上海世博轴江水源地源热泵系统设计一、世博园区简介世博园区规划F 区文化博览中心演艺中心世博中心世博轴中国馆主题馆VIP 生活中心Shangri-La hotel非洲馆欧洲馆美洲馆澳洲馆亚洲馆企业馆最佳城市试验区二、建筑概况000000000总平面图剖面图本工程设计6个特征标志性强的阳光谷，阳光谷顶端与膜结构顶篷连结，以收集雨水，透过10m平台、4.5m地面层及-1.0地下一层座落在-6.5标高底板上。
地下二层（-6.500标高）主要功能为排队等候、安检、检票、各类运营、管理及服务设施，是连接地下轨道交通及各大场馆的地下主要通道。
-6.500米地下二层平面图地下一层（-1.000m标高）被市政道路自然分割成五个区段，南侧二个区段在世博围栏区外，北侧区段三个区段在围栏区内。
地下一层主要功能为各类服务设施，集中管理设施预留磁浮发展空间，并且留出大量空间面积供入园人流休息。
-1.000米地下一层平面图一层地面层（4.500M标高）安检等候：南广场主要接纳东侧停车场人流，地下二层地铁分流人流，南广场为自由等待区，由此分流向10.00m安检平台，广场上设必要临时服务设施。
为方便大量游客休息留出大面敞廊空间，并设廊桥，连通东西园区，使园区东西畅通联系。
4.500米地上一层平面图二层（10.00m平台层）10m平台层功能为排队安检，与园区高架步行系统连通，通向各场馆，10m平台以上为膜结构顶篷，为排队安检人流提供遮阳、挡雨的全天候入园条件。
10.000米地上二层平面图二、空调冷热源系统方案1、沿江一轴二馆空调冷热源方案 世博轴：江水源热泵+地源热泵 世博中心：江水源热泵+冰/水蓄冷+锅炉 世博演艺中心：江水源热泵+冰蓄冷+锅炉沿江一轴二馆合用江水源取水系统世博轴世博中心世博演艺中心江水水量Q (m3/h)600035002500温差温差ΔΔt (℃)555取水泵站地坪标高m-6.000-5.000-5.000最大设计取水量12000m3/h取水工程世博中心演艺中心世博轴2、世博轴—江水源和地源热泵系统3、因地制宜地采用可再生能源系统建筑环境因数：世博轴四周均为人员活动区，设置锅炉和冷却塔或空气源热泵，其噪声、漂水、热湿空气、烟气和景观方面对建筑有不良影响，甚至可能有军团菌的威胁。
黄浦江因数：沿江一轴二馆基地北临黄浦江，有充足的地表水可用于江水源热泵系统。
基地因数：世博轴基地面积大，且多层建筑，单位基地面积负荷不大，有可能采用地源热泵系统。
三、直接式江水源热泵系统的关键技术1、间接式与直接式间接式：江水通过板换与热泵机组换热能保护机组//温度损失1-2℃效率低、冬季取热困难、板换清污困难直接式：江水直接进入热泵机组换热在解决了腐蚀、过滤、清污等关键技术前提下，效率高世博江水源热泵系统全部采用了直接式系统2、江水腐蚀换热器有铜管/铜镍合金管/钛合金管从水质分析，采用铜镍合金管即能满足水质参数上海杨树浦水厂区取水段最大值最小值平均值浊度(NTU)2242684PH 值7.57.27.4氯化物(mg/L)1008089总硬度(mg/L)191145167耗氧量(mg/L)8.95.76.9结论：在2005年6月-7月间随机比较10组数据，安装并运行了CQM 的1#主机的传热温差稳定，而没有运行CQM 的3#主机传热温差上升的很快。
123456789101234567891011机组设计污垢系数上限(传热温差)1#主机1#冷凝器传热温差1#主机1#冷凝器传热温差3#主机1#冷凝器传热温差3#主机1#冷凝器传热温差3、江水污垢：在江水源热泵机组江水侧设置海绵清洗球或管刷，定期对冷凝（蒸发）器的换热管进行清洗（蒸发）器的换热管进行清洗。
塑胶球自动清洗系统自动清洗系统实物试验—2008年5-6月进行了直接式江水源热泵系统实物试验—黄浦江水污垢没有预期严重—胶球和管刷自动清洗系统都能有效用于直接式江水源热泵系统，但管内流速（水压差）不能太低，以保持对胶球或管刷足够的推力。
设计温度：夏季最高：夏季最高：303030℃℃，处理温度，处理温度303030--3535℃℃冷冻水6-1212℃℃冬季最低：冬季最低：77℃，处理温度，处理温度77-4℃供热水供热水505050--4545℃℃ 江水温度模拟：初始温度：初始温度：282828℃℃排水口表层附加温升0.2℃的范围小于的范围小于0.02Km20.02Km20.02Km2小于小于小于113m 113m 113m））结论：黄浦江温升主要由沿江电厂造成，世博轴温排水的影响很小。
江水表面温升℃大潮中潮小潮电厂+世博轴温排水下的取水口 2.413 2.408 3.252其中世博轴温排水对取水口的影响0.1120.1310.104世博轴温排水口的影响0.5170.6460.8084、江水温度中潮中潮大潮中潮小潮小潮5、取水工程1、埋管设计钻孔U 型埋管：技术成熟、孔深80/100M 、埋管总换热量大、埋管价格较高1.333元/W灌注桩W 型埋管：技术先进、桩深25/40M 、埋管总换热量小、埋管价格较低0.875元/W世博轴采用灌注桩W 型埋管6000千多根灌注桩W 型灌注桩U 型螺旋型垂直单W 型垂直单U 型四、地源热泵系统的关键技术根据桩位布置图所示，最小桩间距为3.89米桩直径多为600mm 、700mm结构桩位的典型模块示意图埋管详图标准段埋管平面2、热响应实验及计算机模拟分析测量并提供世博轴建设基地地下土壤的初始温度分布； 提供地下土层的传热系数分析；提供4种埋管型式（单U 、双U 并联、双U 串联、3U 并联）取放热特性，并进行分析对比。
其中双U 串联作2组试验试验。
单桩单桩计算机模拟分析计算机模拟分析 桩群桩群11年/5/5年计算机模拟分析年计算机模拟分析灌注桩补水管排水管回水管供水管四种埋管形式的传热性能汇总表埋管形式进水温度出水温度温差流量散热量q 传热系数取热量q 1℃℃℃m 3/h w/延米w/延米/℃w/延米W 型35.0229.88 5.140.34283.05 5.8462.49W 型2倍流量34.7931.88 2.910.68494.25 6.2366.64单U 型35.1331.56 3.570.34357.84 3.81940.87并联双U 型35.0832.3 2.780.68189.53 5.7861.84并联三U 型34.8832.632.251.016108.076.94774.33热响应测试：一年中土壤平均温度变化：1819202122232425过渡季供暖季过渡季t (oC )m o n th空调季3、灌注桩埋管施工关键：热融焊接/冲洗/试压/截桩/有经验的工程公司4.4.土壤温度监测系统土壤温度监测系统五、江水源地源热泵组合系统1、两种冷热源的水系统组合---因工程基地狭长，分北、中、南三个区，江水二次泵系统/地源就地一次泵系统并联运行。
江水源热泵系统为主，地源热泵系统为副:江水系统占设计供冷量的2/3，离心1300RT*3台螺杆350RT*5地源系统1/3 ；螺杆350RT*10冬季各占设计供热量的1/2江水源/地源热泵系统优势互补：江水系统夏季效率高,优先使用；冬季低温时江水系统供热效率较低，地源系统效率较高，优先使用地源系统供热；地源热泵系统的土壤热平衡土壤热平衡需要多种冷热源组合：江水/地源冷却塔/地源风冷热泵/地源江水系统可以帮助地源系统保持土壤热平衡；5678910111212345月空调负荷江水温度(℃)543211211109876510203030205678910111212345土壤温度(℃)8℃18℃24℃月月地源地源江水源江水源2、组合系统控制思路 地源热泵台数根据全年系统运行计划和土壤温度监测反馈人为控制热泵台数江水源热泵台数根据江水源热泵二次水负荷和流量自动控制江水源热泵台数江水源二次泵转速根据江水源热泵二次水系统和地源热泵一次水系统结合部的压差自动控制江水源二次水泵的转速冷凝器蒸发器蒸发器冷凝器冷凝器蒸发器分水器集水器冷凝器蒸发器蒸发器冷凝器冷凝器蒸发器地源热泵机组地源热泵机组地源热泵机组水源热泵机组二次泵一次泵北区中区南区变频定速一次泵定速一次泵定速一次泵△P3.3.节能及投资指标节能及投资指标 冷却水温低冷却水温低22℃节电节电4% 387Kw 4% 387Kw 节省冷却塔风机用电175Kw 节省冷却塔用水70T/H 采暖节省能源费采暖节省能源费49%49%----------主机用电主机用电主机用电3494Kw 0.9kwh 3494Kw 0.9kwh ----------锅炉燃气锅炉燃气锅炉燃气1767M3/h 3.51767M3/h 3.51767M3/h 3.5元元/M3 取水工程取水工程200020002000万元万元冷却塔冷却塔189189189万元万元 热泵用铜镍管增热泵用铜镍管增20%+20%+20%+小型螺杆机增价小型螺杆机增价小型螺杆机增价30% 30% 30% 》》锅炉价格谢谢2008年11月5日。