Question

地埋管式地源热泵系统监测站

Answer 1

北京用友软件园位于南口冲洪积扇及山前河流冲洪积平原上，第四纪松散沉积物厚度约200m，含水层分布呈明显的多层规律性，岩性主要以细砂、粘土为主。这种地层有利于地埋管式地源热泵系统的施工和运行，不利于抽灌井系统的地下水回灌。

用友软件园占地面积45.52×10⁴m²，总建筑面积29.6×10⁴m²，分两期建设。一期总建筑面积18.4×10⁴m²，需要采暖和制冷的建筑面积近16×10⁴m²，总热负荷量13391kW，总冷负荷量15784kW，生活热水小时耗热量1722kW。能源中心的采暖空调方式为地埋管式地源热泵。冬季供暖时热泵机组结合燃气锅炉调峰;夏季制冷时热泵机组结合蓄冰承担主力负荷，离心机组作为基载冷机;系统同时提供全年24h生活卫生热水。

根据用友软件园的冷热负荷分布，结合建设项目的场地情况，建设项目布置孔深为120m的换热孔616个，共分A，B，C，D四个区布置(图13－2)。换热孔的孔径为Φ150mm，换热孔口位于地面2.0m深以下，换热孔间距5m×5m。

图13－2 换热孔分布图

监测站的监测孔全部布置在A区内，共钻凿监测孔8眼，其平面分布见图13－3。

图13－3 监测点平面布置图

选取地埋管群中心A点处为研究对象，分析不同方向且距离不同的两个换热孔对周围地温场的影响情况。为了研究换热孔对不同地层结构的影响，在F点根据地层的分布情况布置温度传感器。

为了监测岩土体冻土层深度，确定土壤换热器水平联络管的埋置深度及水平联络管是否需要保温，在D点位置沿深度方向0.5m，1.0m，1.5m，2.0m处布设测温元件;为了研究埋置土壤换热器区域地温场外围的土壤受地埋管式地源热泵系统长期运行的影响变化，在H点处沿深度方向25m，40m，60m，80m，100m以及120m布设一组测温元件。

在监测孔中布设一体化温度传感器57个，其分布情况见温度传感器布设示意图(图13－4)。

图13－4 温度传感器布设示意图