254-一种地源热泵系统全年性能检测方法.pdfVIP

一种地源热泵系统全年性能检测方法 何大四，苏欣，张曦 中原工学院，郑州，450007 摘要：本文提出了一种基于有限测试次数的地源热泵系统全年性能检测方法。基本思路 是先以室外温度为基准确定测试工况，根据实测与计算相结合的方法来确定建筑全年累计制 热量和制冷量，通过对测试工况系统能效比加权平均的方法来确定制热季系统能效比和制冷 季系统能效比，进而计算出制热季系统耗电量和制冷季系统耗电量，最终得到地源热泵系统 全年综合能效比。并通过DeST 模拟数据验证了该检测方法的合理性。 关键词：地源热泵；性能检测方法；DeST 模拟 1.前言 [ 1] 地源热泵是一种利用浅层地热资源既可供热又可制冷的高效节能的空调技术 ，发展 和应用地源热泵空调系统已成为暖通空调节能的一个重要方向 [2] 。近年来，我国地源热泵 的使用已经达到一定规模。但不同地源热泵供热和空调方式，适合条件，规模大小，在多大 程度上节能，节能量如何计算和测量，节能绩效如何科学和合理评价等问题，目前都还没有 明确和客观的评价指标和方法体系，更没有相关的节能技术标准。这使得地源热泵的进一步 [3] 推广遇到了很大问题 。 目前国内已有对地源热泵能效进行评价与评测的研究，但多集中在建立热泵系统能耗的 [4] 在线实时动态监测基础上，再根据监测数据比较COP，进行能效评价 。 实际工程中有较多地源热泵系统未安装实时动态监测装置，安装有实时动态监测装置的 也存在数据质量不高或数据缺失等现象。为了解决此类地源热泵空调全年性能评价问题，本 文提出了一种基于有限测试次数的地源热泵系统全年性能检测方法。 2. 方法提出 先以室外温度为基准确定测试工况，根据实测与计算相结合的方法来确定建筑全年累计 制热量和制冷量，通过对测试工况系统能效比加权平均的方法来确定制热季系统能效比和制 冷季系统能效比，进而计算出制热季系统耗电量和制冷季系统耗电量，最终得到地源热泵系 统全年综合能效比（其定义为一年中系统制热量与制冷量之和与同一周期内消耗的总电量之 比）。 （1）地源热泵系统全年性能检测工况及系统性能参数测试研究 通过分析全国不同气候区全年室外温度分布，选取有代表性的若干个室外温度（如 5 个-7℃、2 ℃、7℃、20 ℃、30℃）作为测试工况；参照《可再生能源建筑应用工程评价标准》 GB/T 50801-2013 检测不同工况下的性能参数。 （2 ）建筑全年累计制热量和制冷量计算 采用实测与计算相结合的方法来计算建筑全年累计制热量和制冷量。冬季：根据测试期 何大四，男，1978.11, 博士，副教授，hedasi@126.com , 基金编号 间系统的实测热负荷和室外气象参数，采用度日法计算供暖季累计制热量；夏季：根据测试 [ 5 ] 期间系统的实测冷负荷和室外气象参数，采用温频法计算供冷季累计制冷量 。 （3 ）地源热泵系统全年综合能效比计算 根据《中国建筑热环境分析专用气象数据集》的汇总数据，采用标准年日平均气温进行 统计，计算不同气候分区对应的日平均气温区间所包含的天数，不同温度区间和基准测试工 况室外温度相对应，天数即为计算制热季和制冷季系统能效比时所采用的加权平均系数。 依据实测得到的工况点系统能效比，结合相应的加权平均系数，计算制热季系统能效比 和制冷季系统能效比。再依据前述计算得到的累计系统制热量和制冷量、制热季系统能效比 及制冷季系统能效比、制热季系统耗电量和制冷季系统耗电量，最终得到地源热泵系统全年 综合能效比。 3. 案例分析 本文采用模拟的方法通过两个案例来验证该方法的有效性。基本思路是：首先，根据模 拟计算得系统制热量与制冷量及系统耗电量，直接计算系统全年综合能效比；再按照前述方 法提取相关数据进行系统