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HYY 地能热泵系统在国家大剧院景观水池的应用 徐生恒、凌人滨、贺永平、卢殿通 恒有源科技发展有限公司 北京市海淀区杏石口路102号，邮编：100093 关键词：景观水池、浅层地能、单井抽灌技术、HYY地能热泵系统 摘要：国家大剧院位于北京天安门广场、人民大会堂西侧，室外设置露天景观水池，面 积35000 m2 。恒有源公司利用原始创新的HYY地能热泵系统，采集浅层地能，冬 季为景观水池供热、调节池水温度，使池水在冬季不结冰。 一、概况 国家大剧院位于北京天安门广场人民大会堂西侧，总建筑面积 22 万 m2 。室外设置 2 3 露天景观水池，水池内周长615米，外周长930米，水池面积35000 m ，储水量18000 m ， 平均水深 514mm。为防止冬季池水冻结，需要对池水冬季加热。池水加热的热源采用中 央液态冷热源环境系统，冷热源机房与池水水处理站相衔接，末端设备利用池水水处理 循环水系统。池水循环及处理共设四个机房；东北、西北机房，循环水量各为775 m3/h； 东南、西南机房，循环水量各为332.5m3 3 / h，循环水总量2215 m / h。池水循环周期为 3 3 (18000 m ÷2215 m) = 8.1小时。 去年冬季运行结果，2008 年 1 月，池水平均温度 4.41℃， 池水最低温度在 1.5℃ 以上。除去少数几天北京最冷的日子（1 月 24 日前后），水面出现局部结冰外，景观水 池，基本上实现了在寒冷的冬天不结冰。 二、池水加热负荷计算 原始条件： 1、北京市冬季大气压1020.4mbar，夏季大气压998.6mbar； 冬季水暖供热，室外设计温度-9℃，空调供热室外设计温度-12℃，室外最低日平均 -15.9℃； 夏季空调，室外设计温度33.2℃，室外空调日平均28.6℃； 最冷月平均室外计算相对湿度45%； 冬季平均室外风速2.8m/s； 冬季日照率67%； 极端气温最低为-27.4℃，最高为40.6℃； 极端最低平均温度为-17.1℃，最高极端平均温度 37.1℃；以上数据统计年份 1951 年—1980年，参见《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）。 由于水池水的蓄热能力，热损失转化为热负荷过程中，存在着延迟现象，热 负荷的峰值不但低于热损失的峰值，而且在时间上有所滞后，因此本设计方 案室外计算温度采用： 冬季采暖温度-9℃，室外风速2.8m/s。 2、水池面积35000平方米。 3、池水深平均0.514米。 4、水池储水量18000立方米。 要求：冬季最冷季池水不冻温度ts=1.5℃； 散热损失分析： a、水面蒸发损失热量 Q z b、水面传导损失热量 Qch c、池底和池壁传导损失热量 Q db d、管道和设备散热损失 Q sh e、补充水加热所需热量 Q 1. 水面蒸发损失的热量计算： Q = 1.163r(0.0174V + 0.0229)(P －P)×F×760/B （1） z1 f b q 式中：r— 水的蒸发汽化的潜热 596.51Kcal/Kg V — 池水面上的风速 V = 2.8 m/s f