由北京市科委立項(xiàng)，清華大學(xué)熱能系和北京清源世紀(jì)科技有限公司共同研制開(kāi)發(fā)出的QYHP系列的高溫水源熱泵機(jī)組，采用最新研制的高溫環(huán)保工質(zhì)HTR01，解決了傳統(tǒng)工質(zhì)高溫工況下工作壓力過(guò)高的技術(shù)瓶頸，保證了設(shè)備在高溫工況下運(yùn)行的安全可靠，從根本上解決了上述地?zé)峁┡�中的三個(gè)主要問(wèn)題。

　　QYHP系列高溫水源熱泵可直接把30-60℃的低溫地?zé)崴�加熱�?0-90℃，適用于各種供暖方式，解決了高寒地區(qū)的地?zé)釤岜霉┡�以及用高溫水源熱泵取代燃煤鍋爐仍可利用暖氣片熱水式熱力循環(huán)系統(tǒng)的采暖改造問(wèn)題。被利用后的地?zé)嵛菜�排水溫度最低可低�?0℃，符合環(huán)保的要求。制熱工況COP可達(dá)到3.5以上，也就是說(shuō)，花費(fèi)一份代價(jià)，可以得到3.5倍以上的熱量。

　　用高溫水源熱泵機(jī)組對(duì)低溫地?zé)崴�進(jìn)行余熱回收，可加大地?zé)峋�的供暖能力，使一口地�(zé)峋�起到兩口地�(zé)峋�的作用，能產(chǎn)生出良好的經(jīng)濟(jì)效益。舉北京市為例：北京城區(qū)和小湯山地區(qū)已有地?zé)岵膳�工�?6處，年開(kāi)采利用地?zé)崴?85.9萬(wàn)立方米，采暖面積約38萬(wàn)平方米，如果利用熱泵技術(shù)將40℃尾水降至10℃再排放，那么從目前每年排放的286萬(wàn)立方地?zé)嵛菜�中可回收熱量�?.5萬(wàn)千瓦，可擴(kuò)大供暖面積90萬(wàn)平方米，節(jié)能及環(huán)境效益十分明顯。

　　三、項(xiàng)目簡(jiǎn)介

　　北京某工程項(xiàng)目：一期建設(shè)共有19000平方米的大學(xué)生公寓，約4200平方米的公建（會(huì)所），大學(xué)生公寓采用暖氣片熱水式熱力循環(huán)系統(tǒng)供暖，會(huì)所采用中央空調(diào)系統(tǒng)，冬夏兩用�，F(xiàn)有地?zé)峋�一口：井深�?800米、日出水量為1054t/d（44t/h）、出水溫度為57℃。

　　該井所出57℃低溫地?zé)崴�可直接給采用中央空調(diào)系統(tǒng)的會(huì)所供暖。但該低溫地?zé)崴�要用于大學(xué)生公寓的暖氣片熱水式循環(huán)熱力系統(tǒng)供暖，需進(jìn)一步加熱，將水溫提高到70℃以上。如采用傳統(tǒng)燃煤、燃油、燃?xì)忮仩t加熱方式，供暖后的排放水溫仍將在40℃以上，無(wú)法解決資源的浪費(fèi)和環(huán)境熱污染的問(wèn)題。

　　應(yīng)用QYHP系列高溫水源熱泵機(jī)組，可輸出70℃以上的二次熱水，能在末端為暖氣片的用戶進(jìn)行供暖。被利用后的地?zé)嵛菜�排水溫度最低可低�?0℃，將低溫地?zé)崴�的能量充分利用，同時(shí)熱泵機(jī)組還可免費(fèi)制取生活熱水及為會(huì)所提供夏季制冷。真正實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、高效節(jié)能。

　　四、負(fù)荷計(jì)算

　　1、空調(diào)室外計(jì)算參數(shù)（北京地區(qū)）

　　2、空調(diào)室內(nèi)計(jì)算參數(shù)

　　冬季室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度t=18－22℃，室內(nèi)相對(duì)濕度φ≤55%

　　夏季室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度t=22－26℃，室內(nèi)相對(duì)濕度φ≤60%

　　3、負(fù)荷計(jì)算

　　冬季供暖工況：

　　取面積熱指標(biāo)：q = 60 W/㎡.

　　供暖總建筑面積：F = 19000+4200=23200㎡

　　冬季總熱負(fù)荷：Q = q × F = 60×23200=1392kW

　　其中大學(xué)生公寓熱負(fù)荷：1140kW

　　會(huì)所熱負(fù)荷：252kW

　　夏季制冷工況：

　　取面積冷指標(biāo)：q = 110 W/㎡、

　　制冷總建筑面積：F = 4200㎡

　　則夏季總冷負(fù)荷：Q = q × F = 110×4200=462kW

　　五、工藝方案

　　冬季工況：利用57℃地?zé)崴�進(jìn)行供暖，采用梯級(jí)利用的方式進(jìn)行。

　　第一級(jí)：應(yīng)用板式換熱器輸出55℃熱水為高檔公寓部分供暖，地?zé)嵛菜疁囟冉禐?2℃左右；地?zé)崴�間供可提供256KW的熱量，可滿足會(huì)所冬季供暖252kW最大熱負(fù)荷的需求。

　　第二級(jí)：應(yīng)用1臺(tái)QYHP600H高溫水源熱泵機(jī)組對(duì)52℃地?zé)嵛菜�進(jìn)行余熱回收，輸出75℃二次水對(duì)大學(xué)生公寓進(jìn)行供暖。

　　第三級(jí)：應(yīng)用1臺(tái)QYHP600H高溫水源熱泵機(jī)組對(duì)36℃左右的地?zé)嵛菜�進(jìn)行余熱回收，輸出75℃二次水對(duì)大學(xué)生公寓進(jìn)行供暖，地?zé)嵛菜疁囟?8℃，符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　兩臺(tái)QYHP600H高溫水源熱泵機(jī)組共可輸出1248KW的熱量，可滿足大學(xué)生公寓冬季供暖1140kW最大熱負(fù)荷的需求。

　　夏季工況：QYHP600H型高溫水源熱泵機(jī)組單機(jī)額定制冷功率為325KW，兩臺(tái)合計(jì)為650KW，可滿足4200㎡高檔建筑共462 KW的夏季冷負(fù)荷的需求。

　　六、經(jīng)濟(jì)性比較

　　高溫水源熱泵除具有環(huán)保的特點(diǎn)外，更具有明顯的節(jié)能優(yōu)勢(shì)，下面將利用各種余熱資源采用高溫水源熱泵的供暖方式同現(xiàn)行的各種供暖方式就運(yùn)行成本、一次性投資依據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作分析比較如下：

　　七、方案優(yōu)點(diǎn)

　　1、余熱利用、經(jīng)濟(jì)節(jié)能

　　采用高溫水源熱泵機(jī)組可直接回收利用低溫地?zé)崴�、地�(zé)嵛菜�、含油污水及其它各種溫度在30～60℃之間的中低品位余熱資源，從根本上解決了此類余熱資源不能被熱泵機(jī)組直接回收利用的現(xiàn)狀。機(jī)組制熱工況出水溫度可根據(jù)用戶需求調(diào)節(jié)，最高出水溫度可達(dá)90℃，可滿足不同用戶的空調(diào)、供暖、制備生活熱水的需求，低溫地?zé)崴?高溫水源熱泵取代燃煤鍋爐進(jìn)行冬季供暖無(wú)須改造供暖末端及現(xiàn)有供暖管網(wǎng)，從而使現(xiàn)有資源得到了最合理的利用。

　　2、綠色環(huán)保、效益顯著

　　采用地?zé)崴?高溫水源熱泵取代燃煤鍋爐可取得很好的環(huán)保效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，避免了燃煤鍋爐的廢氣、廢渣對(duì)周圍環(huán)境的污染，省掉了燃煤的運(yùn)輸費(fèi)用、貯煤場(chǎng)地費(fèi)用、除塵費(fèi)用、灰渣的運(yùn)輸處理費(fèi)用等。同時(shí)解決了低溫地?zé)崴�或地�(zé)嵛菜�排放后�?duì)環(huán)境造成的熱污染的問(wèn)題，經(jīng)此方案后，地?zé)崴�的溫度只�?8℃左右遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定的小于30℃的標(biāo)準(zhǔn)。

　　3、一機(jī)多用，節(jié)約資金

　　在該項(xiàng)目中，利用高溫水源熱泵提供冬季供暖的同時(shí)，還可提供夏季制冷，從而避免了中央空調(diào)系統(tǒng)的重復(fù)投資。

　　4、性能穩(wěn)定、安全可靠

　　水源熱泵運(yùn)行自動(dòng)化程度高，運(yùn)行人員少，無(wú)壓力容器存在，安全性好。地下水溫度穩(wěn)定，水源熱泵供熱為連續(xù)供熱，溫度恒定，人體的舒適感好。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]陸亞俊 ，馬最良，鄒平華。暖通空調(diào) 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 P344頁(yè)

　　[2]賀平，孫剛。供熱工程 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 P295頁(yè)

　　[3]李漢炎 ，張啟。地?zé)崮芾�用回顧與展望

　　[4]謝棟輝，李文偉。北京奧運(yùn)公園應(yīng)用地?zé)峁┡�的可行�?北京地?zé)釃?guó)際研討會(huì)論文集。北京：2002年10月

　　[5]李先瑞，郎四維。水源熱泵－一種經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、可靠的空調(diào)能源方式 建筑熱能通風(fēng)空調(diào)。1999.1