1. 工程概況：

   寧波市嘉樂企業(yè)辦公樓位于寧波市鄞州古林鎮(zhèn)陳橫樓村嘉樂工業(yè)園區(qū)，地處鄞縣大道與機(jī)場路交叉處。屬于公建類建筑，總建筑面積3.247萬m2，其中本工程示范面積為1.1萬m2。結(jié)構(gòu)體系為磚墻及組合窗，主要用途為辦公、展示廳會議、客房等，采用地源熱泵系統(tǒng)來提供制冷、供熱。其中一層為大廳及大小會客廳。三層為企業(yè)產(chǎn)品展示廳，六層為客房部分。其余樓層為各企業(yè)行政辦公室。2005年8月至2006年12月完成了整個地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)工程的建設(shè)并調(diào)試運轉(zhuǎn)。
                  
    2. 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

    (1)  空調(diào)系統(tǒng)的冷熱負(fù)荷
     大樓總冷負(fù)荷為960KW，熱負(fù)荷約為580KW。

    (2)  系統(tǒng)方案綜述
    本工程采用地源熱泵垂直埋管＋冷卻塔輔助系統(tǒng)。
    室外：嘉樂企業(yè)辦公樓位于鄞縣大道古林段附近，該地區(qū)土壤垂直分布基本上可劃分為4層：粘土層、淤泥層、礫石層和基巖層。該地區(qū)土層較復(fù)雜，可適合采用垂直地埋管地源熱泵系統(tǒng)，根據(jù)寧波地區(qū)其他地源熱泵工程經(jīng)驗，鉆孔深度可達(dá)到40～70米。水文條件屬于山區(qū)盆地集水。水系補給水源為四明山水系及天然降水?？衫玫暮拥浪蛎娣e為6500M2，水面深度為1.5—2.5米，夏季河水溫度為26～30℃，冬季河水溫度為4～8℃。經(jīng)計算，本工程共需鉆孔250個，設(shè)計孔深50米，管井設(shè)置D32的U型高壓PE管?？紤]本工程實際情況，在建筑物周邊的綠化帶及道路地帶鉆孔。地耦孔間距約為4.5m×5m，水平管設(shè)計采用同程回路設(shè)計。
    地埋管中的冷卻水通過集分水器匯集后，進(jìn)入各樓層，供應(yīng)二～八樓層的VKC系列水水機(jī)組及一層PH、PS水空機(jī)組，當(dāng)夏季冷卻水溫高于32℃時，啟動冷卻塔輔助散熱，地埋管起過冷作用，冬季完全使用地埋管。
    室內(nèi)：二～八樓層夏季VKC機(jī)組產(chǎn)生7/12℃的冷凍水，供應(yīng)風(fēng)機(jī)盤管制冷，一部分被冷卻水系統(tǒng)帶入地埋管中，散熱到土壤中。冬季VKC機(jī)組產(chǎn)生45/40℃的溫水供應(yīng)風(fēng)機(jī)盤管制熱，冷卻水通過地埋管從土壤吸熱。一層冷卻水直接進(jìn)入PH、PS水空機(jī)組，由壓縮機(jī)循環(huán)產(chǎn)生冷熱風(fēng)供各房間空調(diào)使用。
   （3）系統(tǒng)運行
   （一）
     地源介質(zhì)在冬季作為熱泵供暖的熱源和夏季制冷的冷源。即在冬季，把地源介質(zhì)中的熱量“吸取“出來，提高循環(huán)介質(zhì)溫度后，供人采暖；夏季，把室內(nèi)的熱量取出來，釋放到地源介質(zhì)中去，由地源介質(zhì)將其儲存。
    機(jī)組提取地下水中的低位能量并將其聚變?yōu)楦呶荒芰?，然后輸送給冷暖水循環(huán)系統(tǒng)(用戶末端)。整個系統(tǒng)僅消耗電能，無任何污染。主機(jī)占地面積比傳統(tǒng)方式大大減少，可放置在地下室等空間。
    與鍋爐（電、燃料）和空氣源熱泵的供熱系統(tǒng)相比，水源熱泵具有明顯的優(yōu)勢。鍋爐供熱只能將90~98%的電能或70~90%的燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)化為熱量，供用戶使用，因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省二分之一以上的能量，由于地源熱泵的制冷、制熱系數(shù)可達(dá)4.5~5，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，其運行費用為普通中央空調(diào)的50~60%。
   （二）夏季制冷系統(tǒng)
    為節(jié)約投資，夏季高峰期在設(shè)計地下?lián)Q熱孔數(shù)滿足系統(tǒng)夏季基礎(chǔ)負(fù)荷的換熱量的同時采用原有系統(tǒng)的冷卻塔輔助散熱，冷卻塔調(diào)峰負(fù)荷約為總負(fù)荷的30%左右。
   （三）冬季制熱系統(tǒng)
    冬季制熱時能量由地埋系統(tǒng)提供。
                  
   （4）系統(tǒng)原理圖：

                  
    (2) 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析：
     因?qū)幉ǖ貐^(qū)地質(zhì)情況較適合地源熱泵系統(tǒng)，并結(jié)合夏季輔助冷卻塔做輔助散熱，應(yīng)用地源熱泵成本較低。
     大樓一層房間以會議室為主，考慮同時使用率不高，采用地源熱泵分散式系統(tǒng)，機(jī)組為PS、PH系列，每個房間可獨立控制房間主機(jī)的啟停。二層以上辦公、展示功能為主，故設(shè)計采用地源熱泵集中式系統(tǒng)，機(jī)組為VKC系列，末端加風(fēng)機(jī)盤管。
    冷熱源系統(tǒng)考慮采用冷卻塔做夏季輔助散熱，一來節(jié)約大樓空調(diào)總造價，節(jié)省占地空間，二來平衡全年的土壤吸熱及散熱量。（寧波地區(qū)冷負(fù)荷約1.5～2倍于熱負(fù)荷，故向土壤排熱量遠(yuǎn)大于土壤吸熱量），三來夏季使用過程中，以使用地源側(cè)為主，當(dāng)?shù)卦磦?cè)回水溫度高于32℃，開啟冷卻塔做輔助散熱，地源側(cè)過冷作用，
    (3)可再生能源建筑應(yīng)用部分增量成本概算（包括計算基準(zhǔn)）：
     地源熱泵系統(tǒng)成本主要包含三部分：室外換熱系統(tǒng)，機(jī)組及室內(nèi)安裝部分。
     本工程共鉆孔250個，每孔50米深。
     機(jī)組部分包括VKC080機(jī)組10臺，VKC040機(jī)組2臺，PH04機(jī)組4臺，PH05機(jī)組2臺，PH07機(jī)組3臺，PH09機(jī)組7臺，PS07機(jī)組6臺，PS09機(jī)組3臺。

     地源熱泵系統(tǒng)增量成本主要為地埋施工費用，末端系統(tǒng)和常規(guī)中央空調(diào)基本一樣，不考慮其他因素。、

      4、節(jié)能預(yù)測分析，謹(jǐn)供參考：
      (一)計算依據(jù)
       制冷期150天，制熱期90天，空調(diào)冷負(fù)荷960KW，熱負(fù)荷為580KW。
       大樓空調(diào)運行時間為每天8小時。 
       電費按1.0元/度。
       因室內(nèi)末端及水泵耗電量相同，且耗電量較小，故本次運行費用計算僅計算主機(jī)部分。
       建筑物各負(fù)荷比例的天數(shù)(參考)：
                   
                   
         負(fù)荷率分布表
         負(fù)荷百分?jǐn)?shù)  夏季運行天數(shù)   冬季運行天數(shù)
         25%              25             20
         50%              50             30
         75%              50             30
         100%             25             10

                   
        （二）地源熱泵系統(tǒng)運行費用
          夏季制冷功率為215KW，冬季制熱功率為163KW。
          項目計算過程結(jié)果
          夏季水源熱泵
          機(jī)組負(fù)荷率100%25天25天×8小時×215KW×100%43000
          負(fù)荷率75%50天50天×8小時×215KW×75%64500
          負(fù)荷率50%50天50天×8小時×215KW×50%43000
          負(fù)荷率25%25天25天×8小時×215KW×25%10750
          合計150天161250
                         
          冬季水源熱泵
          機(jī)組負(fù)荷率100%20天20天×8小時×163KW×100%26080
          負(fù)荷率75%30天30天×8小時×163KW×75%29340
          負(fù)荷率50%30天30天×8小時×163KW×50%19560
          負(fù)荷率25%10天10天×8小時×163KW×25%3260
          合計90天78240
          全年運行費用240天239490

         （三）運行效果監(jiān)測
         項目2006年12月投入運行，至今效果良好，各房間室內(nèi)溫度可達(dá)到24℃以上，大廳內(nèi)溫度也能達(dá)到20℃以上。較低的運行費用讓業(yè)主對系統(tǒng)滿意。
                   
         （四）項目設(shè)計特點
          樓層之間可實現(xiàn)單獨控制，計費簡便。