地源热泵系统实例分析共40页

实际运行天数
189
122
单位用电量
（kW·h/m2·d） （kW·h/m2·d）
0.138 0.113
0.073 0.06
含末端 不含末端
折算标煤
（Kg/m2·a）
Байду номын сангаас
9.21
（Kg/m2·a）
7.59
3.15
含末端
2.58
不含末端
备注：为方便对比分析，在本文中对同一系统进行对比时，折合电耗单位为千瓦·时/每平方 米·每天（kW·h/m2·d）；对不同系统进行对比时，折合为标煤千克/每平方米·每年 （Kg/m2·a），在将电耗折合成标煤数据参考2019年全国平均火力发电煤耗，即1kWh电力 折合为354g标准煤。表1分别统计了机房与末端的电耗数据。
二、工程概况
本文以主楼地源热泵系统07年冬季及08年夏 季运行数据进行分析，在下文中将改造后的主楼 地源热泵空调系统简称为本系统。
三、本系统运行情况
本系统运行以来，井水出水温度最高 16.3℃，最低15.3℃；利用温差大多在3.5～7℃ 之间；单井出水量大于180m3/h； 静水位 30.15m、动水位约30.5m；抽水降深为 0.35m±8%；水量调节池静水位为12.13m、动 水位15.3m，差为3.17m；井水含沙量小于二十 万分之一。依此数据判定地下水系统运行较为 稳定。
四、本系统与改造前系统对比
由于原系统运行能耗数据无从考究，在 与原系统进行对比过程中，根据原运行人员 口述系统设备投入运行的情况做简要对比。
四、本系统与改造前系统对比
原系统于2019年6月建成并部分投入使用。运 行中地下井水能量短路及含沙量严重超标，加上板 换两侧流体之间的换热效率低下、运行维护不善， 致使系统井水侧水路严重堵塞。系统长期处于大流 量小温差运行状态：为满足一台热泵机组的正常工 作需开启深井泵4台、井水侧二次循环泵3台、末端 循环泵3台，井水侧及板换侧温差均工作在2℃以下。 末端温度不能有效提升，为满足末端负荷需求进而 增开末端循环泵，无形之中又增加了热泵对冷热源 需求。如此反复恶性循环，造成系统运行效率低下、 热泵机组启停频繁、外管线土方塌陷等问题。
该项目位于海淀区，原地源热泵系统由北京某 地源热泵施工单位承建，总建筑面积4.2万平方米， 其中主楼2.8万平方米，裙楼1.4万平方米。共设 LWP1800.2型水源热泵机组7台，单台标称功率 123kW；凿井7眼，深井泵7台，单台标称功率 37kW；抽取的地下水除沙后分别经7台板式换热 器与机组进行热交换，作为机组的冷热源；井水 侧二次水循环泵7台，单台标称功率15kW；末端 循环泵7台，单台标称功率18.5kW。系统于2019 年6月建成并部分投入使用，运行效果较差，不能 满足正常的使用要求。
四、本系统与改造前系统对比
表2：
对比项目 投入设备
三、本系统运行情况
热泵机组开启3台的时间占总运行时间7% 以下、开启2台时间占74.5%、开启1台时间占 18.5%；深井泵及变频器从06年10月运行以来 最多开启1台，夏季平均运行频率为74%、冬季 平均运行频率为77.2%；末端循环泵最多开启2 台。末端供回水温差大多在2.5～4.8℃之间，系 统运行效率较高。
开头语
地源热泵系统是将低品位热量转换成高品位 热量进行供热、制冷的新型能源利用方式之一。与使 用燃煤、燃气、燃油等常规能源方式相比，其能量利 用率为3.5以上(燃煤为0.65～0.85；燃油炉为0.7～0.9； 燃气炉为0.8～0.85；电锅炉电热膜的理想值也只能接 近于1；空气源热泵系统可做到2.5，但在恶劣天气下 效率低，甚至无法启动)。地源热泵系统以其环保、节 能、一机多用、维护量小、系统运行稳定、能源重复 利用等优点而得以推广。据美国环保署估计，一套设 计安装良好的地源热泵系统平均可以节约(30～40)% 的运行费用，可减少污染物排放高达70%以上 。
开头语
然而在实际工程应用中，很多地源热泵 项目因设计、施工及运行管理等问题，远远没有 发挥其应有的优势。下面通过对我单位实施的某 地下水源热泵系统改造前后的运行数据进行对比， 以及与其它地源热泵项目、与其他空调形式进行 对比，说明了地源热泵系统在运行中的经济性及 影响其经济性的相关因素。
二、工程概况
内容介绍
➢ 工程概况 ➢ 实际运行情况 ➢ 现行运行数据与改造前对比分析 ➢ 本系统与其它热泵系统对比分析 ➢ 本系统与其它空调系统对比分析
开头语
一、引言 建设工程项目成功与否的标志在于项目的
目标能否实现。而在项目实施的过程中，影响项 目目标实现的因素众多，其中包括组织因素、人 的因素以及使用的方法与工具等。
三、本系统运行情况
表1：
07年供暖季及08年制冷季统计数据
相关参数
运行工况
供暖季
制冷季
备注
主楼建筑面积（m2）
28000
28000
冷暖机房（kW·h）
600255
204233.4
用电量
末 端（kW·h） 128596.9
44155.4
小 计（kW·h） 728851.9
248388.8 含过渡季通风电耗
四、本系统与改造前系统对比
表2列出了改造前后一台热泵机组满负荷运 行工况下所投入的设备，图表1为改造前后节能 情况对比。其中改造后的深井泵供一台热泵机 组运行时只需给定70%的负荷，此时电流约为 43A（在开式系统中适当下延回水管可降低深井 泵扬程以达到节电的目的），合功率约22kW， 故表2中改造后深井泵功率按22kW计算。
二、工程概况
2019年初由建研院空调所进行热泵系统改造设计、北 京市地质矿产勘查开发总公司进行了系统改造施工、调 试，并承担了空调系统的日常运行维护管理工作。改造 后主楼利用原有水源热泵机组5台，钻凿抽水井3眼、回 灌井3眼、水量调节池1眼，新安装深井泵3台，标称功率 55kW并配ABB变频器3台，井水经除沙器及电子水处理 仪处理后直接进入机组，无井水侧二次循环泵；使用原 末端循环泵5台；末端设备采用新风机组加风机盘管进行 冬季供暖及夏季供冷。其中新风机组17台，合计71.1kW； 风机盘管542台，合计20.3kW。裙楼利用原有水源热泵 机组2台；井水部分与主楼共用，使用原末端循环泵2台。