摘要:海淀区政府办公大楼是一座包括地下3层、地上13层的建筑大楼,总供暖面积58493m2。大楼采用恒有源公司的单井抽灌技术,利用浅层地能,给大楼办公室冬天供热、夏天供冷、全年供应生活热水(三联供)。整个供暖系统能效比达到,COP=2.81;采暖期能耗(供暖、新风及生活热水)中可再生能源利用率达64.40%。设备运行中,系统在冬天采集浅层地(热)能、在夏天向浅层地下释放热能,不消耗地下水,不向大气和周围环境排放任何CO2、SO2 、NOX和颗粒污染物。从本项目完工以来,设备运行良好,经济和社会效益显著。本工程项目在北京和中国其它地区起到了良好的示范作用。在全中国共有272个项目,326万平方米,采用了恒有源的单井抽灌技术、采集浅层地能实现了三联供。
前言
海淀区政府办公楼位于北京市西北部万柳地区,是一座高层政府办公建筑楼,层高3.3m,地下三层,建筑面积为12832m2,地上13层,建筑面积约45661m2,总供暖面积58493m2。
该办公楼采用了恒有源公司的单井抽灌技术(即中央液态冷热源环境系统),利用浅层地热能,节省了燃料能源,不向大气排放任何污染气体,为建筑冬季供暖、夏季制冷及全年提供日常生活热水(三联供)。
设备安装
该办公大楼总供热面积58493m2,冬天供暖,控制室温20℃左右,夏天制冷,控制室温26℃左右,长年供应生活热水45℃左右。工程设计热负荷为: QR=6477kW,设计冷负荷Ql=4845kW。设计热水供应量12t/h。
冷热源机房安装8台HT760型和1台HT380型地能热泵。浅层地能采集井9口,井深82~86米,井间距约10米。末端系统地下部分为新风系统、地上为风机盘管加新风系统。
系统性能
1、系统制热能效系数和再生能源利用率计算
我们以2003年冬天的供暖季节为例进行计算:区政府办公楼供暖季从2003年11月13日至2004年3月17日,共计126天供暖期,总用电量为231.22万千瓦·时。总能耗包括供暖,新风及生活热水负荷。
①系统每小时供热量:
系统供回水温差:经供暖期126天记录统计系统平均温差2.28℃。
系统水流量:经测定供暖期126天测定平均流量为 790m3/h。
系统水密度:45℃水温下,水密度为990.25㎏/m3。
系统小时平均供热量:
Qpj=c×ρ×G×Δt
=1.163×990.25×790×2.28=2074.4 kWh
②采暖期系统供热量:
Qr = n×n1×Qpj
=126×24×2074.4=627.30×104 kWh
③采暖期热水供应负荷:
Qs =21.09×104 kWh
④采暖期总供热负荷:
Q = Qr+Qs
=(627.30+21.09)×104=648.39×104 kW·h
⑤采暖期总电耗:
2003年11月13日至2004年3月17日,共计126天供暖期,总用电量为
N =231.22万千瓦·小时。
⑥系统制热能效比:
COP=Q/N
=648.39/231.22=2.81
⑦ 再生能源利用率:
海淀区政府办公楼冬季采暖期能耗(供暖、新风及生活热水)中可再生能源利率用达64.40%。
η=(1-1/COP)×100%
=64.40%
2、建筑物能耗计算
①生活热水电耗:
生活热水实际日平均供应量为38.90吨/日,采暖期除周六、日及法定假日外,总供应热水天数126天;热水供水温度为45℃,自来水温度8℃。
每吨热水用热量为:
Qs1=1.163×1000×(45-8)=43.03 kWh
每吨热水用电量为:
Ns1= Qs÷COP
=43.03/2.81=15.31kWh
(系统能效比 COP=2.81)
采暖季热水总热量为:
Qs= Qs1×n×G
=43.03×126×38.90=21.09×104 kWh
采暖季供应热水总用电量:
Ns=n×G×Ns1
=126×38.90×15.31=7.50×104 kWh
②新风负荷电耗:
区政