1、地源热泵系统检测和评估方法地源热泵系统检测和评估方法n测试评估的必要性n目前的现状n测试评估方法n工程实例报报 告告 内内 容容p地源热泵技术发展的需要地源热泵作为一种浅层地热的可再生能源利用技术，近年来在我国得到了大规模的应用。据国家相关机构统计，截止2006年底，我国地源热泵技术应用的建筑面积为2650万平方米，截止2007年底，地源热泵应用面积近8000平方米。一、测试评估的必要性一、测试评估的必要性p地源热泵技术发展的需要 一、测试评估的必要性一、测试评估的必要性p地源热泵技术发展的需要发展原因：政府的鼓励和支持国家并制订了相应的法律、法规各地政府制订地源热泵发展规划、建立专项基金和实
2、行优惠政策地源热泵技术的发展覆盖面广，几乎涉及所有的建筑类型技术的多元化设备厂商不断增加，集成商规模不断扩大节能意识的加强一、测试评估的必要性一、测试评估的必要性p地源热泵系统的复杂性设计难度大施工工艺的特殊性目前关于地源侧换热机理的研究还不完善 上述问题的存在，使得地源热泵系统设计、施工相对复杂，在应用效果方面存在一定程度的不确定性。p水文、地质和生态保护的需要综上所述，制订科学合理的地源热泵系统测试和评价方法，对于保证地源热泵系统的实际应用效果、规范地源热泵行业发展和保护水文、地质和生态，均具有重要的作用！一、测试评估的必要性一、测试评估的必要性二、目前的现状二、目前的现状n地源热泵系统的
3、种类地源热泵系统地表水源热泵系统再生水源热泵系统河水源热泵系统湖水源热泵系统海水源热泵系统生活污水源热泵系统工业废水源热泵系统土壤源热泵系统地下水源热泵系统二、目前的现状二、目前的现状n测试方法试验室测试：在试验室标准工况下，对热泵机组的性能进行检测。地源侧换热系统的性能测试：在现场条件下，针对当地的水文、地质情况和换热系统的性能所进行勘察和检测。应用效果测试：在现场条件下，对地源热泵系统实际运行性能进行的检测。地源热泵测试方法地源侧换热特性的测试应用效果的测试试验室测试现场测试二、目前的现状二、目前的现状n不同测试方法的区别测试条件试验室测试：试验室标准工况。地源侧性能测试：现场实际工况。应
4、用效果测试：现场实际工况。测试内容试验室测试：地源热泵机组的设备性能，测试结果反映了热泵机组设计和制造工艺的能力和水平。地源侧性能测试：当地的水文、地质情况和地源侧换热系统的性能，测试结果反应了地源热泵方案的可行性和适用性。应用效果测试：地源热泵系统的实际性能，测试结果反映了设备、设计、安装和运行管理的综合能力和水平。二、目前的现状二、目前的现状n不同测试方法的区别测试目的试验室测试：对不同热泵机组的性能进行分析和评价，为热泵机组的设计和选型提供依据。地源侧性能测试：为地源热泵系统的设计提供依据。应用效果测试：对热泵系统的实际应用效果进行分析和验证。测试阶段试验室测试：系统投入正常使用之前，设
5、计阶段。地源侧性能测试：系统投入正常使用之前，设计阶段。应用效果测试：系统投入正常使用之后，使用阶段。二、目前的现状二、目前的现状n相关标准试验室测试：水源热泵机组GB/T 19409-2003地源侧性能测试：地源热泵系统工程技术规范GB 50366-2005 应用效果测试：目前尚无相关的标准规范。n可再生能源建筑应用示范项目主管部门：建设部、财政部目的：以示范项目，带动可再生能源建筑应用在各地的推广和应用。步骤：地方申报专家评审资金支持测试评估工程验收工作进展：已完成4批共363个示范项目。测评标准：可再生能源建筑应用示范项目检测程序与评价标准三、测试评估的方法三、测试评估的方法三、测试评估
6、的方法三、测试评估的方法n测试评估内容测试内容室内外环境参数的测试热泵机组的性能测试典型季节热泵系统的性能测试评估内容热泵系统供热/冷的效果评估热泵机组的性能评估热泵系统的性能评估节能效益的评估环境效益的评估经济效益的评估三、测试评估方法三、测试评估方法n测试条件地源热泵系统的测评应在工程竣工验收合格、投入正常使用后进行。地源热泵系统制热性能的测评应在典型制热季进行，制冷性能的测评应在典型制冷季进行。对于冬、夏季均使用的地源热泵系统，应分别对其制热、制冷性能进行测评。热泵机组制热/制冷性能系数的测定工况应尽量接近机组的额定工况，机组的负荷率宜达到机组额定值的80%以上；系统能效比的测定工况应尽
7、量接近系统的设计工况，系统的最大负荷率宜达到设计值的60%以上；室内温湿度检测应在建筑物达到热稳定后进行。应同时对测试期间的室外温度进行监测，记录测试期间室外温度的变化情况。三、测试评估方法三、测试评估方法n测试仪表水温度测试仪采用温度计/电阻温度计、热电偶加电位差计,准确度不低于0.2。水流量测试仪超声波流量计,准确度不低于测量值的5%。温湿度测试仪各类空气温度计，准确度不低于0.5；空气湿度计，准确度不低于10%。功率采用功率表、电力分析或电流电压表，准确度不低于测量值的5%。注：所有测试仪器、仪表都必须按国家规定进行注：所有测试仪器、仪表都必须按国家规定进行检定，并在检定有效期内。，并在
8、检定有效期内。三、测试评估方法三、测试评估方法n测试方法室内外环境参数的测试测试参数:室内外温湿度测试方法:根据建筑的平面布置情况，选取部分典型区域和房间，在典型区域和室外分别布置温湿度测量仪表，对测试期间室内外温湿度的变化情况进行监测。v测试周期：测试时间室内温、湿度检测应在建筑物达到热稳定后进行，测试时间为6小时。热泵机组的性能测试热泵机组制热/制冷性能系数是指热泵机组的制冷/制热量与输入功率之比。测试参数:热泵机组用户侧的进出口水温、流量 热泵机组热源侧的进出口水温、流量 机组输入功率测试方法:参照GB/T 19409-2003 水源热泵机组中规定的试验方法进行测试。测试周期：机组运行工
9、况稳定后进行，测试周期为1小时。三、测试评估方法三、测试评估方法n测试方法热泵系统的性能测试v典型季节系统能效比是指地源热泵系统的制冷/制热量与系统输入功率之比，这里的系统输入功率主要是指热泵机组以及与热泵系统相关的所有水泵的输入功率之和（不包括用户末端设备）。v测试参数：系统热源侧进出口水温、流量 系统用户侧进出口水温、流量 热泵机组消耗的电量；水泵消耗的电量。v测试时间 热泵系统的检测应在系统运行正常后进行，测试周期为2-3天。三、测试评估方法三、测试评估方法n测试方法热泵系统的性能测试用户侧流量热源侧流量用户侧进口水温用户侧出口水温热源侧出口水温热源侧进口水温用户侧供水用户侧回水热源侧回
10、水热源侧供水热泵机组用户侧水泵耗电量热源侧水泵耗电量热泵机组耗电量三、测试评估方法三、测试评估方法n评估方法热泵系统供热/冷的效果评估 评价指标：室内温度保证率 计算方法：根据测试期间，室内温度的监测结果，计算室内温度保证率。%100抽测的总房间数的房间数室内温度满足设计要求室内温度保证率三、测试评估方法三、测试评估方法n评估方法热泵机组的性能评估评价指标：热泵机组实际运行状态下的能效系数。计算方法：温差。冷冻（热）水的进出口；冷冻水的定压比热，；冷冻（热）水的密度，；冷冻（热）水的流量，式中：量热泵机组的制热（冷）热泵机组消耗的功率量热泵机组的制热（冷）热泵机组的能效系数 w33tC)/(/
11、3600/kgkjcmkghmVtcVw三、测试评估方法三、测试评估方法n评估方法热泵系统的性能评估评价指标：热泵系统典型季节的能效系数。评价方法：的耗电量。但不包含末端散热设备量泵等耗能设备的总耗电测试期间热泵机组、水热泵系统总的耗电量制热（冷）量；测试期间热泵系统的总量热泵系统的制热（冷）式中：热泵系统总的耗电量量热泵系统的制热（冷）热泵系统的能效系数三、测试评估方法三、测试评估方法n评估方法节能效益评估评价指标：地源热泵系统相对于常规供暖或供冷方式的一次能源节能率。评价方法：长期监测、短期测试 （1）建筑全年累计冷热负荷的计算 （2）地源热泵系统年耗能量的计算 （3）常规供暖、供冷方式年
12、耗能量的计算（4）一次能源节能率的计算%100一次能源消耗量常规供冷（暖）系统的源消耗量地源热泵系统的一次能一次能源消耗量常规供冷（暖）系统的一次能源节能率三、测试评估方法三、测试评估方法n评估方法环境效益评估评价指标：温室和污染气体的减排量。评价方法：根据地源热泵空调系统相对于常规供冷（暖）系统的一次能源节能率，参照消耗一次能源所产生的温室气体和污染气体量,并结合地源热泵系统对当地水文、地质的影响情况，对地源热泵系统所带来的环境效益进行综合评价。二氧化碳二氧化硫粉尘环境效益三、测试评估方法三、测试评估方法n评估方法经济效益评估评价指标：静态回收期评价方法：根据项目的增量成本和节能效益评估得到
13、的系统节能量，计算项目的静态投资回收期。根据静态投资回收期，对项目的经济效益进行评估。静态投资回收期按下式计算：MKT 式中：T 静态投资回收期,年；K 项目的增量成本,万元；M 系统节能所带来的经济效益,万元。四、工程实例四、工程实例n项目概况项目名称：北京市某住宅小区地源热泵工程项目概况：住宅小区总建筑面积为12.56万平米，由建筑面积约为8.36万平方米的板楼群和建筑面积约为4.2万平方米的3栋塔楼组成。小区供暖方式采用集中式供暖，改造前系统热源为小区燃煤锅炉房，改造后，采用地下水源热泵和污水源热泵系统替代原燃煤锅炉房为热源，其中地下水源热泵系统负责8.36万平方米板楼群的供暖，污水源热
14、泵系统负责4.2万平方米塔楼的供暖。四、工程实例四、工程实例n项目概况 板楼群外观四、工程示例四、工程示例n项目概况 塔楼外观四、工程实例四、工程实例n系统设置地下水源热泵系统 主要设备:热泵机组:3台 循环泵:4台(3用1备)潜水泵:9台(3抽6回)四、工程实例四、工程实例n系统设置污水源热泵系统 主要设备:热泵机组:2台污水一级泵:3台(2用1备)污水二级泵:3台(2用1备)中介水循环泵:3台(2用1备)循环泵:3台(2用1备)取样阀四、工程实例四、工程实例v系统设置 四、工程实例四、工程实例n测试项目地下源热泵系统室内外环境参数的测试（1）室内温度（2）室外温度热泵机组的性能测试（1）热
15、泵机组热源侧的进出口水温（2）热泵机组热源侧的流量（3）热泵机组用户侧的进出口水温（4）热泵机组用户侧的流量（5）热泵机组的输入功率四、工程实例四、工程实例n测试项目地下水源热泵系统热泵系统的性能测试（1）热泵系统热源侧的进出口水温（2）热泵系统热源侧的流量（3）热泵系统用户侧的进出口水温（4）热泵系统用户侧的流量（5）热泵机组的耗电量（6）热源侧潜水泵的耗电量（7）用户侧循环水泵的耗电量四、工程实例四、工程实例n测试项目污水源热泵系统室内外环境参数的测试（1）室内温度（2）室外温度热泵机组的性能测试（1）热泵机组热源侧的进出口水温（2）热泵机组热源侧的流量（3）热泵机组用户侧的进出口水温（4
16、）热泵机组用户侧的流量（5）热泵机组的输入功率四、工程实例四、工程实例n测试方案污水源热泵系统热泵系统的性能测试（1）热泵系统热源侧的进出口水温（2）热泵系统热源侧的流量（3）热泵系统用户侧的进出口水温（4）热泵系统用户侧的流量（5）热泵机组的耗电量（6）污水一级泵的耗电量（7）污水二级泵的耗电量（8）中介水循环泵的耗电量（9）用户侧循环水泵的耗电量取样阀四、工程实例四、工程实例n测评结果热泵系统供热/冷的效果 测试期间,分别对板楼和塔楼部分用户的室内温度进行了监测,监测结果用户的室内温度均达到设计要求,室内温度的保证率为100%。四、工程实例四、工程实例n测评结果热泵机组性能地下水源热泵机组
17、 序号测试项目测试结果机组铭牌值1热源侧进口温度 （）12.7152热源侧出口温度 （）5.4103循环水侧供水温度 （）44.5454循环水侧回水温度 （）38.2405热源侧流量 （m3/h）102.6/6循环水侧流量 （m3/h）180.3/7机组制热量 （kW）132414768机组耗功率 （kW）3073179平均性能系数 4.314.66四、工程实例四、工程实例n测评结果热泵机组性能污水源热泵机组 序号测试项目测试结果机组铭牌值1热源侧进口温度 （）14.0152热源侧出口温度 （）11.1103循环水侧供水温度 （）47.0454循环水侧回水温度 （）41.0405热源侧流量 （
18、m3/h）168.7/6循环水侧流量 （m3/h）110.0/7机组制热量 （kW）79714768机组耗功率 （kW）1933179平均性能系数 4.144.66四、工程实例四、工程实例n测评结果热泵系统性能 表中：系统形式总制热量（kWh）总耗电量（kWh）实测性能系数季节性能系数地下水源热泵32163132572.433.06污水源热泵1869374762.503.02泵）污水一级泵污水二级环泵系统循环泵中介水循总耗电量（热泵机组系统总供热量污水热泵系统性能系数泵）系统循环泵井水循环总耗电量（热泵机组系统总供热量数地下水热泵系统性能系四、工程实例四、工程实例n测评结果热泵系统性能地下水源
19、热泵 序号测试项目实测结果1系统总供热量 （kWh）321632系统总耗电量 （kWh）132573热泵机组耗电量（kWh）86204系统循环水泵耗电量（kWh）20985井水潜水泵耗电量（kWh）25396系统性能系数（kWh）2.43四、工程实例四、工程实例n测评结果热泵系统性能 井水侧出水温度相对稳定，平均温度为12.7。系统运行稳定，供水温度在43.0-46.3之间，平均供回水温差为6.3。四、工程实例四、工程实例n测评结果热泵系统性能污水源热泵 序号测试项目实测结果1系统总供热量 （kWh）186932系统总耗电量 （kWh）74763热泵机组耗电量（kWh）46634系统循环水泵耗
20、电量（kWh）10565中介水泵耗电量（kWh）11506污水一级泵耗电量（kWh）3677污水二级泵耗电量（kWh）2408系统性能系数（kWh）2.50四、工程实例四、工程实例n测评结果热泵系统性能污水侧进水温度相对稳定，中介水进水平均温度为14.0。系统运行稳定，供水温度在46.0-47.8之间，平均供回水温差为6.2。四、工程实例四、工程实例n测评结果节能效益评价 供暖方式耗电量(kWh）耗煤量（T）折算标煤（T）节能量（）地下水源热泵2431713/85445%38356814031537污水源热泵1293506/45442%128832734784四、工程实例四、工程实例n测评结果环境效益评价测试期间，地下水源热泵系统和污水源热泵系统的供水温度和流量稳定，地下水源热泵系统的回灌效果良好。采用地下水和污水源热泵系统代替常规 供暖系统，每年实现各种温室气体和污 染气体的减排量为：粉尘22吨二氧化硫14吨氮氧化物12吨二氧化碳4315吨减排量
