地源熱泵

地源熱泵系統測試方法

  地源熱泵系統綜合能效的現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.室內應用效果的檢測方法。
  保持建筑物內合適的熱濕環境,是空調系統的基本功能,采用地源熱泵系統建筑供冷供熱,亦要達到室內環境的舒適性要求。因此,在對地源熱泵系統各性能指標進行檢測與評價時,要首先對其室內應用效果進行測評。
  地源熱泵系統室內應用效果的測試,應在典型的供暖日(供冷日)進行,在建筑物內布置采集測點,對地源熱泵系統在供熱供冷)時的室內環境數據進行采集,采集的主要數據為室內溫度和室內相對濕度,采集間隔與時間則要求可以反映出地源熱泵系統的實際供熱(供冷)的效果。同時,室外溫濕度的測試與室內溫濕度測試同步進行,以明確測試周期內的氣候狀況。具體測試步驟及測試儀器參照相關規范和資料,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( 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,但在實際運行中,熱泵機組要受到環境等因素影響,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相同,主要測試參數為:
  (1)地源側介質流量(m3/h)。
  (2)空調側介質流量(m3/h)。
  (3)地源側進、出口介質溫度(℃)。
  (4)空調側進、出口介質溫度(℃)。
  (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。

  3.輸送系統性能的檢測方法。
  輸送系數是反映熱泵輸送系統性能的主要參數,它是指輸送的熱(冷)量與輸入能量的比值,輸送系數越大表示在單位輸入功率下輸送的熱(冷)量就越大,輸送系統的輸送性能就越好。
  輸送系統主要包括地源側的各級水泵空調側的各級水泵。同樣,輸送系統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)系統輸送系數。

  4.地源熱泵系統綜合能效的檢測方法。
  地源熱泵系統綜合能效指整個熱源系統輸出能量與輸入能量的比值,它反映了整個系統中包括所有設備的綜合性能,此綜合性能不僅僅受系統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在實際運行下能效水平的重要指標。地源熱泵系統綜合能效的測試參數為:
  (1)系統空調側流量(m3/h)。
  (2)系統空調側介質進、出口溫度(℃)。
  (3)系統地源側流量(m3/h)。
  (4)系統地源側介質進、出口溫度(℃)。
  (5)系統的總熱(冷)冷量(kW)。
  (6)系統的總輸入功率(kW)。
  (7)系統制熱(冷)工況下的性能系數。

  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來說主要勘察參數包括土壤的熱物性、土壤溫度隨深度和四季的變化情況等。地下水源熱泵系統主要勘察參數有含水層的水質、溫度、分布,以及富水性和滲透性等,地表水源熱泵系統主要勘察參數有地表水溫度,水位動態變化情況,利用現狀等。
  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來衡量熱源的穩定性及可持續能力:
  (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。
  雖然地源熱泵系統是一種節能環保空調系統,但利用地下水資源作為熱源時,如果在前期勘察、設計、施工、運行管理等各個環節中出現問題,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的生命線。對于地下水源熱泵系統來說,回灌水量及回灌水質的監測應該放在第一位。地下水源熱泵系統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回灌效果的測試需要連續監測且選好測試位置,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,水源水經過熱泵機組進行熱量交換后又回灌到地下,水質幾乎沒發生變化,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產生影響。一旦發生地下水質污染,后果將不堪設想,尤其是離飲用水較近的水源。
  因此,回灌水質的監測應該是持續監測,可取的做法就是定期對回灌水質進行取樣,送有關部門檢測。