青島靈山衛(wèi)地鐵廢熱源熱泵示范工程位于青島市黃島區(qū)，青島地鐵13號(hào)線從附近穿過(guò)。建筑為靈山衛(wèi)停車場(chǎng)上的綜合樓， 該綜合樓與停車場(chǎng)上下組合布置， 整棟建筑共七層，高26.9m ，為二類高層公共建筑；總建筑面積為46755.9m2 ，其中地下建筑面積為14141.5m2 ，地上建筑面積為32614.4m2。

地下一層有派出所、配套車庫(kù)、后勤用房和機(jī)房；其中，派出所位于建筑西側(cè)， 采用獨(dú)立冷熱源，建筑面積為1605m ，由于地形原因，完全露出地面；地上一層至六層均為地鐵服務(wù)的辦公空間，其中包括運(yùn)營(yíng)用房、 西海岸軌交公司等。綜合樓于2019年開(kāi)始投入使用，目前只有部分樓層和樓層的部分房間為使用狀態(tài)。

該實(shí)際工程將毛細(xì)管網(wǎng)作為前端換熱器埋設(shè)于地鐵隧道內(nèi)，但受現(xiàn)場(chǎng)施工條件制約，毛細(xì)管換熱器實(shí)際敷設(shè)面積僅為 5910m2 ，前端換熱器的換熱量不足以為整棟建筑提供充足的冷熱源，故該綜合樓采用多系統(tǒng)綜合制冷制熱的方式，除地源熱泵系統(tǒng)外，還有風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)、冷水機(jī)組系統(tǒng)為該建筑供冷供熱， 地鐵源熱泵系統(tǒng)承擔(dān)該綜合樓辦公部分冷熱負(fù)荷， 夏季地鐵源熱泵額定制冷量為313kW ，冬季地源熱泵額定制熱量為341kW。主要設(shè)備參數(shù)如下表所示。

夏季上述三類機(jī)組均投入使用， 加載順序依次為：冷水機(jī)組、地源熱泵、風(fēng)冷熱泵(兩臺(tái))；冬季只有三臺(tái)機(jī)組投入，加載順序依次為：地源熱泵、風(fēng)冷熱泵(兩臺(tái))。

兩臺(tái)風(fēng)冷熱泵的優(yōu)先加載順序根據(jù)機(jī)組的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間選擇，優(yōu)先運(yùn)行累計(jì)時(shí)間短的一臺(tái)。所有減載順序與加載順序相反。機(jī)組的啟停及開(kāi)啟臺(tái)數(shù)主要受用戶側(cè)回水溫度控制。夏季制冷時(shí)，溫度設(shè)定控制在11~16℃，高于范圍加載一個(gè)機(jī)組和環(huán)路，低于范圍減載一個(gè)機(jī)組和環(huán)路；冬季制熱時(shí)，溫度設(shè)定控制在 37~43℃，低于范圍加載一個(gè)機(jī)組環(huán)路，高于范圍減載一個(gè)機(jī)組和環(huán)路。地源熱泵系統(tǒng)除需滿足上述機(jī)組加減載要求外，還需監(jiān)控毛細(xì)管出水溫度；夏季時(shí)，出口水溫高于 38 ℃，則加載新的機(jī)組；冬季時(shí)，出口水溫低于4℃，則加載新的機(jī)組。

通過(guò)對(duì)地源熱泵系統(tǒng)在典型工況下的實(shí)際運(yùn)行性能的實(shí)測(cè)。測(cè)試期間，系統(tǒng)源側(cè)供回水溫度見(jiàn)圖7-4-1。從圖中可以看出，源側(cè)供水溫度(即毛細(xì)管網(wǎng)前 端換熱器進(jìn)口溫度) 一直在升高， 最小值為34.8℃，最大值為55.9℃，機(jī)組運(yùn)行78h后溫度升高了21.1 ℃；源側(cè)回水溫度(即毛細(xì)管網(wǎng)前端換熱器出口溫度) 隨著供水溫度升高而升高， 最小值為25℃，最大值為46.7℃，機(jī)組運(yùn)行78h后溫度升高了21.7℃。供回水溫差較為穩(wěn)定， 最小值為8.8℃，最大值為10.1℃，均值為9.3 ℃。測(cè)試期間，負(fù)荷側(cè)供回水溫度見(jiàn)圖 7-4-2。

從圖7-4-2中可以看出，負(fù)荷側(cè)供回水溫度隨著機(jī)組的啟停而不斷波動(dòng)；其中負(fù)荷側(cè)回水溫度 最低值為10.3℃，最高值為 14.1℃，平均值為11.8 ℃；負(fù)荷側(cè)供水溫度最低值為6.7℃，最高值為10℃，平均值為8.1℃。負(fù)荷側(cè)供回水溫差最大值為 4.6℃，最小值為3.3℃，平均值為3.7 ℃。

根據(jù)測(cè)試結(jié)果，計(jì)算各時(shí)刻毛細(xì)管換熱器換熱量， 如圖7-4-3 所示。由于源側(cè)為定流量系統(tǒng)，源側(cè)水泵功率取定值， 所以毛細(xì)管網(wǎng)換熱器系統(tǒng)換熱功率與源側(cè)供回水溫差變化情況一致。隨著熱泵系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間增長(zhǎng)，毛細(xì)管換熱器換熱效果較為穩(wěn)定，測(cè)試期間毛細(xì)管換熱器單位面積換熱量大小平均為103.2W/m2。

注：本文摘選自《中國(guó)地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告（2021）》，更多地埋管地源熱泵工程應(yīng)用、地源熱泵復(fù)合式利用工程應(yīng)用、污水源熱泵工程應(yīng)用、地表水源熱泵工程應(yīng)用、地下水源熱泵工程應(yīng)用典型案例請(qǐng)查閱本報(bào)告

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