一、項目基本情況園區規劃原則及目標如下： （1）世園會內建筑供熱獨立解決。 （2）世園會內新建建筑 100%達到綠色建筑標準，有條件可建設零

一、項目基本情況

園區規劃原則及目標如下：

（1）世園會內建筑供熱獨立解決。

（2）世園會內新建建筑 100%達到綠色建筑標準，有條件可建設零能耗建筑。 （3）世園會應用優先采用可再生能源供熱，特別是太陽能、地熱、熱泵供熱，若條件不能滿足可考慮燃氣冷熱電三聯供方式供熱。 （4）規劃世園會可再生能源比例達到 10～15%。

根據北京市規劃院所提供的冷熱負荷指標：四大展館夏季冷負荷指標 100W/ ㎡，冬季熱負荷指標 80W/㎡；商業服務及配套設施夏季冷負荷指標 80W/㎡，冬 季熱負荷指標60W/㎡。

溫室建筑：冬季熱負荷指標 200W/㎡。（溫室廠家提供） 按照整個園區的分布及建筑的使用功能，考慮到初投資及后期輸送能耗，我方設計兩個能源站。

1#熱泵能源站空調冷熱負荷估算

二、設計及方案說明

能源站設計

按照整個園區的分布及建筑的使用功能，考慮到初投資及后期輸送能耗，設計兩個能源站。 1#熱泵能源站系統主要用于生活體驗館、演藝中心、國際館、配套設施、商業服務建筑的供暖及制冷，設置在國際館建筑下面，供熱面積為 13.6 萬平方米。 2#熱泵能源站系統主要用于中國館、植物館、商業服務的供暖及制冷，設置在中國館建筑下面，供熱面積為12.54 萬平方米。 能源站位置如下：

三、方案設計及設備配置

1#熱泵能源站：地源熱泵結合水蓄能+燃氣鍋爐調峰能源系統形式 國際館建筑面積 13.6 萬平方米，總冷負荷 13.6MW，總熱負荷 10.88MW，項目配置2 臺制熱量 1323kW 地源熱泵機組，結合 2000m3 蓄能水池聯合運行（換熱 孔數為720個，100m深），夏季冷負荷不足部分配置3臺制冷量為3516kW(1000RT) 冷水機組結合6 臺 433m3/h 的冷卻塔聯合運行。熱負荷不足部分配置 2 臺 3500kW （5T）燃氣鍋爐。

2#熱泵能源站：地熱梯級利用+地源熱泵結合水蓄能+燃氣過爐調峰能源系統形式 中國館建筑面積 12.54 萬平方米，總冷負荷 12.54MW，總熱負荷 10.032MW， 項目鉆鑿 2 口深層地熱井（單井出水量 60T/h，水溫 55℃），配置兩臺 1100kW左右的深層地熱熱泵機組，通過地熱梯級利用可提供 3600kW 的熱量。配置 2 臺 制熱量1323kW 淺層地源熱泵機組，結合 2000m3 蓄能水池聯合運行（換熱孔數為 720 個，100 米深）。冷負荷不足部分配置 2 臺制冷量為 4570kW(1300RT)冷水機 組結合 4 臺 560m3/h 的冷卻塔聯合運行。熱負荷不足部分配置 2 臺 2800kW(4T) 燃氣鍋爐。

四、經濟、環境及社會效益

（一）經濟效益：

五、設計方案優勢

（一）淺層地溫能的利用

熱泵系統是一種先進的高效節能、無任何污染的采暖空調方式，在建筑用能領域，是作為環保和節能首推的新技術應用項目。 地源熱泵是利用了地球表面潛層地熱資源作為冷熱源，進行能量轉換的供暖空調系統。地表潛層是一個巨大的太陽能集熱器，收集了 47%左右的太陽輻射到地球的能量，比人類每年利用能量的 500 倍還多。它不受地域、資源的限制，量 大面廣，無處不在。這種儲存于地表潛層近乎無限的可再生能源，使得地能成為 清潔的可再生能源的一種形式。

地表潛層地熱資源溫度，一年四季相對穩定，冬季比環境溫度高，夏季比環 境溫度低，是最好的熱泵熱源和冷源。使得地源熱泵系統比空氣源熱泵系統運行 效率高 40％，節能和節省運行費用 40％左右。地能溫度比較恒定，使得熱泵機 組運行更可靠、穩定，也保證系統的高效性和經濟性。

（二）地熱資源利用

地熱是一種集熱、礦、水三位一體的寶貴礦產資源，地熱能是清潔、可再生的能源。地熱資源可用于供暖、浴療、種植、養殖、工業烘干等方面。開發利用 地熱資源可以減少大氣污染，保護大氣環境，具有一定的社會效益。同時由于地 熱能價格低廉，又具有較好的經濟效益。

（三）空調系統大溫差設計

本方案設計的夏季供回水溫差為 7℃，供冷工況為 6/13℃；冬季供回水溫差為7℃，供熱工況為 45/38℃。 大溫差輸送，優點如下：

（1）節省水泵輸送能耗。水泵輸送能耗占到系統總能耗的 35%以上，采用 大溫差輸送，減少水泵的耗電量，當空調供回水溫差比常規溫差高 2℃時，可減 少水泵運行費用20％以上。

（2）降低初投資。采用大溫差輸送，可以減少輸送管道的管徑，節約系統 的初投資，當空調供回水溫差比常規溫差高 2℃時，節省管道一次投資 10％左右。

（四）空調系統中的蓄能方式主要有冰蓄能和水蓄能，水蓄能與冰蓄能相比 具有以下的優勢：

（1）水蓄能系統既可以在夏季蓄冷、又可以在冬季蓄熱，而冰蓄能系統只 能是夏季蓄冷，冬季不能蓄熱。

（2）蓄冰設備的造價要高于蓄水設備，而蓄冰設備在冬季供熱工況時又閑 置，從投資上來說采用蓄水系統比采用蓄冰系統具有更大的優勢。

（3）水蓄冷系統機組的效率遠遠高于冰蓄冷系統，系統的運行費用更低。 冰蓄冷系統中機組在蓄冷工況時蒸發器最低出水溫度為－6℃，水蓄冷系統中機組在蓄冷工況時蒸發器最低出水溫度為 4℃，出水溫度要高 10℃左右，機組的效 率比冰蓄冷系統高 25%以上。

（4）水蓄能系統可以將蓄存的能量盡量用在電力高峰段，系統的運行費用 更低。因為冰蓄冷系統中的蓄冰設備受到融冰率的限制，如冰盤管的最大融冰率 為 15%左右，也就是說蓄冰設備在每個小時段最多能提供總蓄冷量的 15%左右， 蓄存的冷量只能慢慢地分攤在各個小時段提供，不能集中地用在電價最高的時段；

而水蓄能系統沒有這個限制，可以將蓄存的冷（熱）量盡量用在電價最高的時段， 這樣就可以最大限度地降低系統的運行費用。

六、地熱梯級利用系統

一級供熱：末端為風機盤管，供回水溫度暫定為：45/38℃，板式換熱器一 次側的地熱水利用溫度為 55/40℃；

二級熱泵供暖：末端為風機盤管，供回水溫度暫定為：45/38℃，板式換熱 器一次側的地熱水利用溫度為 40/25℃；熱泵機組側進出水溫度為：38/23℃； 三級熱泵供暖：末端為風機盤管，供回水溫度暫定為：45/38℃，板式換熱器一次側的地熱水利用溫度為 25/10℃；熱泵機組側進出水溫度為：23/8℃； 總計：地熱水通過梯級利用可產生制熱量 3576.3KW。

七、技術適用范圍

技術名稱：深層地熱+淺層地溫能+水蓄能+鍋爐調峰能源綜合利用供暖制冷 技術。

該項技術既可以滿足供暖、制冷需求，也可滿足生活熱水需求，應根據建筑 使用功能的不同，可采用不同的綜合能源形式。具體如下：

（1）居民生活小區、別墅以及獨立公寓等住宅類建筑，可以采用地源熱泵 能源系統或地源熱泵+深層地熱能源系統。

住宅項目：

1）北京當代萬國城北區—地源熱泵+燃氣鍋爐調峰能源形式；

2）長辛店園博府—地源熱泵能源系統形式。

（2）商業、辦公類建筑，根據其用能特點，可以采用地源熱泵結合水蓄能空調系統，夜間利用谷電進行蓄能，白天釋能，減少運行成本，削峰填谷。 辦公項目：

1）順義汽車城—地源熱泵+水蓄能能源系統形式； 2）金蝶軟件園—地源熱泵+水蓄能能源系統形式。 商業項目：

1）北京平谷萬德福廣場—地源熱泵+水蓄能能源系統形式；

2）奧林匹克森林公園瞭望塔—地源熱泵能源系統形式。

（3）酒店、賓館類項目，可以采用地源熱泵能源系統或地源熱泵+深層地熱能源系統。

酒店項目：

1）北京天湖國際會議中心酒店—地源熱泵能源系統形式。

2）瑞麟灣溫泉度假酒店—地源熱泵+深層地熱能源系統形式。

（4）學校項目，包括宿舍、教學樓、體育場館、辦公樓等建筑，可采用地源熱泵+深層地熱能源形式，可配備常規能源調峰。 學校項目：

1）北京師范大學沙河新校區—地源熱泵+燃氣鍋爐調峰能源系統形式； 2）懷柔北京電影學院—地源熱泵+冷水機組調峰+市政熱力調峰能源系統形式。

（5）醫院項目，可以采用地源熱泵能源系統或地源熱泵+深層地熱能源系統， 可配備常規能源調峰。

酒店項目：

1）北京懷柔安佳醫院—地源熱泵能源系統形式；

2）北京回龍觀醫院—地源熱泵能源系統形式。

（6）溫室類項目，可采用地源熱泵能源系統或綜合能源系統。

溫室項目：

1）北京國際鮮花港—地源熱泵+水源熱泵+深層地熱+燃氣鍋爐調峰能源系統

形式；

2）2012 年第七屆世界草莓大會—地源熱泵能源系統形式。