建設(shè)目的：應(yīng)用清潔能源滿足生產(chǎn)生活采暖制冷需求，節(jié)能降耗。 

       項(xiàng)目當(dāng)?shù)厍闆r：該單位距城鎮(zhèn)中心較遠(yuǎn)，常規(guī)能源采暖制冷供給不便，電供暖制冷費(fèi)用太高，企業(yè)負(fù)擔(dān)不起。當(dāng)?shù)貙儆谔?yáng)能資源豐富區(qū)，較為適合應(yīng)用太陽(yáng)能。 

       項(xiàng)目建筑情況：該項(xiàng)目地上共一層，高 3.9m，含建筑面積 1750 ㎡的兩個(gè)陽(yáng)光溫室，總采暖制冷的建筑面積 5776 ㎡。冬季采暖室內(nèi)溫度 18℃～24℃；夏季制冷室內(nèi)溫度 22℃～26℃。 

       采用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)與地埋管土壤源熱泵系統(tǒng)結(jié)合，滿足生產(chǎn)生活采暖、制冷需求。采暖季，太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)收集的熱量直接供建筑采暖，非采暖季太陽(yáng)能收集的熱量通過(guò)地埋管系統(tǒng)儲(chǔ)存到地下土壤內(nèi)；土壤源熱泵通過(guò)地埋管工作，冬季采暖，夏季制冷；分布式并網(wǎng)光伏電站為太陽(yáng)能和熱泵系統(tǒng)提供電量補(bǔ)充。其核心是通過(guò)土壤儲(chǔ)熱實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能熱量跨季節(jié)儲(chǔ)存使用。 

       太陽(yáng)能集熱器利用太陽(yáng)輻射能量加熱水箱中的水

       水箱中設(shè)換熱環(huán)路，換熱環(huán)路通向地埋管將熱量?jī)?chǔ)存于土壤之中。地埋管換熱器可以通過(guò)地源熱泵的蒸發(fā)器（冷凝器）直接回到地埋管，也可以通過(guò)蒸發(fā)器后流經(jīng)水箱再回到地埋管。 

       夏季地源熱泵通過(guò)地埋盤管抽取地下冷量為建筑物提供冷量（地溫升高）。冬季地源熱泵通過(guò)地埋管抽取地下熱量為建筑物提供熱量（地溫降低）。 

       太陽(yáng)能集熱器全年為土壤蓄熱，平衡地溫。 

       春秋季：太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)吸收太陽(yáng)資源，通過(guò)太陽(yáng)能循環(huán)泵將熱量輸送到土壤中，通過(guò)地埋管與土壤換熱。提升土壤溫度。太陽(yáng)能儲(chǔ)熱過(guò)程自動(dòng)控制。 

       夏季：太陽(yáng)能系統(tǒng)依然延續(xù)春秋季的運(yùn)行過(guò)程。地源熱泵室內(nèi)制冷時(shí)，產(chǎn)生熱量附件太陽(yáng)能熱水一同輸送到土壤中，為土壤補(bǔ)熱蓄熱，以供給熱泵冬季使用。 

       冬季：太陽(yáng)能系統(tǒng)達(dá)到供暖溫度時(shí)可直接供暖。無(wú)法直接供暖時(shí)，地源熱泵啟動(dòng)，提取地源側(cè)熱量給室內(nèi)供熱。太陽(yáng)能系統(tǒng)作為土壤源的補(bǔ)熱，提高熱源側(cè)供熱溫度。大大提高供暖 COP 值。 

       采暖制冷空調(diào)區(qū)域經(jīng)逐時(shí)負(fù)荷計(jì)算，夏季空調(diào)計(jì)算冷負(fù)荷 80W/m2，冬季采暖計(jì)算熱負(fù)荷 100W/m2；溫室陽(yáng)光大廳夏季空調(diào)計(jì)算冷負(fù)荷 100W/m2，溫室陽(yáng)光大廳冬季采暖計(jì)算熱負(fù)荷 120W/m2。總制冷負(fù)荷 500kW；制熱負(fù)荷 620kW。系統(tǒng)安裝跨季節(jié)專用水源熱泵冷暖機(jī)組（壓縮機(jī)輸入功率：制冷 118kW；制熱功 157kW） 1 套；167 組 581825 集熱器，集熱面積 634 ㎡，年得熱量約為 37.6 萬(wàn)千瓦時(shí)； 

       地埋管換熱量夏季按照 50W/延米，冬季按照 40W/延米，共設(shè) 120 米的換熱井 167 孔，φ 32mm 雙 U 管；；室內(nèi)末端采用 226 臺(tái)臥式暗裝風(fēng)機(jī)盤采。安裝 160kW 分布式光伏電站。系統(tǒng)安裝遠(yuǎn)傳電表、遠(yuǎn)傳熱量表，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、檢測(cè)。地埋管系統(tǒng)安裝光纖檢測(cè)土壤溫度變化。 

 

       通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)每年的采暖季用電量 2015-2016 用電量 294576 度，每平方采暖費(fèi)用 25.5 元/平方米。

       2016-2017 用電量 250389 度，采暖費(fèi)用 21.6 元/每平方米。

       2017-2018 年度用電量 237870 度，采暖費(fèi)用 20.5/每平方米。

       通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)分析，采用跨季節(jié)儲(chǔ)熱的采暖系統(tǒng)，采暖費(fèi)用逐年降低，次年采暖費(fèi)用較首年采暖費(fèi)用降低 13%左右。改造完成后每年節(jié)能減排量：節(jié)約燃煤 270.8 噸，減排二氧化碳 709.49 噸，二氧化硫 2.302 噸，氮氧化物 5.25 噸。整個(gè)項(xiàng)目無(wú)論是在經(jīng)濟(jì)效益還是社會(huì)效益都取得良好的成就。 

       應(yīng)用太陽(yáng)能跨季節(jié)蓄熱，隨著季節(jié)和時(shí)間變化，土壤溫度由冬到秋也隨之增加，初春最低，秋季最高，2016 年 1 月土壤平均溫度為 15 度，2016 年 9 月土壤平均溫度為 19.6℃，土壤平均升溫 4.6℃。 

       采用太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)平衡北方地區(qū)冬季采暖與夏季制冷的熱失衡，提高地溫， 延長(zhǎng)地源熱泵使用壽命，降低運(yùn)行費(fèi)用。 

       適用場(chǎng)景：

       ①北方地區(qū)冬夏季冷熱負(fù)荷相差較大的建筑。

       ②適用于地下土壤蓄熱情況較好的地區(qū)，不適用于地下水豐富的區(qū)域。

       ③適用于采暖面積 2000 平方米以上的項(xiàng)目，供暖面積相對(duì)集中的區(qū)域。

       ④適用于有足夠面積安裝太陽(yáng)能集熱器的項(xiàng)目。