地源熱泵

地源熱泵系統(tǒng)測試方法

  地源熱泵系統(tǒng)綜合能效的現(xiàn)場測試應在比較典型的暖日(供冷日)進行,測試周期一般為5—7d。

  1.室內(nèi)應用效果的檢測方法。
  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)建筑供冷供熱,亦要達到室內(nèi)環(huán)境的舒適性要求。因此,在對地源熱泵系統(tǒng)各性能指標進行檢測與評價時,要首先對其室內(nèi)應用效果進行測評。
  地源熱泵系統(tǒng)室內(nèi)應用效果的測試,應在典型的供暖日(供冷日)進行,在建筑物內(nèi)布置采集測點,對地源熱泵系統(tǒng)在供熱供冷)時的室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)進行采集,采集的主要數(shù)據(jù)為室內(nèi)溫度和室內(nèi)相對濕度,采集間隔與時間則要求可以反映出地源熱泵系統(tǒng)的實際供熱(供冷)的效果。同時,室外溫濕度的測試與室內(nèi)溫濕度測試同步進行,以明確測試周期內(nèi)的氣候狀況。具體測試步驟及測試儀器參照相關規(guī)范和資料,這里不再詳述。

  2.熱泵機組性能的檢測方法。
  熱泵機組的性能系數(shù)( COP)是指熱泵機組制熱(冷)量與輸入功率的比值,每臺熟泵機組在出廠時都有銘牌參數(shù),但在實際運行中,熱泵機組要受到環(huán)境等因素影響,其實際制熱(冷)水平和額定制熱(冷)水平間存在差異,因此,要對熱泵機組實際運行中的性能進行測試,掌握其實際應用工況中的能效水平。
  熱泵機組性能測試在供暖日與供冷日的測試時,測試方法和測試參數(shù)相同,主要測試參數(shù)為:
  (1)地源側介質(zhì)流量(m3/h)。
  (2)空調(diào)側介質(zhì)流量(m3/h)。
  (3)地源側進、出口介質(zhì)溫度(℃)。
  (4)空調(diào)側進、出口介質(zhì)溫度(℃)。
  (S)機組輸入功率(kW)。
  (6)機組制熱(冷)量(kW)。
  (7)機組制熱(冷)工況下的性能系數(shù)。

  3.輸送系統(tǒng)性能的檢測方法。
  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)主要包括地源側的各級水泵空調(diào)側的各級水泵。同樣,輸送系統(tǒng)的性能檢測也是要在實際運行條件下、實際匹配機組下進行,主要測試參數(shù)為:
  (1)水泵流量(m3/h)。
  (2)水泵揚程(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)綜合能效的檢測方法。
  地源熱泵系統(tǒng)綜合能效指整個熱源系統(tǒng)輸出能量與輸入能量的比值,它反映了整個系統(tǒng)中包括所有設備的綜合性能,此綜合性能不僅僅受系統(tǒng)中每個設備的性能的影響,它還受各個設備之間的匹配、系統(tǒng)的運行模式、控制方式等因素的影響,是全面考察地源熱泵系統(tǒng)在實際運行下能效水平的重要指標。地源熱泵系統(tǒng)綜合能效的測試參數(shù)為:
  (1)系統(tǒng)空調(diào)側流量(m3/h)。
  (2)系統(tǒng)空調(diào)側介質(zhì)進、出口溫度(℃)。
  (3)系統(tǒng)地源側流量(m3/h)。
  (4)系統(tǒng)地源側介質(zhì)進、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.地源側特性的檢測方法。
  地源熱泵技術主要是指以地源能(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,實現(xiàn)制冷、采暖熱泵技術,這些低位熱源的特性直接影響地源熱泵系統(tǒng)的應用效果,因此在應用地源熱泵技術之前要對低位熱源的特性進行勘察,對于土壤源熱泵系統(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,水位動態(tài)變化情況,利用現(xiàn)狀等。
  在建設項目應用了地源熱泵技術后,為了考察地源熱泵技術從地源側獲取與釋放熱量的實際效用,在熱源端主要選擇以下測試參數(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、熱源側換熱量。
  (2)地下水源:取水溫度、流量、熱源側換熱量。
  (3)地表水源、污水源:取水溫度、熱源側換熱量。
  雖然地源熱泵系統(tǒng)是一種節(jié)能環(huán)保空調(diào)系統(tǒng),但利用地下水資源作為熱源時,如果在前期勘察、設計、施工、運行管理等各個環(huán)節(jié)中出現(xiàn)問題,可能會導致地下水資源的消耗或者污染。由于我國地下水資源形勢嚴峻,必須實施嚴格的水資源保護措施,因此充分回灌地下水源熱泵系統(tǒng)的生命線。對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)測應該放在第一位。地下水源熱泵系統(tǒng)的檢測方法主要包括以下兩個方面。
  ①回灌水量檢測方法。
  對于地下水源熱泵系統(tǒng)回灌效果的測試需要連續(xù)監(jiān)測且選好測試位置,同時要注意觀察各個回水井的井口位置有沒有溢水跡象。
  抽水水量測點可直接設置在制冷機房內(nèi)總的管路上,回灌水量要求在各個回灌井支路靠近回灌井處進行測試,要求測試周期被累計抽水量和累計回灌水量。
  ②回灌水質(zhì)檢測方法。
  雖然從表面上看,水源熱泵機組只是提取了水中的熱量,水源水經(jīng)過熱泵機組進行熱量交換后又回灌到地下,水質(zhì)幾乎沒發(fā)生變化,回灌不會引起地下水污染,但是還是會有一些潛在原因可能會引起水質(zhì)的變化,例如輸送管道上生銹、換熱器管路的泄漏等都會對回灌水質(zhì)產(chǎn)生影響。一旦發(fā)生地下水質(zhì)污染,后果將不堪設想,尤其是離飲用水較近的水源。
  因此,回灌水質(zhì)的監(jiān)測應該是持續(xù)監(jiān)測,可取的做法就是定期對回灌水質(zhì)進行取樣,送有關部門檢測。