
注浆是为了填充U型管与钻孔孔壁间的间隙，使其具有更好的传热性能填充材料的选择决定了传热率的大小，最好是把钻孔所取的岩土体进行回填，但是这在工程上实现起来比较困难,所以一般选用特殊物质制成的专门的灌注材料。
灌注时,要求泥浆泵的泵压足以使孔底的泥浆上返至地表,当上返泥浆密度与灌注材料的密度相等时，认为注浆过程结束。注浆时，必须保证注浆的连续性，否则会降低传热效果，影响工程质量。注浆是由与U型管一并下入孔内的注浆管完成的。
6.3 设备选择
根据上述热负荷和地埋管热交换器计算,其主要设备选择计算如下：
地源热泵选择为大连奥德生产的大功率地源热泵机组。该热泵是大连奥德自主开发的一种大功率纯水源热泵机组。该机组完全按热泵工况设计,并充分考虑城市集中供热对水温的要求，压缩机采用世界一流公司（台湾汉钟)生产的专为水源热泵机组配置开发的的半封闭紧凑型螺杆式压缩机，并且带有“自动喷液超温保护装置"，使机组冷凝温度（供水温度)可达55℃.我们知道，螺杆式压缩机由于没有进、排气阀，易损件少，使它具有2－5万小时的安全运行周期,它的零件数仅为活塞机的1／10.据统计在3000小时运转期间，活塞机的故障是螺杆机的10倍;在12000小时运转期间，活塞机的故障是螺杆机的4倍。螺杆压缩机属于回转式机型，它的振幅是往复式的1／5；螺杆式压缩机对湿行程不敏感，安全可靠。因此，在热泵机组上选用螺杆式压缩机具有无以伦比的优越性。
该机组的蒸发器、冷凝器采用奥德独有流程设计的壳管式换热器，该换热器不仅设计流程合理,可清洗（使机组制热冷量长期运行衰减问题得到解决）,而且其蒸发完全，传热效率高，传热温差可以小到2℃，这对充分利用地下水中有限的低品位不可直接利用的热量是极为有利的。地埋管热交换器采用聚乙稀PE管,该管具有极强的耐压和抗腐蚀性，可长期稳定的服务于采暖系统的需求。
该机组已获中华人民共和国专利，专利号为:ZL00202282。6。该机组具有如下五大特点：
①完全按热泵工况设计，50℃的冷凝温度（供水温度）是国内独一无二的.
②国内热泵中唯一选用带自动喷液保护的半封闭螺杆式压缩机，使机组可在高温下连续安全运行.
③机组的“四大件”（压缩机、蒸发器、冷凝器、制冷元件）和控制系统全为世界一流产品。
④质优价廉，性价比优良，每瓦热量价格相比较国内同类产品价格较低.
1、根据上述负荷计算，确定该28.7万平米住宅区地源热泵的规格、数量。
选择单台产热量为2068kw的 “SSR—2000DB2型”大连奥德大功率水源热泵机组6台.机组在运行期间可以根据室外天气气温的变化和系统的供回水温度做相应的能量调节.
2、土壤换热器系统循环水泵选择
冬季供热工况最大循环量计算
11917kw×1000×0.86
G =-—-—-—————— =3416吨/h
3℃×1000×1
根据冬季采暖工况最大循环量选用350/480-110/6（z)型土壤换热器循环水泵4台（Q=860T/h，H=28m，N=110kw），冬季运行3台，备用1台。
3、采暖系统循环水泵的选择
由于室内系统设计为“低温水地板辐射采暖系统”按国家规范其采暖系统供水温度宜大于60℃，结合热泵系统能效，本系统设计供热参数为：48℃~40℃。
11917kw×0.86
G=--———-——×1。05=1345吨／h
8℃×1
选用：200/315－55/4型循环泵4台，Q=400T/h、N=55kw、H=32m，运行3台，备用1台。
4、补水泵的选择
系统侧补水泵：:KQL50/200-5.5/22台，N=5.5kw、H=50m（暂定）,Q=15T/h，1用1备.
地源侧补水泵：KQL50/110-3/2，2台，N=3kw、H=16m（暂定），Q=15T/h，1用1备。
7.1 室内系统
室内采暖系统设计为低温水地板敷设采暖系统。
水系统采用焊接钢管，单元立管设在楼梯间或管井内,水平盘管采用PEX胶联管。
为便于运行管理,每户设锁闭调节阀门，予留热计量装置位置。
8。1 室外管网
一、土壤埋管循环管网,设计采用焊接钢管外缠2布三油防腐，埋地敷设.
二、室外热力管网采用成品聚氨脂保温管，支状布置，直埋敷设。
9 土 建
结合暖通专业设备选择的要求，一期工程地源热泵机房拟设2个集中机房,考虑设在小区地下车库内，位置相对与一期工程中心，层高3.3米以上.建筑面积约200㎡。要求有独立供电、水和排水系统。
10．1 电 气
一、电气设计依据
根据暖通空调专业提供的电气设计资料和电气设计规范进行设计。
二、设计范围
地源热泵供热机房的配电、设备控制、接地等。
三、设计内容
1、机房配电及控制。
2、电源：电源采用三相五线制（380V／50Hz／3F+T+N)配电,由甲方配送至采暖机房内配电柜上端。
四、用电负荷计算：

10.2 运行人员编制
地源热泵系统自动化程度高，运行管理简便，机房采暖系统运行维护可实行“两班制”，总计人员为5人，每班2人，1人替班即可。
10.3地源热泵采暖系统运行费用分析

地源热泵冬季采暖运行直接费用分析

10。4 分析结论
1、上东新城住宅项目一期地源热泵集中地板热采暖系统冬季144天采暖运行直接费用为13.53元/㎡,是同比城市集中供热收取的供热费（按照25元/㎡考虑）的53％,考虑维护、管理、折旧、税费等总费用不会超过18元/㎡，年可节约或获得运行收入约230万元。
2、地源热泵供热系统投资约为4300万元左右,平米投资150元，其热源部分投资仅为82元/㎡其投资与集中供热入网费相当、但运行管理自主权大、投资灵活,而且可实现环保零排放,无任何污染，没有传统采暖系统所必需的燃料消耗（煤、粉、灰和烟气)带来的污染,对美化建筑周边环境大有益处。
3、大连奥德地源热泵机组的主要部件全都采用世界一流产品，性能可靠、质量保证、经久耐用，并可实现全自动无人操作.是真正的高效节能，绿色环保产品。

6、结论
通过上述分析, 并从“建设规划设计方案"中可以看出：本方案的建设成功将取得巨大的经济效益和社会效益。
6.1经济效益
高碑店市上东新城地源热泵集中供热系统运行年费用约为：冬季：13.53元/㎡;与单供热运行费用比较就是集中供热收费的70%，为自建区域燃煤锅炉房取暖费用的85%，燃油、燃气取暖费用的1/3,1/2，电取暖费用的1/4。如果该社区全部采用热泵技术供热，年冬合计可节省运行费用近700万元.
6。2社会效应
上东新城地源热泵城市级示范项目顺应了国家“十一五规划”要求，开发利用地下水中的巨大低位热能,降低高碑店市能耗水平,提高能源利用率,形成地源热泵产业链,为保定市的经济平稳、可持续增长提供能源保障。
按照国家实施新的科学发展观，高碑店正在致力于不断地提高技术水平，以降低建筑能耗。地源热泵系统作为一种环保节能的技术正是顺应了这一要求,无论从节能方面或者环保方面都有传统供热采暖所不可比拟的优越性。
6.3节能效应

地源热泵采用地下（土壤热量交换）作为热源是一种清洁的可再生能源，由于只与地下（土壤）作热交换，故对地下土壤地质结构不产生影响，地源热泵与传统集中供热，区域锅炉供热相比节能在40％左右，与分体空调和传统中央空调系统相比，夏季节能在15—40%，冬季节能在40—50％.
6.4环保效应
高碑店市上东新城使用地源热泵空调机组在系统中省去了锅炉房和煤渣场占地，减少了对小区环境的污染影响和设备占地浪费资源。
采用地源热泵技术全年可减排SO29000吨，减排等效CO232万吨，可将此减排的CO2指标，出售给有减排指标的国家，每年可直接从发达国家获取1200万美元费用用于资源综合利用和环境治理,这不仅为保定地区集中供热建设中开辟了一条利用国外资金、开展节能和治理污染的新途径，而且为保定地区加速节约型社会建设,实现国民经济可持续发展做出重要贡献.
6。5环境影响分析
由于本地源热泵系统采用了先进的 “土壤源热泵系统"，确保了地热资源全利用,井群间距设计合理，不会引发任何地质灾害。
6。6市场需求分析
上东新城改造工程是高碑店市的重要建设工程之一,随着城市的建设发展,人们对居住环境品质要求的提高，上东新城改造为满足城乡居民搬迁而投资兴建，是十分必要和有很大的市场需求潜力的，必将带动提升整个城市居民的居住档次。
6.7示范项目推广前景分析
高碑店市上东新城建设改造，采用地源热泵技术提供采暖,这项新技术在该项目中的成功推广运用,将会取得很好的社会示范效应，更顺应了国家当前的大环境形势。对高碑店市乃至河北省的节能减排工作，推广意义巨大，示范成果明显,并将推广到整个三北有条件的地区使用。
诚请建议市政府对该项目予以关注、支持,推进。
大连奥德空调集团公司愿意举全公司之力，配合建设单位做好上东新城项目地源热泵技术的论证和提供相关工作支持！

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