恒有源科技发展集团（微信号：HYYESSTD）专注于浅层地能作为建筑物供热的替代能源的科研、开发和推广。致力于原创技术的产业化发展，实现为建筑物无燃烧供热，大力发展地能热冷一体化新兴产业。
4．机房热泵系统设计
本工程二十栋建筑设置一个集中的冷热源机房，机房设置于19号公建会所地下一层设备层。机房总建筑面积为550平方米，机房层高为4.5m。
4.1主机选型
机房共选择10台LWP1800型西亚特热泵主机，单台主机制冷量559kW，耗电量110kW，供水温度7℃-12℃；单台主机制热量726kW，耗电量170kW，供水温度50℃-45℃。主机均为双压缩机回路。
4.2循环水泵选型及管路系统设计
末端系统和与井水换热的二次水循环系统各选择六台循环水泵（一台备用），为减小管道直径便于系统安装和控制，将十台主机分为两组连接管道，末端与二次两系统的水泵也相应分开。两组主机系统均接至末端分集水器及二次水外线总管道。循环水泵选择QPG150-315型屏蔽泵，单台水泵循环流量为200m3/h，扬程为32m，功率为30kW。
管道系统按两组主机分开设置，管道系统按如上原理图中设置四通换向阀门，使末端水系统在夏季流经主机蒸发器制冷、在冬季流经主机冷凝器制热，每组管路系统共设置八台四通换向阀。
4.3热水系统设计
本工程采用热泵系统制备供应日常生活用热水，机房内设置容量为50m3的玻璃钢热水储水箱制备并储存生活热水。热泵系统主机热水出水温度较低，瞬间加热能力有限，因此需设置较大的蓄存热水装置。
设板式换热器，其一次加热侧为热泵主机冷凝器散热，设计循环供水温为55℃；二次侧由蓄水箱取水循环加热。
当水箱内水位及水温均达到设计要求时停止系统加热，当蓄水箱内水温低于限值时停止向水箱内补水以确保热水用户水温。
设变频供水装置由蓄水箱内取热水供向末端用户，供水装置根据用户用量调节供水量及保持供水压力。
5．室外单井循环在能采集系统设计
本工程当地的地下水文地质条件较好，采用单井循环地能采集技术系统抽取地下水作为介质为热泵系统低位能量采集系统，在获取地能冷热量后井水100%回灌。
5.1水文地质情况
本地区地层以砂卵石为主，间含砂土、粗沙、中沙、细沙等，地下水含量丰富，静水位埋深为20m～25m之间，含水层厚度多在30m以上。具体地区域水系见图5。
5.2单井循环地能采集井
单井循环换热地能采集井按结构分为两类：有蓄能颗粒采集井和无蓄能颗粒采集井，根据本工程地质条件，设计选用无蓄能颗粒采集井。
无蓄能颗粒采集井在井壁（内径为 D ）和井管（外径为 d ）之间不设置填料等，可以实现井壁与井管内循环水的直接换热。循环水由置于井管底部负压区的潜水泵抽出，进入热泵机组放热或吸热后，由热泵机组返回进入上部正压区内。水流在地能采集井环形空间内向下流动至负压区，透过井管下部的花管部份进入井管，再由潜水泵抽出，完成循环取热过程。
水流在环形空间由上向下的运动的过程中实现热交换。
本工程共设单井循环换热地能采集井13口，拓孔直径为800mm，井深85m，成井后内设500mm钢制井管，井内设恒有源公司单井循环地能采集系统能量采集装置。
6．运行费用分析
6.1系统运行
本工程目前已运行10个采暖、制冷季，通过实际发生的采暖、制冷用电统计记录可知：建筑冬季采暖每平方米用电量平均为33kW•h、夏季制冷每平方米建筑平均用电量为15kW•h，本项目电价约为0.5元/kW•h，项目采暖用电费用为16.5元/平方米，综合考虑项目运行人员成本、维护成本约5元/平方米，实际区域供暖成本为21.5元/平方米。本项目以低于市热力集团天然气供暖30元/平方米2元的标准收费，即28元/平方米，实际收费率按90%计算，按如上经营标准区域供热企业可实现15%左右的毛利润。
据相关报导，北京市热力集团集中供热采购成本为91元/平方米，销售仅为24元/平方米，为弥补其亏损，政府每年要拿出33亿元进行补贴。与之形成鲜明对比的是，节能环保的热泵供暖不仅实现区域供暖的零污染、更以与集中热力销售价格供暖成本相当的经济的运行保障了区域供暖，减轻了政府关于此项民生问题的负担。
7．结论
以浅层地能为低位热源，以水为传热介质，采用热泵技术进行供热、空调及生活热水制备的地能热泵系统在四季香山小区应用成功，系统投入运行以来效果良好，调节灵活，管理方便，节能性突出，建筑采暖费用不超过24元/平方米，空调制冷费用不超过10元/平方米，低于其它空调采暖方式；系统运行过程中无任何污染物排放，环保性显著，同时以合理的单井循环地能采集技术封闭循环的形式利用地下水源实现了地下水的完全回灌、对地下水不产生污染。
以单井循环换热为基础的热泵系统为区域供暖，不仅可实现不依赖政府补贴的运营，更可实现15%的利润空间，具有推广意义。（作者：王满全 杨明忠）
来源_《中国地能》
http://weibo.com/p/1001603832551855802136
