用友軟件園位于海淀區(qū)，軟件園占地面積45.52公頃。軟件園的主要功能區(qū)有：用友產(chǎn)業(yè)中心、研發(fā)中心、培訓(xùn)中心、接待展覽中心、封閉研發(fā)中心、物流中心、餐飲中心等。工程采用地源熱泵+冰蓄冷+燃氣鍋爐調(diào)峰的綜合能源利用方式為軟件園提供夏季制冷、冬季供暖，及24小時生活熱水。采用冰蓄冷技術(shù)，具有對電網(wǎng)進行削峰填谷功能，熱泵機組在夜間利用谷電（電價低）進行蓄能，用戶在使用廉價電能的同時，既解決了白天用電高峰、限電、電價高等問題，還為電網(wǎng)的晝夜平衡做出了貢獻。工程于2007年11月竣工，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，效果良好。

該項目由北京華清榮益公司設(shè)計并施工

設(shè)計思路

    用友軟件園的建設(shè)目標為國際一流的生態(tài)環(huán)保軟件園。建筑物的冷、暖空調(diào)系統(tǒng)是園區(qū)的重要設(shè)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(shù)與蓄能技術(shù)強強聯(lián)合，既可利用熱泵技術(shù)同時滿足制冷和采暖的特性，又可采用蓄能技術(shù)進行電網(wǎng)的削峰填谷，既使用戶使用到了廉價的采暖、空調(diào)方式，又解決了污染問題，還為電網(wǎng)的晝夜平衡做出了貢獻，可以大幅度降低空調(diào)系統(tǒng)日間電力高峰時期的用電負荷。電力部門實行的電力峰谷差價，使得用戶可以得到一定的運行費用的節(jié)省。由于我國電網(wǎng)峰谷差日益加大，在華北地區(qū)的電網(wǎng)峰谷差已達到40%，并有進一步加大的趨勢，因而使電力負荷的管理難度也日益加大，為了解決這一難題，政府正在大力推廣蓄冷技術(shù)，大力加大峰谷電價差，鼓勵用戶。北京市電網(wǎng)峰谷分時電價如下表:

    因此，本系統(tǒng)采用熱泵技術(shù)和蓄能技術(shù)相結(jié)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)提供來穩(wěn)定的冷、熱源，又解決了燃煤的污染問題和燃油、燃氣的高耗能問題。不但符合國家的環(huán)保政策，也符合用戶的根本利益。

4.1.3系統(tǒng)設(shè)計方案

1、冬季供暖：根據(jù)軟件園冬季空調(diào)設(shè)計熱負荷總量13391kw，按照復(fù)合式系統(tǒng)的設(shè)計思路和設(shè)計原則，以一期規(guī)劃冬季設(shè)計日最高熱負荷的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(shè)計日熱負荷的調(diào)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。

2、夏季制冷：設(shè)計最大冷負荷為15784kw。整個軟件園存在建筑形式多樣、使用功能各異、機房設(shè)備運行散發(fā)大量熱能等因素，空調(diào)冷負荷比較復(fù)雜。根據(jù)冷負荷結(jié)構(gòu)分析：負荷主要集中在8：00—21：00，13小時運行期間電力高峰段為6小時，電力平段為7小時。從總體上看全天負荷存在極其明顯的變化，空調(diào)系統(tǒng)相當適宜設(shè)計成蓄冷系統(tǒng)。

    根據(jù)本項目特點，為節(jié)省初投資，本項目冰蓄冷系統(tǒng)的方式選用負荷均衡的部分蓄冰，由于夜間有部分供冷負荷，故單獨設(shè)計機載冷機（離心式冷水機組）。冰蓄冷系統(tǒng)采用溫差可以較大的主機上游的串聯(lián)系統(tǒng)，同時蓄冰設(shè)備選用法國CIAT生產(chǎn)的冰球蓄冰裝置。由于乙二醇水溶液的溫度較低，可以保證板式換熱器為系統(tǒng)提供5℃出水的同時有較高的效率和較低的初投資。在典型設(shè)計日空調(diào)冷負荷由三工況熱泵機組、機載冷機和蓄冰設(shè)備共同承擔，非典型設(shè)計日通過優(yōu)化控制來滿足冷負荷需求并將系統(tǒng)耗電量降低到最小。

    該系統(tǒng)三工況熱泵機組和蓄冰設(shè)備聯(lián)合供冷時，乙二醇溶液首先經(jīng)過熱泵機組在空調(diào)工況下降溫以保持較高效的工作，再經(jīng)冰槽的冷卻使乙二醇溶液的溫度進一步降低，這樣板式換熱器的進出口處乙二醇溶液的可以達到較大的溫差，從而使在相同的負荷條件下，串聯(lián)系統(tǒng)乙二醇溶液的流量較小，因此在相同的條件時串聯(lián)系統(tǒng)的乙二醇循環(huán)泵小于并聯(lián)系統(tǒng)，使串聯(lián)系統(tǒng)的設(shè)備投資和運行費用都優(yōu)于并聯(lián)系統(tǒng)，且串聯(lián)方式管路簡單運行可靠。

3、生活熱水：①冬季：主要依靠在下班之后或在夜里23：00—7：00之間電價低谷期內(nèi)，此時建筑采暖用熱已極大減少，可自動調(diào)整出部分采暖系統(tǒng)富裕出的熱泵機組用于加熱生活衛(wèi)生熱水，并儲存于一定容積的蓄熱水罐內(nèi)（熱水罐容積為108m³），實現(xiàn)隨時按需供水。不足的部分由燃氣鍋爐提供，最大限度地節(jié)約生活衛(wèi)生熱水加熱費用。②春秋過渡季節(jié)：由熱泵機組單獨供應(yīng)熱水。③夏季：夜間蓄冰的時候，衛(wèi)生熱水由儲存于水箱中的熱水提供，不足的部分由燃氣鍋爐提供，其它時間段由熱泵機組提供，不足的部分由燃氣鍋爐補充，最大限度地節(jié)約生活衛(wèi)生熱水加熱費用。基于以上分析，生活熱水的提供除考慮熱水加熱系統(tǒng)與地源熱泵系統(tǒng)的合理配置，優(yōu)化控制模式，優(yōu)化儲存方案外，無須再增設(shè)專門加熱熱水的地源熱泵系統(tǒng)。

4.1.4主要設(shè)備配置

    系統(tǒng)主要設(shè)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(shè)備、冷卻塔、板式換熱器和屏蔽泵等等，系統(tǒng)設(shè)計時，從系統(tǒng)功能出發(fā)相同功能不同設(shè)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。

    根據(jù)以上夏季供冷需求的實際情況，由離心式冷水機組承擔基載負荷，聯(lián)合三工況熱泵機組和蓄冰設(shè)備實現(xiàn)夏季空調(diào)供冷，配置2臺美國McQuay公司生產(chǎn)的離心式冷水機組WSC126MBGN2F/E4212/C4212，單臺制冷量為1200RT，由與之配套獨立設(shè)置的冷卻塔系統(tǒng)散熱；配置4臺法國CIAT公司生產(chǎn)的三工況LWP4200型三工況熱泵機組+蓄冰設(shè)備，承擔主力制冷負荷，三工況熱泵機組夜間蓄冰，日間以空調(diào)工況與蓄冰設(shè)備聯(lián)合供冷，該部分空調(diào)冷卻散熱熱能，通過地下土壤換熱器循環(huán)液系統(tǒng)，傳輸?shù)降叵?，由地下水的徑向流動和地層熱傳?dǎo)換熱，配置440m³法國CIAT公司生產(chǎn)的AC.00型高效蓄冷球，總蓄冷量為7040RTH。

系統(tǒng)經(jīng)濟技術(shù)分析

1、項目總投資:一期能源中心初投資近4600萬元,項目建筑面積約為18.4萬㎡，初投資平均僅為250.00元/m²左右。               

2、夏季運行費用：北京市建筑空調(diào)冷期為140天（從6月初到10月中）來計算，地源熱泵冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)每年夏季空調(diào)運行電費約為261.5萬元。合14.2元/平方米。

3、冬季運行費用：北京市建筑的冬季采暖期為120天（從11月中到次年3月中）來計算，水源熱泵系統(tǒng)每年冬季采暖運行電費為323.3萬元。合17.6元/平方米。