北京中科建業是專業從事水源熱泵系統開發、研制、生產、銷售、安裝服務的高科技公司。公司生產的興業SBLGR系列高溫熱泵即2002年在山東勝利油田芙蓉小區成功運行后，近期又傳捷報。濟南軍區黃河三角洲生產基地一號供暖機房一次試車成功。
一、工程概況：
1、供暖建筑面積62000M2,其中公建占20000 M2,住宅占42000 M2.
考慮到公用樓梯間及南北陽臺,有效供暖面積為62000*0.93=57660M2。
2、地熱井、井水出水量70M3/h,水溫75℃
二、供暖系統：
1、供暖指標:q=65W/M2
2、實際供暖熱負荷:Q=q*S=65*57660=3748KW
3、設計熱媒溫度:供水65℃,回水54℃,供回水溫差11℃
4、供暖系統熱媒循環量
G=Q/C.ΔT=3748*103*0.86/11=293 M3/h
三、供暖方案簡介：
本小區冬季供暖熱負荷為3748KW,可充分利用該地熱井資源,配套熱泵機組,滿足整個小區冬季供暖要求,并使地熱井水排放溫度達到最低以滿足環保要求,使地熱井做到最大程度的利用.
四、供暖方案的優勢：
本著節省初投資和降低運行費用的原則,設計了本供暖方案,方案考慮了冬季采暖室內計算溫度的變化,系統運行的調節是在系統未達到設計供暖熱負荷時,可根據熱負荷的變化,逐漸遞增開啟熱泵機組,在供暖系統達到設計供暖熱負荷時,全部機組投入運行。本方案可最大限度地優化整個供暖系統的運行，將地熱井水做為最基本熱源，以最經濟的投入，滿足用戶的供暖需要，同時可利用一次板換和熱泵機組的調節，調整供暖系統低峰期的供暖能力，以適應季節的變化。
另外，在地熱井水的利用上，本著降低運行費用，節省能源的原則，以及地熱井水的排放溫度的要求，配備變頻地熱井深井泵或地熱水調節水罐，以提高地熱水的利用量。如果考慮到地熱深井泵的運行安全和壽命，也可增加變水流自控器，對地熱井水加以控制。本方案只對變水流自控器而言。
五、一次板換的確定：
采用國際著名品牌—德國GEA板式換熱器，作為供暖系統的一次板換，地熱水和采暖回水在一次板換中進行逆流換熱，以增加換熱效率，降低運行成本，節省工程的初期投資。
經反復計算和驗算，確定地熱水經一次板換后的溫度為56℃，采暖回水90M3/h，經一次板換后的溫度為69℃。
采暖回水在一次板換中的加熱量為：
Q=90*103*（69-54）*1.163*103=1570KW
根據以上參數，選擇德國GEA板式換熱器作為一次板換。
六、一次板換循環泵的計算：
選擇KQL100/200-22/2，一備一用，其工作參數為
Q=100M3/h H=50M N=22KW R=2960rpm
七、地熱深井泵的確定：
由甲方配合專業施工隊伍，根據水文地質情況確定地熱深井水設計參數為：流量70M3/h，水溫75℃。
八、熱泵機組的確定：
以二次板換的水溫參數，作為選擇熱泵機組工作參數的依據，確定熱泵機組的蒸發溫度ET=15℃，冷凝溫度CT=70℃，按降低系統初投資和優化運行的原則，選擇SBLGR-06-R134a熱泵機組作為熱量轉移設備。此熱泵機組在設計工況下，單機制冷量為308.2KW，單機制熱量為418KW，機組輸入功率120KW。
根據采暖回水進出熱泵的工作參數，確定熱泵機組的加熱量為：
QK=200*103*（63-54）*1.663*103=2093.4KW
則共需機組2093.4÷418=5.01臺≈5臺
5臺熱泵機組的制熱量為418*5=2090KW
5臺熱泵機組的制冷量為308*5=1541KW
九、熱泵機組冷凝器循環泵：
為使系統優化運行，采用一機一泵，每臺泵的量為203÷5=41M3/h
根據冷凝器循環水量和系統的工作阻力，選用5臺KQL80/185-11/2作為冷凝器循環水泵，其工作參數為Q=47M3/h H=44M N=11KW R=2960rpm。
十、蒸發器循環泵的確定：
根據機組的單機制冷量308.2 KW和進出二次板換的水溫18℃和33℃，單機組蒸發器循環泵的流量為
QE=Q0/C*ΔT=308.2*103*0.86/1*（33-18）=17.77M3/h
為使系統優化運行，采用一機一泵，每臺泵的循環流量17.77M3/h，根據單臺機組的蒸發器循環水量和系統的工作阻力，選用11臺KQL65/185-7.5/2，其工作參數為Q=23.4M3/h H=44M N=7.5KW R=2960rpm
十一、 二次板換的確定：
根據熱泵機組蒸發器的工作工況和運行參數，確定二次板換的工作參數。因機組單機制冷量為308.2KW，5臺機組的總制冷量為1541KW，如設井水出水二次板換的溫度為t′,根據熱平衡,可列下式
70*（56- t′）*103*1.163=1541*103
t′=37℃
根據以上參數，選擇德國GEA換熱器來作為二次板換。
十二、經濟分析：
1、據燃油方式采暖提供數據，本社區冬季采暖每天平均耗電量為4800kw,每天平均耗油量17.5噸，每噸油平均按照2000元/噸，則每天總費用為4800×0.43+17.5×2000=37064元
則冬季每平米運行費用37064×120/96314=46.18元
2、由計算得知改用新方式采暖后單位平米季節運行費用將節約46.18-7.31=38.87元/M2季
3、該項目改造后每采暖期節約運行費用為：101385×38.87=394.1萬元/季
十三、結論：
a) 消除由燃油引起的爆炸、火災等隱患
b) 年可為國家節約一次性能源燃油2100噸；
c) 減少燃油排放廢氣5595萬立方米；
d) 減少燃油排放廢熱9.7×1011kcal;
e) 較燃油采暖設備使用壽命周期長10-15年。
一、工程概況：
1、供暖建筑面積62000M2,其中公建占20000 M2,住宅占42000 M2.
考慮到公用樓梯間及南北陽臺,有效供暖面積為62000*0.93=57660M2。
2、地熱井、井水出水量70M3/h,水溫75℃
二、供暖系統：
1、供暖指標:q=65W/M2
2、實際供暖熱負荷:Q=q*S=65*57660=3748KW
3、設計熱媒溫度:供水65℃,回水54℃,供回水溫差11℃
4、供暖系統熱媒循環量
G=Q/C.ΔT=3748*103*0.86/11=293 M3/h
三、供暖方案簡介：
本小區冬季供暖熱負荷為3748KW,可充分利用該地熱井資源,配套熱泵機組,滿足整個小區冬季供暖要求,并使地熱井水排放溫度達到最低以滿足環保要求,使地熱井做到最大程度的利用.
四、供暖方案的優勢：
本著節省初投資和降低運行費用的原則,設計了本供暖方案,方案考慮了冬季采暖室內計算溫度的變化,系統運行的調節是在系統未達到設計供暖熱負荷時,可根據熱負荷的變化,逐漸遞增開啟熱泵機組,在供暖系統達到設計供暖熱負荷時,全部機組投入運行。本方案可最大限度地優化整個供暖系統的運行，將地熱井水做為最基本熱源，以最經濟的投入，滿足用戶的供暖需要，同時可利用一次板換和熱泵機組的調節，調整供暖系統低峰期的供暖能力，以適應季節的變化。
另外，在地熱井水的利用上，本著降低運行費用，節省能源的原則，以及地熱井水的排放溫度的要求，配備變頻地熱井深井泵或地熱水調節水罐，以提高地熱水的利用量。如果考慮到地熱深井泵的運行安全和壽命，也可增加變水流自控器，對地熱井水加以控制。本方案只對變水流自控器而言。
五、一次板換的確定：
采用國際著名品牌—德國GEA板式換熱器，作為供暖系統的一次板換，地熱水和采暖回水在一次板換中進行逆流換熱，以增加換熱效率，降低運行成本，節省工程的初期投資。
經反復計算和驗算，確定地熱水經一次板換后的溫度為56℃，采暖回水90M3/h，經一次板換后的溫度為69℃。
采暖回水在一次板換中的加熱量為：
Q=90*103*（69-54）*1.163*103=1570KW
根據以上參數，選擇德國GEA板式換熱器作為一次板換。
六、一次板換循環泵的計算：
選擇KQL100/200-22/2，一備一用，其工作參數為
Q=100M3/h H=50M N=22KW R=2960rpm
七、地熱深井泵的確定：
由甲方配合專業施工隊伍，根據水文地質情況確定地熱深井水設計參數為：流量70M3/h，水溫75℃。
八、熱泵機組的確定：
以二次板換的水溫參數，作為選擇熱泵機組工作參數的依據，確定熱泵機組的蒸發溫度ET=15℃，冷凝溫度CT=70℃，按降低系統初投資和優化運行的原則，選擇SBLGR-06-R134a熱泵機組作為熱量轉移設備。此熱泵機組在設計工況下，單機制冷量為308.2KW，單機制熱量為418KW，機組輸入功率120KW。
根據采暖回水進出熱泵的工作參數，確定熱泵機組的加熱量為：
QK=200*103*（63-54）*1.663*103=2093.4KW
則共需機組2093.4÷418=5.01臺≈5臺
5臺熱泵機組的制熱量為418*5=2090KW
5臺熱泵機組的制冷量為308*5=1541KW
九、熱泵機組冷凝器循環泵：
為使系統優化運行，采用一機一泵，每臺泵的量為203÷5=41M3/h
根據冷凝器循環水量和系統的工作阻力，選用5臺KQL80/185-11/2作為冷凝器循環水泵，其工作參數為Q=47M3/h H=44M N=11KW R=2960rpm。
十、蒸發器循環泵的確定：
根據機組的單機制冷量308.2 KW和進出二次板換的水溫18℃和33℃，單機組蒸發器循環泵的流量為
QE=Q0/C*ΔT=308.2*103*0.86/1*（33-18）=17.77M3/h
為使系統優化運行，采用一機一泵，每臺泵的循環流量17.77M3/h，根據單臺機組的蒸發器循環水量和系統的工作阻力，選用11臺KQL65/185-7.5/2，其工作參數為Q=23.4M3/h H=44M N=7.5KW R=2960rpm
十一、 二次板換的確定：
根據熱泵機組蒸發器的工作工況和運行參數，確定二次板換的工作參數。因機組單機制冷量為308.2KW，5臺機組的總制冷量為1541KW，如設井水出水二次板換的溫度為t′,根據熱平衡,可列下式
70*（56- t′）*103*1.163=1541*103
t′=37℃
根據以上參數，選擇德國GEA換熱器來作為二次板換。
十二、經濟分析：
1、據燃油方式采暖提供數據，本社區冬季采暖每天平均耗電量為4800kw,每天平均耗油量17.5噸，每噸油平均按照2000元/噸，則每天總費用為4800×0.43+17.5×2000=37064元
則冬季每平米運行費用37064×120/96314=46.18元
2、由計算得知改用新方式采暖后單位平米季節運行費用將節約46.18-7.31=38.87元/M2季
3、該項目改造后每采暖期節約運行費用為：101385×38.87=394.1萬元/季
十三、結論：
a) 消除由燃油引起的爆炸、火災等隱患
b) 年可為國家節約一次性能源燃油2100噸；
c) 減少燃油排放廢氣5595萬立方米；
d) 減少燃油排放廢熱9.7×1011kcal;
e) 較燃油采暖設備使用壽命周期長10-15年。
