杭州海创园超大规模单体建筑地源热泵综合应用示范项目

本项目位于杭州市滨江区海创园基地，该园区于2004年建成，园区占地304亩，主体建筑面积24万平米，成为当时亚洲最大的单体建筑，2015年出租率达到82%。该建筑为全玻璃幕墙设计，侧重了建筑美观，而未考虑节能效益，导致其投用后高能耗运行。因此，在2016年进行了基于地源热泵的可再生能源整体综合节能改造。该项目由浙江陆特能源科技股份有限公司实施建设。

本项目具有良好的社会、环境和经济效益，采用合同能源管理模式，每年将为园区节省电耗53.89万kWh，光伏发电替代电量300万kWh，节省燃气33.7万立方，折合标煤共计1420吨/年，二氧化碳减排3480吨/年；地源热泵系统综合能效比达到3.5，空调系统综合节能37%。

项目主要创新点如下：

1. 基于地源热泵技术综合利用太阳能光热、光伏、储能及辐射末端技术，实现多能互补。

该项目整体利用浅层地源热泵与冷却塔复合为空调系统制冷和供热，光伏发电为地源热泵系统提供电力来源；局部利用太阳集热器和太阳储能为地源热泵系统提供除湿及冬季负荷的热源，该系统显著地提高了地源热泵系统运行能效。有机融合多种绿色建筑节能先进技术，打造了多能互补零能耗舒适性办公示范区。

该示范区采用超节能的溶液除湿机组+地板/顶板辐射供能的舒适性空调系统。夏季，无需启动热泵主机，仅利用太阳能光热反向利用技术和地源热泵地下埋管系统进行直供制冷；冬季利用太阳能源光热正向集热，通过辐射吊顶进行供热，使整个空调系统仅需要消耗少量的能耗，通过示范区独立的光伏系统即可实现示范区的零能耗。

2. 提出冬冷夏热地区大型复合式地源热泵系统平衡指数控制算法，实现土壤温度场平衡。

在设计阶段采用全周期动态负荷设计，减小了埋管数量以及运行过程中冷热负荷差异对土壤热平衡的影响；在系统运行监控阶段，提出了大型复合式地源热泵平衡指数算法，该算法综合考虑了土壤温度、主机地源侧的进出水温度和流量、末端负荷及气候变化情况，实现了不同区域的地源热泵及辅助冷热源的分布式优化控制。该技术突破了传统空调指标不利于现场动态控制的局限，解决了传统地下土壤热堆积问题，使地源热泵系统常年保持在高能效的工作状态。

3. 建设了基于建筑信息模型的智慧能源管理监控系统，实现能源大数据的资产管理价值。

从专业范围上兼容和提升园区已有的中央空调监控子系统、消防报警子系统、视频监控子系统、停车管理子系统、电力计量计费子系统，以及兼容新建的太阳能光伏发电监控子系统、照明控制系统，搭建了园区智慧能源管理平台。平台依托BIM三维模型，通过大数据采集和监测分析、云端储存计算、远程控制，实现能效最优化与设备系统资产报警预警管理。

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