摘要：考慮到建筑周邊可用埋管面積有限與控制初投資，根據建筑周邊的能源現狀，采用復合式地源熱泵系統，即地埋管按非冬季供熱負荷設計。夏季冷卻不足部分，由增設的冷卻塔補充；冬季采暖不足的部分，由室外集中供熱管網補充。
　　關鍵詞：地源熱泵機組，住宅項目，運動會館
　　一、 工程概況
　　該項目為運動會館及商業網點，總建筑面積約6000m2，其中運動會館建筑面積4640m2，商業網點建筑面積1360m2。運動會館內游泳池面積為225m2，水體容積為320m3，并設有羽毛球館、乒乓球室、健身室、舞蹈室、社區辦公室等功能房間。
　　二、 冷熱源負荷
　　游泳池：273KW（水溫28℃，按換水時間為兩天計）
　　淋浴、洗手盆：275KW（水溫40℃）；
　　空調冷負荷：運動會館+商業770KW；
　　空調熱負荷：運動會館+商業510KW。
　　三、 冷熱源方案設計
　　選用一臺770KW的地源熱泵機組作為夏季空調及冬季供暖的冷熱源。選用一臺制熱量548KW的地源熱泵熱水機組作為全年游泳池、生活用熱水的熱源。考慮到建筑周邊可用埋管面積有限與控制初投資，根據建筑周邊的能源現狀，采用復合式地源熱泵系統，即地埋管按非冬季供熱負荷設計。夏季冷卻不足部分，由增設的冷卻塔補充；冬季采暖不足的部分，由室外集中供熱管網補充。
　　四、 地下換熱器方案設計
　　根據現場勘查情況，有效利用現有埋管面積，降低初投資，地埋管承擔的負荷按510kW計，其余冷、熱負荷由冷卻塔和城市集中供熱外網承擔。豎直U型埋管換熱器總鉆孔量按7200m計。按每個鉆孔深度為80m計算，鉆孔90個。
　　五、 投資估算
　　總投資約330萬元。詳見表1。地質情況和建筑物的單位面積冷熱指標不同，將對總鉆孔量和每米鉆孔的費用影響較大。因此工程的實際初投資將有所調整。
　　表1地源熱泵空調供熱初投資估算
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　　六、 與傳統空調供熱方案的經濟比較
　　
　　表2兩種方案經濟比較單位：萬元

　　七、 說明
　　1．方案1的冬季采暖一部分（建筑面積的50%）由地源熱泵系統承擔，另一部分由集中供熱外網承擔；方案2的冬季供熱包括兩部分，一部分為6000m2建筑物的采暖，另一部分為生活用熱水負荷。
　　2.本工程為綜合會館，冷負荷為夏季的空調負荷，熱負荷包括冬季的采暖負荷和全年的生活用熱水負荷。因此熱負荷遠大于冷負荷。如整個系統全部采用地源熱泵系統，一是地下冷熱負荷將出現較嚴重的不平衡現象，導致系統運行效率降低，另一方面，將增大初投資，而且建筑物周邊也不具備足夠的埋管場地。因此在方案1中采用了復合地源熱泵系統，即增加了輔助冷卻和輔助熱源系統。
　　3.方案2為傳統的空調供熱方式。即冷水機組＋城市集中供熱+燃氣鍋爐。夏季用冷水機組作為空調冷源，冬季用城市外網集中供熱，全年生活用熱水使用燃氣鍋爐。采用復合地源熱泵系統的方案，用地源熱泵熱水機組取代了燃氣鍋爐，節能環保，經濟效益明顯。與傳統空調供熱方式2相比，地源熱泵空調每年節省運行約26.5萬元。當然方案1的初投資較大，比方案2高出110萬元。方案1多投入資金的回收期約為4.15年。因此無論從國家目前的節能環保政策要求，還是從建設單位投資回報的周期來看，復合地源熱泵空調供熱系統是合理可行的方案之一。
　　4．本次估算的單位面積投資與總投資，主要由單位面積空調冷熱指標和生活用熱水負荷決定。如能夠降低單位面積空調冷熱指標和適當控制生活用熱水負荷，熱泵主機裝機容量將減少，其他空調供熱設備和工程量也相應減少，因此工程投資也將隨之降低。
　　八、 結語
　　冷、暖兩用的地源熱泵空調系統比傳統的空調系統節能、清潔、使用長久是毋庸置疑的。也應當指出：由于增加了鉆孔費用，地源熱泵空調的初投資將增加，同時，埋管也需要占用一些地下空間。但是地源熱泵系統用一套設備實現了建筑物的供熱與空調的兩種要求，取消了鍋爐房，消除了大氣污染，提高了一次能源的利用率，減少了CO2的排放。供熱時比直接電熱方式節電60%以上；比燃油或燃氣鍋爐的運行費用也大大降低。增加的初投資一般可在3-5年內收回。鼓勵發展太陽能、地熱等可再生能源應用技術及空調制冷節能技術是我國政府歷來倡導的并已明文規定的政策。在條件允許的情況下，使用地源熱泵空調，無疑是一種利國利民的選擇。
　　
　　參考文獻：
　　[1]趙軍，地源熱泵技術與建筑節能應用.北京：中國建筑工業出版社，2007。
　　[2]馬最良，呂悅主編.地源熱泵系統設計與應用.北京：機械工業出版社。