延庆王家堡光热+土壤蓄热+土壤源热泵清洁供暖项目满足190
2017年11月8日，北京延庆王家堡村清洁供暖项目投运，可满足19000㎡的供热需求。项目采用太阳能光热设备将春、夏、秋三季产生的热量，通过土壤地埋管换热器将热能储存在土壤中，冬季再通过土壤源热泵提取热量供热，同时太阳能产出的热量作为供热辅助。
据了解，该项目建设工程费用投资1667.96万元，其中附属工程（机房土建等）242.36万元，系统费用1425.6万元（含室内末端234.78万元），单位取暖面积建设费用877.87元/㎡。实际总耗电量96万度，单位取暖面积折合标煤量16.69千克标煤/㎡，采暖季电费单位取暖面积运行费用25元/㎡。
该项目太阳能集热系统的集热面积2400㎡，占地面积约3700㎡，采用太阳能光热+土壤蓄热+土壤源热泵相结合的技术路线，该项技术适用于太阳能光热条件较好地区，适用于分布式供暖，非山区可以使用土壤源热泵。
图：项目布局
太阳能跨季节储热+地源热泵系统示意图
根据实际情况，该项目冷热负荷确定为热指标105W/㎡，冷指标80W/㎡，总采暖面积为19000㎡，项目总建筑总冷负荷1520kW，总热负荷1995kW。系统主要包括太阳能集热系统、热泵机房系统、室外地源换热系统和室内末端系统。设置一个地源热泵机房，机房配置2台地源热泵机组，单台制热量950kW，总供热能力1900kW。采用双U管De32、钻孔的有效深度为100m、数量为508口、布孔区占地面积为10287㎡。主要设备包括2台地源热泵机组制热量1034kW，供回水温度40/45℃，流量162m³/h，设备运行规律为25%-50%-75%-100%，实现自动加载，间歇运行。主要设备能效比4.52，系统综合能效比2.95，水泵、机组不是变频，布置508口室外地埋换热井，井深100米，太阳能补热系统的集热面积2400㎡。
在末端系统方面，设计末端系统为风机盘管系统，实际有几户村民所建新房为地板辐射采暖。系统通过遍布全村街道的主管网和户内管网组成供热管网，将热量送至每户，室内末端主要采用风机盘管的方式（部分采用地板采暖），本系统在每户安装热计量表，由村委会通过热计量表数据和核算的单价收取采暖费。
图：控制柜
图：机房水泵与管线
据业主委托专业公司完成的《延庆王家堡地下热响应实验报告》，项目地块土壤换热量情况为夏季排热量为67.4W/延米，冬季取热量为26.7W/延米。工程采用双U管De32、钻孔的有效深度为100m，根据项目各区域的冷热负荷量总量以及系统的COP系数，并考虑增加5%的余量，确定该项目需要的地埋孔数量为508个，地埋孔间距为4.5m，单孔占地面积20.25㎡，布孔区占地面积为10287㎡。
图：地埋孔水平管
该项目运行效果良好，采暖天数120天，室内平均室温18-20℃，设备稳定性较好。同时该项目取得了良好的环保效益，与燃煤锅炉相比节能减排量85t，减排二氧化碳312t，减排二氧化硫9.4t，减排氮氧化物4.7t，具有能源可再生、无排放、节能、环保的特点，可有效解决我国大部分地区农村城市的采暖问题。
