一、項目基本情況

項目位于貴州省銅仁市大興科技工業(yè)區(qū)，總建筑面積約8.4萬平方米，包括聯(lián)合生產(chǎn)工房、原輔料周轉庫、香精香料庫、生產(chǎn)管理及技術研發(fā)中心、后勤服務用房、輔助用房等。該項目是目前唯一在卷煙生產(chǎn)工藝中應用淺層地熱能實現(xiàn)恒溫恒濕卷煙生產(chǎn)環(huán)境的卷煙廠，其恒溫、恒濕效果非常好且節(jié)能效果明顯。該項目采用地埋管地源熱泵+地下水地源熱泵+冷卻塔的復合能源系統(tǒng)，且應用了余熱回收技術。

空調(diào)系統(tǒng)冷熱負荷

本項目總冷負荷為9220kW，總熱負荷為4378kW，具體見表1。

冷熱源技術路線及工藝流程

根據(jù)不同使用場景要求，地源熱泵復合能源系統(tǒng)需滿足多種恒溫、恒濕工況使用要求。本項目難點之一是需要滿足8種不同的恒溫、恒濕工況使用要求；難點之二是需要確保在喀斯特復雜地質(zhì)條件下地埋管孔擁有高成孔率和水源井的高成井率。

為最大限度節(jié)約初期投資，本工程地源熱泵系統(tǒng)的設計原則為以滿足建筑物冬季空調(diào)熱負荷為主，剩余部分建筑冷負荷由冷卻塔適當調(diào)峰。即建筑供暖熱負荷全部由地埋管解決，建筑制冷負荷由地埋管和冷卻塔聯(lián)合解決。考慮到本項目建筑性質(zhì)的特殊性及建筑冷熱負荷的差異性和項目所在地水文地質(zhì)條件建議打2抽4回6口水源井。

利用地埋管滿足全部建筑供暖熱負荷需要單孔深度為150m的地埋管換熱器555眼。為最大限度節(jié)約初期投資，推薦以熱負荷為準計算地埋管數(shù)量，地埋管無法提供的部分冷負荷由冷卻塔解決。

在以冬季工況來考慮主機配比時如果選用2臺主機則單臺主機的制熱量較大，如果出現(xiàn)設備故障對整個系統(tǒng)的影響較大故選用3臺熱泵主機做為空調(diào)熱源，如1臺設備出現(xiàn)故障其余2臺可滿足總熱負荷的70%以上，可滿足正常使用要求。夏季工況下則采用與冬季工況相同的熱泵主機為建筑制冷，則共選用了6臺參數(shù)一樣的夏季冷凍水供回水溫度為7/12℃；冬季采暖熱水供回水溫度為55/50℃的熱泵主機為本項目供暖、制冷。采取該設計方案可以使熱泵主機互為備用提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由于工藝要求本項目在夏季工況下有熱源的需要，將3臺熱泵主機加裝熱回收裝置，在制冷的同時可提供55/50℃采暖熱水。這樣既可以滿足工藝需要也可以節(jié)省運行成本，另外還有水源熱泵做為備用熱源以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

設置板式換熱器在過渡季利用冷卻塔和水源井的天然冷源為空調(diào)系統(tǒng)服務以節(jié)省運行成本。地源熱泵系統(tǒng)的工藝流程如圖2:

生產(chǎn)運行情況與經(jīng)濟性

本項目自投產(chǎn)以來運行穩(wěn)定，恒溫恒濕效果非常理想，地溫場保持均衡，系統(tǒng)運行效率始終較高。從實際運行結果來看采用多種能源形式調(diào)峰的復合式能源系統(tǒng)形式是可靠的，經(jīng)濟的。復合式能源系統(tǒng)充分利用各種不同能源系統(tǒng)的優(yōu)點，在保證空調(diào)冷熱負荷需求的前提下最大限度的降低了初期投資成本。在后期運行費用方面，采用地源熱泵復合能源系統(tǒng)后與常規(guī)空調(diào)相比，具有良好的經(jīng)濟環(huán)境效益。夏季節(jié)約用電65萬千瓦時，節(jié)能率高達27%；冬季節(jié)約燃氣43萬m³，節(jié)能率高達53%；加上過渡季，全年節(jié)約運行費用近300萬元。同時每年可節(jié)約標煤600噸，減排二氧化碳1496噸，減排粉塵408噸，減排二氧化硫45噸，減排氮氧化合物22噸。