地源熱泵
地源熱泵系統(tǒng)測(cè)試方法
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2021-11-03 11:03:02瀏覽次數(shù):1918
地源熱泵系統(tǒng)綜合能效的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試應(yīng)在比較典型的暖日(供冷日)進(jìn)行,測(cè)試周期一般為5—7d。
1.室內(nèi)應(yīng)用效果的檢測(cè)方法。
保持建筑物內(nèi)合適的熱濕環(huán)境,是空調(diào)系統(tǒng)的基本功能,采用地源熱泵系統(tǒng)對(duì)建筑物供冷與供熱,亦要達(dá)到室內(nèi)環(huán)境的舒適性要求。因此,在對(duì)地源熱泵系統(tǒng)各性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)與評(píng)價(jià)時(shí),要首先對(duì)其室內(nèi)應(yīng)用效果進(jìn)行測(cè)評(píng)。
地源熱泵系統(tǒng)室內(nèi)應(yīng)用效果的測(cè)試,應(yīng)在典型的供暖日(供冷日)進(jìn)行,在建筑物內(nèi)布置采集測(cè)點(diǎn),對(duì)地源熱泵系統(tǒng)在供熱(供冷)時(shí)的室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,采集的主要數(shù)據(jù)為室內(nèi)溫度和室內(nèi)相對(duì)濕度,采集間隔與時(shí)間則要求可以反映出地源熱泵系統(tǒng)的實(shí)際供熱(供冷)的效果。同時(shí),室外溫濕度的測(cè)試與室內(nèi)溫濕度測(cè)試同步進(jìn)行,以明確測(cè)試周期內(nèi)的氣候狀況。具體測(cè)試步驟及測(cè)試儀器參照相關(guān)規(guī)范和資料,這里不再詳述。
2.熱泵機(jī)組性能的檢測(cè)方法。
熱泵機(jī)組的性能系數(shù)( COP)是指熱泵機(jī)組制熱(冷)量與輸入功率的比值,每臺(tái)熟泵機(jī)組在出廠時(shí)都有銘牌參數(shù),但在實(shí)際運(yùn)行中,熱泵機(jī)組要受到環(huán)境等因素影響,其實(shí)際制熱(冷)水平和額定制熱(冷)水平間存在差異,因此,要對(duì)熱泵機(jī)組實(shí)際運(yùn)行中的性能進(jìn)行測(cè)試,掌握其實(shí)際應(yīng)用工況中的能效水平。
熱泵機(jī)組性能測(cè)試在供暖日與供冷日的測(cè)試時(shí),測(cè)試方法和測(cè)試參數(shù)相同,主要測(cè)試參數(shù)為:
(1)地源側(cè)介質(zhì)流量(m3/h)。
(2)空調(diào)側(cè)介質(zhì)流量(m3/h)。
(3)地源側(cè)進(jìn)、出口介質(zhì)溫度(℃)。
(4)空調(diào)側(cè)進(jìn)、出口介質(zhì)溫度(℃)。
(S)機(jī)組輸入功率(kW)。
(6)機(jī)組制熱(冷)量(kW)。
(7)機(jī)組制熱(冷)工況下的性能系數(shù)。
3.輸送系統(tǒng)性能的檢測(cè)方法。
輸送系數(shù)是反映熱泵輸送系統(tǒng)性能的主要參數(shù),它是指輸送的熱(冷)量與輸入能量的比值,輸送系數(shù)越大表示在單位輸入功率下輸送的熱(冷)量就越大,輸送系統(tǒng)的輸送性能就越好。
輸送系統(tǒng)主要包括地源側(cè)的各級(jí)水泵和空調(diào)側(cè)的各級(jí)水泵。同樣,輸送系統(tǒng)的性能檢測(cè)也是要在實(shí)際運(yùn)行條件下、實(shí)際匹配機(jī)組下進(jìn)行,主要測(cè)試參數(shù)為:
(1)水泵流量(m3/h)。
(2)水泵揚(yáng)程(mH2O)。
(3)水泵功率(kW)。
(4)水泵效率。
(5)系統(tǒng)輸送系數(shù)。
4.地源熱泵系統(tǒng)綜合能效的檢測(cè)方法。
地源熱泵系統(tǒng)綜合能效指整個(gè)熱源系統(tǒng)輸出能量與輸入能量的比值,它反映了整個(gè)系統(tǒng)中包括所有設(shè)備的綜合性能,此綜合性能不僅僅受系統(tǒng)中每個(gè)設(shè)備的性能的影響,它還受各個(gè)設(shè)備之間的匹配、系統(tǒng)的運(yùn)行模式、控制方式等因素的影響,是全面考察地源熱泵系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行下能效水平的重要指標(biāo)。地源熱泵系統(tǒng)綜合能效的測(cè)試參數(shù)為:
(1)系統(tǒng)空調(diào)側(cè)流量(m3/h)。
(2)系統(tǒng)空調(diào)側(cè)介質(zhì)進(jìn)、出口溫度(℃)。
(3)系統(tǒng)地源側(cè)流量(m3/h)。
(4)系統(tǒng)地源側(cè)介質(zhì)進(jìn)、出口溫度(℃)。
(5)系統(tǒng)的總熱(冷)冷量(kW)。
(6)系統(tǒng)的總輸入功率(kW)。
(7)系統(tǒng)制熱(冷)工況下的性能系數(shù)。
5.地源側(cè)特性的檢測(cè)方法。
地源熱泵技術(shù)主要是指以地源能(土壤、地表水、地下水等)夏季制冷作為冷卻源,冬季采暖作為低溫熱源,實(shí)現(xiàn)制冷、采暖的熱泵技術(shù),這些低位熱源的特性直接影響地源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用效果,因此在應(yīng)用地源熱泵技術(shù)之前要對(duì)低位熱源的特性進(jìn)行勘察,對(duì)于土壤源熱泵系統(tǒng)來說主要勘察參數(shù)包括土壤的熱物性、土壤溫度隨深度和四季的變化情況等。地下水源熱泵系統(tǒng)主要勘察參數(shù)有含水層的水質(zhì)、溫度、分布,以及富水性和滲透性等,地表水源熱泵系統(tǒng)主要勘察參數(shù)有地表水溫度,水位動(dòng)態(tài)變化情況,利用現(xiàn)狀等。
在建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)用了地源熱泵技術(shù)后,為了考察地源熱泵技術(shù)從地源側(cè)獲取與釋放熱量的實(shí)際效用,在熱源端主要選擇以下測(cè)試參數(shù)來衡量熱源的穩(wěn)定性及可持續(xù)能力:
(1)土壤源:水溫、土壤溫度、熱源側(cè)換熱量。
(2)地下水源:取水溫度、流量、熱源側(cè)換熱量。
(3)地表水源、污水源:取水溫度、熱源側(cè)換熱量。
雖然地源熱泵系統(tǒng)是一種節(jié)能環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng),但利用地下水資源作為熱源時(shí),如果在前期勘察、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理等各個(gè)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)問題,可能會(huì)導(dǎo)致地下水資源的消耗或者污染。由于我國(guó)地下水資源形勢(shì)嚴(yán)峻,必須實(shí)施嚴(yán)格的水資源保護(hù)措施,因此充分回灌是地下水源熱泵系統(tǒng)的生命線。對(duì)于地下水源熱泵系統(tǒng)來說,回灌水量及回灌水質(zhì)的監(jiān)測(cè)應(yīng)該放在第一位。地下水源熱泵系統(tǒng)的檢測(cè)方法主要包括以下兩個(gè)方面。
①回灌水量檢測(cè)方法。
對(duì)于地下水源熱泵系統(tǒng)回灌效果的測(cè)試需要連續(xù)監(jiān)測(cè)且選好測(cè)試位置,同時(shí)要注意觀察各個(gè)回水井的井口位置有沒有溢水跡象。
抽水水量測(cè)點(diǎn)可直接設(shè)置在制冷機(jī)房?jī)?nèi)總的管路上,回灌水量要求在各個(gè)回灌井支路靠近回灌井處進(jìn)行測(cè)試,要求測(cè)試周期被累計(jì)抽水量和累計(jì)回灌水量。
②回灌水質(zhì)檢測(cè)方法。
雖然從表面上看,水源熱泵機(jī)組只是提取了水中的熱量,水源水經(jīng)過熱泵機(jī)組進(jìn)行熱量交換后又回灌到地下,水質(zhì)幾乎沒發(fā)生變化,回灌不會(huì)引起地下水污染,但是還是會(huì)有一些潛在原因可能會(huì)引起水質(zhì)的變化,例如輸送管道上生銹、換熱器管路的泄漏等都會(huì)對(duì)回灌水質(zhì)產(chǎn)生影響。一旦發(fā)生地下水質(zhì)污染,后果將不堪設(shè)想,尤其是離飲用水較近的水源。
因此,回灌水質(zhì)的監(jiān)測(cè)應(yīng)該是持續(xù)監(jiān)測(cè),可取的做法就是定期對(duì)回灌水質(zhì)進(jìn)行取樣,送有關(guān)部門檢測(cè)。
1.室內(nèi)應(yīng)用效果的檢測(cè)方法。
保持建筑物內(nèi)合適的熱濕環(huán)境,是空調(diào)系統(tǒng)的基本功能,采用地源熱泵系統(tǒng)對(duì)建筑物供冷與供熱,亦要達(dá)到室內(nèi)環(huán)境的舒適性要求。因此,在對(duì)地源熱泵系統(tǒng)各性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)與評(píng)價(jià)時(shí),要首先對(duì)其室內(nèi)應(yīng)用效果進(jìn)行測(cè)評(píng)。
地源熱泵系統(tǒng)室內(nèi)應(yīng)用效果的測(cè)試,應(yīng)在典型的供暖日(供冷日)進(jìn)行,在建筑物內(nèi)布置采集測(cè)點(diǎn),對(duì)地源熱泵系統(tǒng)在供熱(供冷)時(shí)的室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,采集的主要數(shù)據(jù)為室內(nèi)溫度和室內(nèi)相對(duì)濕度,采集間隔與時(shí)間則要求可以反映出地源熱泵系統(tǒng)的實(shí)際供熱(供冷)的效果。同時(shí),室外溫濕度的測(cè)試與室內(nèi)溫濕度測(cè)試同步進(jìn)行,以明確測(cè)試周期內(nèi)的氣候狀況。具體測(cè)試步驟及測(cè)試儀器參照相關(guān)規(guī)范和資料,這里不再詳述。
2.熱泵機(jī)組性能的檢測(cè)方法。
熱泵機(jī)組的性能系數(shù)( COP)是指熱泵機(jī)組制熱(冷)量與輸入功率的比值,每臺(tái)熟泵機(jī)組在出廠時(shí)都有銘牌參數(shù),但在實(shí)際運(yùn)行中,熱泵機(jī)組要受到環(huán)境等因素影響,其實(shí)際制熱(冷)水平和額定制熱(冷)水平間存在差異,因此,要對(duì)熱泵機(jī)組實(shí)際運(yùn)行中的性能進(jìn)行測(cè)試,掌握其實(shí)際應(yīng)用工況中的能效水平。
熱泵機(jī)組性能測(cè)試在供暖日與供冷日的測(cè)試時(shí),測(cè)試方法和測(cè)試參數(shù)相同,主要測(cè)試參數(shù)為:
(1)地源側(cè)介質(zhì)流量(m3/h)。
(2)空調(diào)側(cè)介質(zhì)流量(m3/h)。
(3)地源側(cè)進(jìn)、出口介質(zhì)溫度(℃)。
(4)空調(diào)側(cè)進(jìn)、出口介質(zhì)溫度(℃)。
(S)機(jī)組輸入功率(kW)。
(6)機(jī)組制熱(冷)量(kW)。
(7)機(jī)組制熱(冷)工況下的性能系數(shù)。
3.輸送系統(tǒng)性能的檢測(cè)方法。
輸送系數(shù)是反映熱泵輸送系統(tǒng)性能的主要參數(shù),它是指輸送的熱(冷)量與輸入能量的比值,輸送系數(shù)越大表示在單位輸入功率下輸送的熱(冷)量就越大,輸送系統(tǒng)的輸送性能就越好。
輸送系統(tǒng)主要包括地源側(cè)的各級(jí)水泵和空調(diào)側(cè)的各級(jí)水泵。同樣,輸送系統(tǒng)的性能檢測(cè)也是要在實(shí)際運(yùn)行條件下、實(shí)際匹配機(jī)組下進(jìn)行,主要測(cè)試參數(shù)為:
(1)水泵流量(m3/h)。
(2)水泵揚(yáng)程(mH2O)。
(3)水泵功率(kW)。
(4)水泵效率。
(5)系統(tǒng)輸送系數(shù)。
4.地源熱泵系統(tǒng)綜合能效的檢測(cè)方法。
地源熱泵系統(tǒng)綜合能效指整個(gè)熱源系統(tǒng)輸出能量與輸入能量的比值,它反映了整個(gè)系統(tǒng)中包括所有設(shè)備的綜合性能,此綜合性能不僅僅受系統(tǒng)中每個(gè)設(shè)備的性能的影響,它還受各個(gè)設(shè)備之間的匹配、系統(tǒng)的運(yùn)行模式、控制方式等因素的影響,是全面考察地源熱泵系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行下能效水平的重要指標(biāo)。地源熱泵系統(tǒng)綜合能效的測(cè)試參數(shù)為:
(1)系統(tǒng)空調(diào)側(cè)流量(m3/h)。
(2)系統(tǒng)空調(diào)側(cè)介質(zhì)進(jìn)、出口溫度(℃)。
(3)系統(tǒng)地源側(cè)流量(m3/h)。
(4)系統(tǒng)地源側(cè)介質(zhì)進(jìn)、出口溫度(℃)。
(5)系統(tǒng)的總熱(冷)冷量(kW)。
(6)系統(tǒng)的總輸入功率(kW)。
(7)系統(tǒng)制熱(冷)工況下的性能系數(shù)。
5.地源側(cè)特性的檢測(cè)方法。
地源熱泵技術(shù)主要是指以地源能(土壤、地表水、地下水等)夏季制冷作為冷卻源,冬季采暖作為低溫熱源,實(shí)現(xiàn)制冷、采暖的熱泵技術(shù),這些低位熱源的特性直接影響地源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用效果,因此在應(yīng)用地源熱泵技術(shù)之前要對(duì)低位熱源的特性進(jìn)行勘察,對(duì)于土壤源熱泵系統(tǒng)來說主要勘察參數(shù)包括土壤的熱物性、土壤溫度隨深度和四季的變化情況等。地下水源熱泵系統(tǒng)主要勘察參數(shù)有含水層的水質(zhì)、溫度、分布,以及富水性和滲透性等,地表水源熱泵系統(tǒng)主要勘察參數(shù)有地表水溫度,水位動(dòng)態(tài)變化情況,利用現(xiàn)狀等。
在建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)用了地源熱泵技術(shù)后,為了考察地源熱泵技術(shù)從地源側(cè)獲取與釋放熱量的實(shí)際效用,在熱源端主要選擇以下測(cè)試參數(shù)來衡量熱源的穩(wěn)定性及可持續(xù)能力:
(1)土壤源:水溫、土壤溫度、熱源側(cè)換熱量。
(2)地下水源:取水溫度、流量、熱源側(cè)換熱量。
(3)地表水源、污水源:取水溫度、熱源側(cè)換熱量。
雖然地源熱泵系統(tǒng)是一種節(jié)能環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng),但利用地下水資源作為熱源時(shí),如果在前期勘察、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理等各個(gè)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)問題,可能會(huì)導(dǎo)致地下水資源的消耗或者污染。由于我國(guó)地下水資源形勢(shì)嚴(yán)峻,必須實(shí)施嚴(yán)格的水資源保護(hù)措施,因此充分回灌是地下水源熱泵系統(tǒng)的生命線。對(duì)于地下水源熱泵系統(tǒng)來說,回灌水量及回灌水質(zhì)的監(jiān)測(cè)應(yīng)該放在第一位。地下水源熱泵系統(tǒng)的檢測(cè)方法主要包括以下兩個(gè)方面。
①回灌水量檢測(cè)方法。
對(duì)于地下水源熱泵系統(tǒng)回灌效果的測(cè)試需要連續(xù)監(jiān)測(cè)且選好測(cè)試位置,同時(shí)要注意觀察各個(gè)回水井的井口位置有沒有溢水跡象。
抽水水量測(cè)點(diǎn)可直接設(shè)置在制冷機(jī)房?jī)?nèi)總的管路上,回灌水量要求在各個(gè)回灌井支路靠近回灌井處進(jìn)行測(cè)試,要求測(cè)試周期被累計(jì)抽水量和累計(jì)回灌水量。
②回灌水質(zhì)檢測(cè)方法。
雖然從表面上看,水源熱泵機(jī)組只是提取了水中的熱量,水源水經(jīng)過熱泵機(jī)組進(jìn)行熱量交換后又回灌到地下,水質(zhì)幾乎沒發(fā)生變化,回灌不會(huì)引起地下水污染,但是還是會(huì)有一些潛在原因可能會(huì)引起水質(zhì)的變化,例如輸送管道上生銹、換熱器管路的泄漏等都會(huì)對(duì)回灌水質(zhì)產(chǎn)生影響。一旦發(fā)生地下水質(zhì)污染,后果將不堪設(shè)想,尤其是離飲用水較近的水源。
因此,回灌水質(zhì)的監(jiān)測(cè)應(yīng)該是持續(xù)監(jiān)測(cè),可取的做法就是定期對(duì)回灌水質(zhì)進(jìn)行取樣,送有關(guān)部門檢測(cè)。