典型项目

1.项目概述

郑州儿童医院位于市区港督街。该项目于2000年6月投产+0.1.065438，已顺利运行9年，应用建筑面积1.8× 1.04m2..该工程采用地下水源热泵系统，主机品牌为凯丰国民。

2.地质条件

该项目位于郑州市，属于冲积平原与黄河冲积平原的结合部。含水层的岩性为细砂、粉砂等。，厚度159m，水位深度9m。

本工程设计有6口抽灌井，其中2口井深98米，4口井深70米。单井出水量为100m3/h，单井回灌量为50m3/h..抽灌井运行方式为二抽四灌。在实际运行中，一口抽水井一般可以满足用水需求。水井分布见图4-14，其中3 #和6 #为抽水井，1 #、2 #、4 #和5 #为回灌井，直径0.4m

系统运行情况如下:夏季运行时间一般为5月25日至9月25日，全天运行。当室外环境温度为33 ~ 35℃时，室内温度可达265438±0℃；一般冬季运行时间为10月110至次年2月10，全天运行。当室外环境温度为-5℃时，室内温度可达20℃。运行效果良好。平均每天运行成本不到0.1元/m2，每年可节省大量电费。

二、洛阳电业局健康西路住宅小区地温中央空调系统

1.项目概述

该项目位于健康西路以南新建的永兴花园小区。2004年建成投入使用。由5栋17层住宅组成，共有516户。路北现有建筑为四栋多层住宅，共380户，总建筑面积约10×104m2。永兴花园小区地热中央空调已使用6年，成为洛阳市示范小区。本工程采用地下水源热泵系统。

2.地质条件

本工程位于洛阳盆地洛河二级阶地，地下水类型为第四系松散岩类孔隙水。含水层为砾石和中粗砂，渗透系数(k)为64m/d，厚度为41m，埋深为24m，地下水径流方向为西北-东南，单位涌水量为80～130 m3/h·m，单位补给量为54m 3/h·m..

洛阳年平均气温14.9℃，浅层地下水温度一般为16 ~ 18℃，居民区实测温度为18℃。地下水位受气象和洛河水位影响，年变化2 ~ 4m。

地下水水质类型为HCO3 SO4-Ca Mg，矿化度680.26mg/L，pH值7.5，总硬度471.5Mg/L，总垢462.7mg/L，属于多垢水。Fe3+为0.08毫克/升，Fe2+为0.04毫克/升，可溶性二氧化硅为18.0毫克/升，耗氧量为0.72毫克/升..

3.系统设计

(1)设计气象参数

冬季采暖室外计算温度:Tw为-5℃；夏季制冷室外计算温度:Tw为35.9℃。

(2)房间设计条件

客厅:夏季25℃，冬季18℃；餐厅:夏季25℃，冬季18℃；卧室:夏季26℃，冬季25℃；卫生间:夏季26℃，冬季25℃。

(3)最大冷热负荷

本项目每户最大冷负荷为8141W/7000 kcd h，每户最大热负荷为6000 W/5160 kcd h，夏季提供7 ~ 12℃冷水，冬季提供55 ~ 45℃热水。

工程设计最大同步冷负荷为6460k W，最大供热负荷为4596k W，热泵机组向卫生热水箱提供最高温度为48℃的卫生热水，设计流量为40t/h..

(4)水源热泵机组

本项目采用四台意大利Clemente PE/SRH3602/B水源热泵机组，每台机组的制冷量(QL)为65438±0.648 kW，总制冷量为6592kW，制热量(QR)为65438±0.670 kW。三台热泵机组即可满足要求，一台热泵机组用于制备卫生热水。

(5)工程设计井

本工程共设计8口井，分A、B两排(组)布置，编号为A1至A4和B1至B4。两口井的排距为95m，井距为48.5~73.6m，其中4口井为抽水井，4口井为回灌井。A井组和B井组的抽水和注水可以互换。一般在换季的时候进行。

(6)深井泵的变流量控制

1 ~ 4深井泵为变频调速泵。泵的速度由回注水温度控制。夏季回注水温度控制在(29 1)℃。当低于下限时，将降低泵速，当高于上限时，将提高泵速。冬季回注水温度控制在(865438±0)℃,低于下限时提高泵速，高于上限时降低泵速。最高频率为50Hz，最低频率为40Hz(可调)。当频率达到下限且流量仍然过高时，关闭一台泵。当频率达到上限仍较低时，启动水泵。从而达到节水、节电的目的。

(7)水处理

1)旋流除砂:井水进入热泵机组前，先经过旋流除砂器，去除砂粒，使含砂量小于1:20×104。设计4台旋流除砂器，型号为BC-160，单流量为150 ~ 6504。

2)电子水处理仪除垢:选用MHW-I-G16-1.6智能除垢电子水处理仪，水处理能力为1040m3/h..工作原理是主机产生的高频电信号通过电极直接作用于水，在高频振荡电路产生的交变电磁场作用下，氢键断裂，大分子团断裂成单个水分子；在高频电磁场的作用下，水分子的偶极距离加长，极性增强，形成偶极:偶极的负极与水中的Ca2 ++和Mg2 ++等阳离子相容，偶极的正极与水中的阴离子相容，从而降低水中阴阳离子之间的运动速度，减少碰撞结垢的几率，达到防垢的目的；在高频交变电磁场的作用下，偶极子不断撞击垢层，破坏CaCO3的分子间作用力，使原来的垢层逐渐变软脱落，成为悬浮在水中的CaCO3细颗粒，随系统污水排放而被去除；同时，随着水中偶极与盐的亲和力增强，结垢的动态平衡向溶解方向移动，结果越来越多的垢被溶解，达到除垢的目的。

4.系统操作

自2004年以来，该系统运行状况良好。因为北区老住宅的末端没有改造，所以仍然不能使用，只供南区水星苑小区的五栋高层使用。运营时间为夏季6月15至9月15，冬季10月115至3月15。高峰期启动两台泵就可以满足用户的要求。经过多年运行，室内温度满足设计舒适度要求，抽水井和回灌井系统运行正常，可以保证充分回灌。且运行成本低，每天0.07元/m2，每年可节省电费百万元，远近游客每年参观100多次。

3.河南省地矿局第一地质工程研究所办公楼地下水源热泵空调系统

1.项目概述

河南省地质矿产局第一地质工程研究所办公楼位于驻马店市乐山路90号，总建筑面积3200m2。是三层建筑，南北两栋，老式墙体保温效果差，不是节能建筑。北楼是单面角楼，南楼是双面楼。该工程采用地下水源热泵系统，空调设计为冬暖夏冷。

2.浅层地热能条件

浅层地热能赋存于第四纪中、下更新统的粘土、粉质粘土、薄砂和地下水中。地下水赋存于粘性土裂隙和砂层孔隙中，富水性一般较弱。200m以内温度为19.1℃，单井涌水量一般在500m3/d左右，含水层补给能力一般较弱，单井补给量一般小于500m3/d..

本工程共有3口水井，单井深度为130m，钻孔直径为(9)650mm，井管为(φ)300mm钢筋混凝土焊管，其中含水层段为相应规格的滤管，单井出水量为32m3/h，通过一次抽水和两次抽水，抽水量为27m 3/h，回灌完成后水位上升13.2m，相应水位埋深为

3.地下水源热泵系统

1)冷热负荷

冷负荷指标为130W/m2，热负荷指标为90W/m2；；计算夏季冷负荷247kW，冬季冷负荷171kW。

2)主要空调设备表(表8-1)

3)项目成本

地源热泵中央空调系统总造价为73.6万元，低于传统的中央空调系统。

4.操作效果

(1)夏季制冷:2009年6月26日至9月7日运行73天。室温一般为25 ~ 27℃，冷藏温度和各项指标均达到国家标准。期间最低气温21.7℃，远低于国家标准。

表8-1主要空调设备表

(2)冬季供暖:2009年10月5日至20100年3月5日，运行122天，室温一般为18 ~ 20℃，供暖温度及各项指标均达到国家标准。期间最高气温27℃，远高于国家标准。

(3)在运营使用过程中，水系统1抽2灌满足使用要求，空调系统全控，达到低噪音、节能环保、舒适安全的效果。

5.经济效益分析

夏季制冷运行73天，* * *用电量15912度；冬季供暖运行122天，用电量61944度。总用电量为77856千瓦时。电价单价为0.78元/千瓦时，计算的总运营成本为60727.68元，综合折算运营单价为0.0973元/平方米/天。改造前，原办公楼制冷制热(锅炉+电空调)年运行费用为32万元。使用地热空调后，每年节省运行费用25.93万元，三年即可收回安装费用。

四、其他一些地热中央空调系统

目前，研究区各类地热空调用户超过1000户，发展迅速，取得了良好的应用效果(表8-2)。