地源热泵系统之问题探讨

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1、地源热泵专栏GROUNDSOURCEHEATPUMPCOLUMN地源热泵系统之问题探讨桂林平（西北综合勘察设计研究院，陕西西安710003）摘要：由于现在有很多非专业人员在运行着地源热泵系统，地源热泵系统运行管理也普遍存在一系列问题，本文作者结合多年工作经验，对操作管理过程中常常出现的问题进行探讨。关键词：地源热泵；节能设计；原理分析地源侧流速是地源热泵系统设计的重点计算参数，一引言般地源热泵工程系统设计地源侧流速均在合理范围内。但近年来由于世界能源问题的日益加剧，生态环境的急实际项目中地源热泵系统并不一定按照设计流速运行，原剧恶化，在各个方面也更多地考虑到再生能源的利用

2、问题。因主要有两方面：一是部分负荷运行时，地埋循环泵部分在很多方面浅层地热为冷热源的地源热泵引起了人们的重开启，而地源孔仍然全部投入运行，从而导致地源侧流速视，尤其是近年来随着地源热泵研究应用的快速发展，政过低。目前地源热泵系统运行人员大部分为非专业人员，府也出台了相应的政策支持地源热泵的推广与应用。由于普遍认为系统运行时投入的地源孔越多，换热效果越好，地源热泵属于新型节能型中央空调系统，因此我公司对于而且地源孔已经存在，不利用也是资源浪费，因此部分负已实施的地源热泵项目运行情况进行多年跟踪测试，总结荷运行时只调节地埋泵的开启台数而不相应关闭地源孔埋地源热泵系统运行管理过

3、程中易出现的问题，深入分析其管阀门，导致地源侧流速过低，地源热泵系统换热效果下影响系统能效的原因，并提出相应的节能运行管理措施，降。二是地源侧水力不平衡，导致部分地源孔流速过低。以指导地源热泵系统节能运行的管理。地源侧流速对地源热泵系统换热效果影响较大[1]，实测地源孔流速对换热效果的影响如表1所示。1地源热泵系统原理随着寒冬的到来，地源热泵就以土壤为热源，系统运行时利用地下换热器把土壤中的热量“取”出来，经热泵机组提高温度后，供给室内采暖；夏季地源热泵以土壤为冷源，系统运行时空调循环水通过末端把室内的热量“取”出来，经热泵机组换热后，释放到土壤中。冬夏季运行模式通过水路

4、系统阀门切换实现，详见图1。测试结果表明，地源侧流速降低37％，地源孔换热量下降18％。因此地源热泵系统运行避免地源侧过低流速，其节能潜力较大。具体节能管理措施是在停运部分地埋泵的同时关闭相应的地源孔埋管阀门，并调节系统水力平衡。2.2负荷调节热泵主机本身自控系统非常完善，可以利用其自控系统调节输入电量。主机自控调节方式有两种手段：一是根据实际负荷调节；二是根据回水温度调节。运行管理只要合理利用回水温度设定，再结合热泵机组实际负荷调节，2地源热泵在操作管理常遇难题的分析就能起到运行节能管理的效果。运行管理一般根据末端系2.1系统地源侧流速统设备类型进行回水温度值的设定，一

5、旦设定回水温度，2013年第3期建筑建材装饰97地源热泵专栏GROUNDSOURCEHEATPUMPCOLUMN将长期按此设定运行；节能管理需要根据负荷需求实时调由此可见，地埋泵远离设计工况点运行是导致系统能整回水温度设定值，负荷小时适当降低回水温度，这样一耗增加、系统能效比下降的主要原因之一，末端循环泵也方面机组在低温供暖（高温供冷）时能效比较高，另一方存在部分设备运行时偏离设计工况点的情况，因此加强循面回水温度的合理设定可以控制室内供暖（冷）温度，基环水泵的运行管理，改善循环泵的运行工况，节能潜力较本上做到按需供暖（冷），避免室温过高或过低和开窗现象，大。循环水泵节能

6、运行管理主要是通过调节管路阀门使其从而实现系统节能。供冷时室内温度降升高1℃，地源热处于高效运行工况点；对于地埋泵部分循环运行时，应关泵系统节能5％左右，供暖时室内温度降低1℃，地源热闭相应的地埋管阀门，使地埋侧系统管路水力特性不发生泵系统节能1.5％左右。综合考虑回水温度调节机组性能太大的改变，从而保证地埋泵处于高效运行的工况点；对提高以及回水温度设定可以避免供暖时因室温过高开窗散于选型过大的循环水泵加装变频器进行流量和扬程的调节，热等因素，回水温度设定调节控制能够节能5％左右，节必要时可更换合适的水泵实现循环水泵的运行管理节能。能潜力较大，同时合理设定回水温度，从热源

7、端控制供热2.3.3末端设备的节能运行管理量和室内温度，能够提高室内舒适性。地源热泵系统末端设备节能运行管理与常规中央空2.3设备高效运行调系统末端设备节能运行管理相同。地源热泵系统设备主要有地源热泵机组、循环水泵和2.4设备运行电压末端设备，设备节能运行管理主要从以下几方面入手：地源热泵系统运行人员一般只关注热泵系统运行参2.3.1热泵机组的节能运行管理数，对于供电电压容易忽视，但作为系统运行节能管理却①根据负荷调整热泵机组的开启台数，使热泵机组在不能不关注设备运行电压。因为设备的运行功率即耗电量高效负荷区运行；与电压成正比