长江中下游地区地源热泵系统能效测评与研究分析

发布时间：2020-09-21 19:07

　　随着我国《可再生能源发展十二五规划工作大纲》的颁布，地源热泵系统示范性项目的应用越来越广泛，相应的对于其不同系统的实际运行情况的实地调查和现场测试总结分析还不是很多，本文就此方面进行了研究。本文主要是通过对湖北地区的8个地下水源和地埋管式地源热泵系统示范性项目的现场实际情况调查结果和短期监测，这些示范性项目涵盖了公共建筑的酒店、医院、博物馆、体育馆、办公楼等建筑类型。通过项目合理布置试验台对系统的运行情况进行了相应的测试，对这些项目进行了能效测评，并对测试的结果数据进行了研究分析；进行测试和检查的主要内容包括项目的基本信息、冷冻水进出水温度及流量、机组与系统的性能系数、节能效益以及环境效益等。然后对其项目中存在的优缺点进行总结分析，给出相应的节能措施。通过对测试数据进行整理分析，得出了8个示范性项目中多数的系统能效比都处于2~3之间，且机组的性能系数一般都在2.5~5.5之间，系统的节能率都高于30%。对比以上两种系统，可以得到在长江中下游地区采用地下水源热泵系统的运行节能性和经济性相比地埋管地源热泵系统节能潜力更为明显。这为本地区类似工程项目的优化设计以及针对既有建筑相关项目的节能改造提供了必要的工程数据参考。
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2013
【中图分类】：TK529
【部分图文】：

系统原理图,热泵系统,地表水,热泵空调

-2-华中科技大学硕士学位论文图1-1 地源热泵系统原理图地表水地源热泵系统（surface-water heat pumps）：以地表水（如江水、河水、湖水等）作为冷热源的地源热泵系统[4]。研究表明地表水源热泵空调系统的节能效果也很好。在同样的外部参数条件下，地表水源热泵空调系统的性能系数要比风冷空调系统的高0.4至0.9，其运行也比较稳定性，也无结霜问题影响。但也存在了很多重要因素制约地表水源热泵系统的广泛，如长期对地表水的取舍，向其中排放的热量会不会导致水体污染；如何使得机组抽得的水资源是能够满足杂质要求，排入其中的水能达到地表水的水质要求等[5]，这些问题的存在将会带来地表水环境生态平衡的破坏，因此在应用此热泵系统时过程中应优化系统设计，对此带来的环境危害降至最低。地埋管地源热泵系统：以一种利用土壤中能量作为冷热源的地源热泵系统；地埋管地源热泵系统通过竖直或水平地埋管换热器进行热能交换[6]。此热泵系统相较于上面两种系统来说，其适用范围比较广、运行相对稳定高效。资料研究表明相比传统空调来说

水管道,温度测量

[43]。具体的安装情况如图2-1：对于流量测试来说，在同一机组的冷却水回水管路和冷冻水的供水管路上的干管上分别安装超声波流量计，安装时，测量干管的直径输入到流量计测试器中计算出两个流量计之间的距离，然后布置流量计测试端，并用黄油固定，调节流量计测试器上的信号数，继而将其测到的数据信号传输到建筑热工测试系统上；具体布置如图2-2。图2-1 进出水管道温度测量图2-2 用户侧水流量测量（3）功率与耗电量的测试使用电力节能综合指标检测仪测试热泵机组、冷冻水泵、冷却水泵在测试期间的总输入功率。功率测试仪器的测点布置在电源输入设备箱内，最后测试数据的信号传输到相应的电力综合指标检测仪中[44]。平均每5秒中记录一次数据。综合指标检测仪在配电箱中的连接情况如图2-3。

综合指标,冷冻水泵,热泵机组,冷却水泵

出两个流量计之间的距离，然后布置流量计测试端，并用黄油固定，调节流量计测试器上的信号数，继而将其测到的数据信号传输到建筑热工测试系统上；具体布置如图2-2。图2-1 进出水管道温度测量图2-2 用户侧水流量测量（3）功率与耗电量的测试使用电力节能综合指标检测仪测试热泵机组、冷冻水泵、冷却水泵在测试期间的总输入功率。功率测试仪器的测点布置在电源输入设备箱内，最后测试数据的信号传输到相应的电力综合指标检测仪中[44]。平均每5秒中记录一次数据。综合指标检测仪在配电箱中的连接情况如图2-3。

【参考文献】