地源热泵土壤换热器建筑物下的应用(图)

2008/8/22/09:23 来源：华清地热作者：刘伟张文秀王吉标陈燕民

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——当代万国城北区地源热泵系统之土壤换热器实施方案

摘要：本文以国内首个埋设于建筑物结构底板下的典型的地源热泵项目中为实例，结合设计和实施过程中的关键环节——测试实验和土壤换热器设计、施工中遇到的问题及解决办法，较系统的介绍了地源热泵系统在建筑物下的应用可行性。

关键词：地源热泵、土壤换热器、燃气热水锅炉、联络管、防水

引言

地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统，地源热泵系统通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温热能向高温热能转移。地能分别在冬季作为地源热泵系统供暖的热源和夏季空调的冷源，在冬季，通过管路循环把地能中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量“取”出来，释放到地能中去。由于地源热泵系统具有不受地下水位影响、高效、环保、无污染等等优点，近几年来在国内得到了迅速发展。尤其在环保、节能的时代主题下，建设部相继出台政策鼓励热泵技术应用，地源热泵成为别墅和高档次项目的首选。地源热泵土壤换热器一般埋设在建筑周边绿地、停车场下，不占有地面空间。但是对于市区内项目，一般土地资源紧张的，没有足够的场地埋设土壤换热器，这就导致地源热泵在场地紧张的项目中的应用受到限制。基于此我们通过深入开发、研究，设计实施了国内第一个埋设于建筑物基础下的大型、高档住宅项目——当代万国城地源热泵工程。

本文通过对实施过程中的一些难点、要点进行分析，期望对地源热泵技术的应用和发展起到一定的促进作用。

1、工程概况

当代万国城二期地处东直门东北角，占地面积1公顷，总建筑面积约22万

平米，地下室约55000m2。本工程的目标是建设一座高舒适度、低能耗、健康、绿色、环保型的里程碑式住宅建筑，它充分利用现有的建筑类高科技力量，对其屋面、外墙、外窗、采暖、制冷、新风等进行了全面的系统的优化设计，从而满足一部分人对高品质居住、办公、购物、休闲的要求，在节约能源的情况下，实现他们对高品质生活的追求。

2、空调系统概述

系统设计充分考虑初投资和运行费用，采用以地源热泵为主，燃气锅炉和冷却塔作调峰的复合式系统。由于地处北京市核心地带，没有场地，因此将土壤换热器设置在车库底板下，共计635组双U换热管，埋深100米。本项目的末端系统为顶棚辐射＋新风系统；地源热泵机组夏季的排热由土壤

换热器和冷却塔完成；冬季取热源由土壤换热器实现，不足部分采用燃气热水锅炉；生活热水部分通过热泵机组热回收实现，不足部分通过燃气锅炉提供。具体见下图。

工程图