热泵推动循环经济 和谐奉献碧水蓝天

随着经济的发展和人民生活水平的提高，公共建筑和住宅的供热和空调已成为普遍的需求。在发达国家中，供热和空调的能耗可占到社会总能耗的25%～30%。大量的耗能引起了能源的供给不足，并导致环境受到了严重的污染。同样，能源不足和环境污染问题也出现在中国，出现在北京。

诞生：伴随着期望与责任

世纪之交的北京恰好处在申奥的关键时刻。一方面，北京经济的快速发展需要消费大量能源；另一方面申办奥运会，提高人民的生活环境质量需要一个清洁的城市。为此，北京市政府制订了在北京市逐步取消中小型燃煤锅炉，代以清洁能源的大气污染治理政策。然而，以天然气为主流的传统清洁能源，却因供应量不足、管网建设不到位等因素，不能满足各方用户的需求，；天然气较高的运行费用也使得习惯了燃煤低廉成本的用户不能接受，寻找高效、节能、环保的清洁新能源的需求越来越强烈。

华清地热公司正是在这样的背景下产生的。二十世纪末，北京市地质勘察技术院经过一系列专业、细致的调查研究，率先在提出开发利用地热资源，缓解北京市能源不足和环境污染问题的倡议。

倡议很快得到了北京市政府的关注和回应，北京市地质勘察技术院承担了地热供暖研究、实施地热供暖示范工程。示范项目的成功实施，掀起了全国范围内利用地热、地下清洁能源的热潮。北京市地质勘察技术院是华清地热公司的前身和目前重要股东，作为较早从事地能利用的专业企业，华清地热公司的诞生便被赋予了责任，寄托了人们的期望。

他们以“推动环保事业，创造民族品牌”做为己任，把“开发利用清洁能源，还人类碧水蓝天”作为宗旨，经历6年的风雨历程，伴随我国地能利用的起步、发展、至目前的广阔市场，并发展成为了热泵行业的龙头企业。

成长：因为专业，所以优秀

北京市地质勘察技术院是北京市专业从事地矿勘查、水源地勘查施工的权威机构，有几十年的地质勘查和水井施工经验，掌握着地质状况的权威资料。而华清地热公司是北京市地质勘察技术院组建的，这就决定了华清地热公司具有其他地热开发公司无法比拟的技术与资源优势。以丰富的地质经验为依托，华清地热公司在从地热能利用、地下水源热泵、地源热泵、城市污水能利用等各个发展阶段中一直处于行业的领先地位。公司拥有一支能力非常强的研发队伍，具有丰富的地质、地层结构知识。在6年的热泵工程实践中，这支队伍经历了多次大规模、高难度典型工程的磨练，积累了许多宝贵的设计及施工经验。

在华清地热公司成立之初，他们率先研发了水源热泵、地热梯级利用技术。从2002年开始，公司在从事水源热泵项目的基础上，又不断地研发其他清洁能源的利用，例如地源热泵、高温热泵、污水源热泵等，目前这些技术都已投入了实际项目运作。当代万国城北区地处北京市东直门东北角，占地6公顷，总建筑面积约22万平米。垂直埋管的土壤换热器数量为632个，土壤换热器全部布置在建筑物地下二层车库的下面。在整个系统设计与施工中，华清地热公司成功解决了土壤换热器穿底板的防水，以及施工中土壤换热器的换热孔对基底扰动等关键问题，这是北京市第一个建筑物下埋置土壤换器的项目。

在华清地热公司所做的项目中，北京用友软件园项目的综合性最强。该项目总建筑面积40多万平米，空调面积30多万平米。站房分两期建设，一期供暖空调面积近16万平方米，几乎集中了目前国内外采暖空调行业所有最先进的技术，热泵技术，变频技术、夏季蓄冰、冬季蓄热技术和地下土壤的换热技术有机合理地结合为一体。一期换热孔616个，孔深120米。整个系统建设规模之大，综合性之强，技术措施之先进在国内尚属首例。

凭借其深厚的专业背景，在创建后短短几年中，这家年轻的企业已经创造了多个“第一”：北京市第一个地热热泵供暖示范项目，北京市第一个大型水源热泵商用项目，国内最大的地热-热泵综合利用项目，北京现运行最大的地源热泵项目，北京第一个在基岩区实施的地源热泵示范工程，综合性最强的地源热泵、冰蓄冷项目，北京市第一个建筑物基础下埋置土壤换热器项目等等。

发展：与奥运一起辉煌

2008年，奥运会将在北京召开，按照《奥运环保指南》的要求，奥运工程将充分利用当地可利用的各种可再生能源；推广先进的热泵技术，如采用地源/水源热泵供热、空调技术，提高一次能源利用率。这无疑给华清地热公司带来良好的发展契机。具有专业的技术优势和丰富的实践经验华清地热公司参与了国家体育场、森林公园内的公建、北京大学的体育馆、北京工业大学体育馆、顺义水上运动项目公建、国家游泳中心等多个奥运项目的前期工作。

正在建设中的奥运村，位于森林公园的西南角，作为奥运会期间各国运动队的大本营，它也是彰显“绿色奥运”理念的重要载体。华清地热公司参与了奥运村的再生水热泵项目。这个项目将为41.3万平方米的奥运村提供制冷和供热服务。

再生水源热泵系统是利用处理过污水，即再生水自身蕴含的温差与热泵机组换热，在夏天将室内热气带走，冬天则给室内带来温暖。和传统的中央空调相比，这项技术可以节约40%的电能，而在利用能量的同时，不会影响河道水质。据测算，这项工程每年将从再生水中提取能量折合标煤约4900吨，折合天然气约335万立方米，可减排CO24300吨，SO2、NOx213吨，粉尘49吨。同时，工程使奥运村内无冷却塔，避免了噪声、飘水、观瞻污染以及局部“热岛”效应等问题，每制冷季节约冷却水2.5万吨。再生水源热泵系统的应用将实现奥运村内“零”污染、“零”排放的目标。

参与的奥运村再生水源热泵系统是绿色奥运的典范工程，它也将成为华清地热公司发展的重要的里程碑。经历了快速发展的华清地热公司，并没有停止前进的脚步。为了进一步发展自己，推动地热利用这项节能环保事业，2005年公司提出了“立足北京，向经济发达地区、东南沿海和一些大的省会城市发展”的新一步的市场战略目标。为了在东南沿海地区发展，在继续做地热开发的同时，华清地热公司又开始了海水源热泵项目的业务开发。以卓越的经营理念，完美的企业精神，雷厉风行的工作作风，相信华清地热公司会在清洁能源的开发利用上越走越远。

奉献：与客户一同成长

一元复始，万象更新。在这乍暖还寒冷的季节，用友软件园地源热泵暨冰蓄冷空调系统工程顺利竣工，庆祝仪式将于2007年3月22日在北京市海淀区永丰科技园举行。此项目由北京市华清地热开发有限责任公司负责建设，2005年6月开始实施，目前已经完成了软件园一期工程中央空调系统的施工。

随着我国市场经济的快速、稳定发展，特别是城市化程度加强和人民生活质量提高，地热市场的需求相当强劲。2006年1月1日起正式实施的《可再生能源法》明确提出鼓励地热的开发利用。作为全国地热行业标志性企业的北京市华清地热开发有限责任公司一直从事地热资源开发利用、热泵技术引进开发、市场开发、系统设计、工程施工管理。

本着“以地下服务地上，以环保造福社会”的企业宗旨，几年来华清地热已成功完成了几十个包括地热尾水利用、浅层地下水利用、土壤能利用等多种形式的热泵系统工程项目，同时还完成了多个地热水处理项目。此次中标方案中所设计的“地源热泵+冰蓄能”系统是热泵技术、变频技术、夏季蓄冰、冬季蓄热技术和地下土壤的换热技术有机合理地结合为一体的复合式能源系统。此系统采用技术强强联合的方式，既使用户使用到了廉价的采暖、空调方式，又解决了污染问题。

用友软件园是中关村海淀科技园的重要组成部分之一，被列为海淀区重点建设项目。用友软件园的建设目标是成为国际一流的生态环保软件园，建筑物的冷、暖空调系统成为影响园区生态环境的重要因素之一，因此清洁、低耗能源是软件园规划的需求。2006年6月，北京市发展和改革委员会等九市委办局下发了《关于发展热泵系统的指导意见》，明确提出“充分利用地热资源是‘大力发展循环经济，建设节约型城市’的需要”。此项目的建成，无疑对北京市今后的地热利用起到示范、促进和推动作用。

在很多企业还将盈利作为企业的唯一目标时，作为软件业龙头企业的北京用友软件公司却更加注重企业的社会责任。在用友软件园的建设中，用友公司充分响应政府创建节约型社会的号召，本着对社会负责、为政府分忧的态度，将用友软件园定位成一个国际一流的生态环保软件园。而建筑物的冷、暖空调系统成为影响园区生态环境的重要因素之一，因此清洁、低耗能源是软件园规划的需求。

经过长期调研和慎重选择，最终，用友公司选择北京市华清地热开发有限责任公司为其设计建设了一套既经济稳定又节能环保的空调系统。该项目于2005年6月开始实施，目前已经完成了软件园一期工程中央空调系统的施工。项目竣工仪式将于2007年3月22日在用友软件园举行。

承担用友软件园空调系统工程的北京市华清地热开发有限责任公司是一家专门从事地热资源开发利用、热泵技术引进开发、市场开发、系统设计、工程施工管理的专业化公司，自1999年开始从事热泵空调系统的开发利用，多年来一直致力于推动国内热泵技术的发展。已经承担了几十个包括地热尾水利用、浅层地下水利用、土壤能利用等多种形式的热泵系统工程项目，同时还完成了多个地热水处理项目，积累了大量有价值的地质数据和设计施工经验，创造了多个第一和唯一：第一家从事水源热泵研究开发的企业，唯一一家用友先进的微动测深物探技术的企业，建设了北京市第一个地热供暖示范工程和全国最大的地热综合利用工程。

此次用友方案中所设计的“地源热泵+冰蓄能”

系统，是华清地热公司为用友软件园量身定制的一套集热泵技术，变频技术、夏季蓄冰、冬季蓄热技术和地下土壤的换热技术有机合理地结合为一体的复合式能源系统，是暖通空调领域内的一次革命性的技术创新。此系统采用技术强强联合的方式，既使用户使用到了廉价的采暖、空调方式，又解决了污染问题。经过近两年的施工，已完成了一期18.5万平米的中央空调系统工程，为整个园区的一期提供冬季供热、夏季供冷和全年的生活卫生热水。整个系统建设规模之大，综合性之强，技术措施之先进目前在国内尚属首例。除此之外，该系统所具有高效节能、环保清洁、便于管理、节省占地空间以及舒适等优点，也是传统空调系统所无法比拟的。

项目背景：近年来由于国家能源的紧缺、环保要求的提高，对建筑物的采暖空调方式提出了新的要求，是否节能、环保已经成为衡量一个空调系统是否为最佳系统的最重要的依据。但是，如果一贯地追求节能和环保，势必会带来系统的直接投资巨大，另外还会造成系统复杂，给系统的后期维护增加了难度与费用。所以，设计一个空调系统应该同时兼顾以上的各种因素，使系统既节能、环保，又使整个系统的初投资和后期运行费用为最合理。

北京用友软件园的空调系统就是这种理念的实践。

项目建设的必要性一、建设节约型城市、发展循环经济的需要北京是个高能耗城市。2000年全市能源总消费量约为4100万吨标煤，能源终端消费量为3708万吨标煤，自1990至2000十年间，能源总消费量年均增长率为4.4%，能源终端消费量增加率为3.88%，至2008年预计终端能源总消费量还要年均增长1.4%。而2004年冬、夏季电力、燃气供应量吃紧的情况，说明了能源消费的巨大压力已经影响了北京的城市建设和居民生活，同时，虽然煤炭只占能源终端消费量的36%，却仍是保证北京社会经济可持续发展，建设节能型城市的必然选择。

地源热泵技术的应用是解决北京市能源问题的方法之一。土壤中蕴藏着丰富的热资源，若该项技术得以充分利用，可为2000万平方米以上的住宅供暖和1000万平方米以上的公共建筑制冷，若辅之建筑节能的措施，其发挥的作用更为更为可观。并且可至少替代标煤80000余吨、年减少一氧化碳排放（CO）1800余吨、碳氢化合物（CNHM）36吨、氮氧化物（NOx）300吨、二氧化硫（SO2）1350吨，粉尘800余吨，环保效益显著。

充分利用地热资源，正是“大力发展循环经济，建设节约型城市”的需要。此项目的见称，将对北京市今后的地热利用起到示范、促进和推动作用。

二、2008年北京奥运会对环境保护的要求人所共知，2008年奥运会在北京召开，国际奥委会对2008年北京的环境保护提出了明确要求。

“绿色奥运”是北京2008年奥运会的三大主题之一。举办“绿色奥运”的目的就是要在筹备和举办奥运会的过程中用保护环境、保护资源、保持生态平衡的可持续发展思想，把奥运会对环境的负面影响减小到最低程度。通过举办奥运会促进北京市乃至全国的经济、社会和环境的持续解调发展，提高公众的环境意识，为北京和世界体育留下一份丰厚的环境保护遗产。国家、市、区各级政府为满足奥运会的环保要求，制定了各项环保措施。

本项目就是利用地下土壤资源，从大地土壤中提取冷、热量的高效、节能、环保、再生的供热（冷）

系统。该系统是集成熟的热泵技术、暖通空调技术和地质勘察成井技术于一体，在相对稳定的土壤温度下高效、稳定、经济的运行。本项目的实施充分满足了2008年北京奥运会对环保的要求。

工程概况用友软件园位于中关村永丰产业基地西南端，东临永丰路，南面是永丰南环路，西靠西滨河路，北与北清路接壤。整个软件园占地面积45.52公顷，总建筑面积40万平方米，分两期建设，一期主要有：1＃研发中心、2＃研发中心、5＃研发中心、制餐中心、交流中心、员工食堂、展示中心和试验楼，一期总建筑面积18.5万平方米，总采暖空调面积近16万平方米，总热负荷量11139kw，总冷负荷量15784kw，生活热水加热负荷1722kw。

设计思路用友软件园的建设目标为国际一流的生态环保软件园，建筑物的冷、暖空调系统是园区的重要设施之一，也是影响园区生态环境的重要因素。所以清洁、低耗能源是软件园规划的需求。在空调系统的设计过程中，经过与业主和相关专业专家的多次讨论与研究，最终形成了一套既节能、环保，又安全、可靠，同时系统初期投资和后期运行费用为最合理的综合性能源利用系统方案。

热泵技术与蓄能技术强强联合，既可利用热泵技术同时满足制冷和采暖的特性，又可采用蓄能技术进行电网的削峰填谷，既使用户使用到了廉价的采暖、空调方式，又解决了污染问题，还为电网的昼夜平衡做出了贡献，可以大幅度降低空调系统日间电力高峰时期的用电负荷。

因此，本系统采用热泵技术和蓄能技术相结合的方式，使得该系统不但具有削峰填谷的功能，还可以一机三用（三工况热泵机组制热工况、制冷工况和制冰工况），使用清洁的电能和地下免费的可再生能源，既为系统提供了稳定的冷、热源，又解决了燃煤的污染问题和燃油、燃气的高能耗问题。不但符合国家的环保政策，也符合用户的根本利益。

另外，同时兼顾了系统的初期投资和后期运行费用，整个空调系统设计为“复合式能源系统”，既利用了具有高效节能、环保清洁、安全可靠、稳定运行、便于管理、节省占地空间以及舒适等诸多优点的热泵技术结合冰蓄冷，又利用投资较低的常规方式来调峰运行，这样就可以将整个系统的初期投资合理地降下来，另外，常规方式只是作为调峰运行，运行的时间相对较短，也不会对整个系统的后期运行费用造成太大的影响。

可靠、低能耗运行，需要系统设计的合理配置，而且更离不开一套完善的自动控制系统，本项目设计了可以实现所有设备运行状态的实时自动监测和及时自动调整运行的自动控制系统，使整个系统真正做到无人值守，既大幅度地降低了系统的能耗费用，又降低了系统的维护费用。

再者，本项目设计了完善的地温场监测系统，在埋置土壤换热器区域的地下土壤中布置了测温元件来采集其温度场，测得土壤层内温度受土壤换热器、地下水流动以及土壤层热物性等多种因素影响的变化规律，更好地为土壤换热器及地源热泵系统的进一步研究提供可靠的实验依据。

更重要的是在这样的综合系统中，通过对地温场的监测，随时掌握地下地温场的变化，分析地温场冬夏季排取热量是否平衡的问题，以合理调节各种设备的运行，使系统真正做到安全、可靠、低能耗运行。

系统主要设备包括：三工况热泵机组、燃气锅炉、水冷离心式冷水机组、蓄冰设备，冷却塔、板式换热器和屏蔽泵等等，系统设计时，从系统功能出发相同功能不同设备间互为补充，夏季由冷却塔和地下土壤换热器互为备用，冬季由燃气锅炉和热泵机组互为备用，从而保障了系统的安全性和可靠性。

技术参数

节能比率：比常规空调节能25%以上

一次能源利用率：1.32

制冷、制热系数：3.5~5.5

运行费用：普通中央空调的50~60%