发表题为《重庆市2013年地源热泵发展与应用后评估》演讲
丁勇:各位专家大家早上好,我受组委会的委托介绍一下重庆的情况。
我们是专业委员会,我们这块主要在重庆推可再生能源的利用,现在重庆是可再生能源的示范城市,也有两个示范县,所以我们负责技术支撑工作。
另外关于公共建筑节能改造,这个也是现在国家在大量进行推广。关于国家的示范城市,相应的里面也有一些项目需要进行相应可再生能源的应用,同时也负责关于绿色建筑的推广,负责组织相应的绿色建筑的评审工作,以及技术的推广,同时作为绿色建筑的发展,同时也是相应可再生能源也是有相应的政策和推动措施。
今天简单介绍一下,地源热泵的发展情况,主要分成这样三个方面。
一个是概况以及推进情况,第二就是做的技术支撑,国家县以及改造的示范工作,很恩高兴也是昨天听了几位大师的讲解,我们目前做的绿色建筑效果后评估,看看效果怎么样,我们也有一些思考。
首先看一下重庆地源热泵主要情况,重庆可再生能源的示范城市,两个示范县工作,提出了相应的建筑目标。实际上重庆也是从每年的相应财政资金,对于建筑节能和可再生能源应用给予一定的支撑,也建立市级层面的示范项目。
在2011年到2012年建筑规模,可再生能源建筑规模达到180万的建筑量,地表水源热泵占到比较大的规模,这个主要是从本身的资源条件,以及系统应用、投资、稳定性,以及可靠性等等综合应用作为重庆的主要技术途径进行推广。
在2013年到2015年整体达到270万平方米的规模,一方面开展示范,另一方面也是促进工作,相应出台了管理和技术规范的工作,首先是可再生能源的中长期的规划,形成了到“十一五”到2020年可再生能源的规划。为了促进管理,出台了可再生能源管理办法,这个有相应的申报流程和资金。昨天说了补贴,重庆还算是落地比较好的,因为很多项目都得到了相应的对应补贴,在7月份我们重庆市刚刚负责帮做的申请申报工作,也是对应完成相应的能效测评,这个资金也是补贴到位。
据大会现场PPT文件
据大会现场PPT文件
还有就是在建筑节能“十二五”专项规划里面,里面也是明确节能目标、改造目标、绿色建筑目标,同时可再生能源建设也是有专门的发展目标规划。
与此同时,还出台了一系列地方技术标准,结合重庆的可再生能源技术应用,水源热泵出台了施工、质量验收的标准。这张图是整个目前重庆的地源热泵,包括地表水和地埋管系统的分布图,从图上可以看出来,目前从主城区到周边的区县,都有对应的项目在进行相应的实施。
目前重庆地水源热泵分布图(大会PPT)
在国家的层面上,总共有六个项目,这里批的项目,因为时间比较早了,基本上都至少是处于验收的环节,有一些已经是投入使用了。
在国家的示范项目基础之上,重庆的市级示范项目,这块项目基本上也是有一大批项目,这一张表上是项目比较少的,已经是进入了相应的验收或者竣工的阶段,这个里面有一些是后面实施的,应是进行相应的工程实施阶段。
看一下从整个发展情况,在2008到2009年,国家示范方面总共是10项项目,在2010年增加了九项,从2012到2013年增加了11项项目。
据大会现场PPT文件
在这里面,我们也比较关注项目实施过后到底有什么效果,效果如何,运行情况如何?因此我们也是跟市城乡建委专门立了一个项目,在能力建设作为系统后评估,开展了一些测试,主要是通过目前已经验收的项目,我们从中间挑选了一些项目进行了具体的测试工作,这个就是简单的跟大家分享一下,针对一个活水源热泵的应用,末端采用分散式的水源热泵的机组。
从湖里的水库取水,经过我们的分体式热泵机组进行供热。这个是我们对机组效果运行的实际测试情况,根据可行性研究报告,以及设计资料参与了分析和系统能效是3.3左右,但是实际只有2.3,从监测到数据可以看到,下面比较平缓的三角形的数据是系统负荷率,我们看没到50%,平均下来只有30%,上面方块变动比较大的曲线是系统的COP,COP变化非常大,从最低1,达到最高的3+。
据大会现场PPT文件
这张图也是通过监测几个参数,相应的水泵的功率,空调的运行功率,以及总的功率,我们分析一下可以看到,从设计上可以看到整个冷负荷是2900多千瓦,实际上运行的负荷,平均下来只有一千瓦,负荷率是很低,这个是可以看出来,这个是整个系统的实际运行情况。
据大会现场PPT文件
这个系统通过了能效测评,补贴是已经拿完了,从这上面来说,这是值得思考的问题,这个可再生能源的项目验收,从验收角度进行能效测评没有问题,但是有一个要求就是负荷率达到80%,目前也在协助单位做能效测评,我们目前都是人为增加负荷,但是实际上运行情况,根本就不是这么一个事情,这个是值得我们来思考的。
同时冷却水补水监测到的温度,我们可以看出来,一个是实际上的温度变化情况,比设计的情况不利益运行温度,在运行的后期会走高,实际上比较比冷却水的温度还要差一点。
据大会现场PPT文件
还有一块就是实际的温差只有两度,但是这个是空调系统很普遍的现象,我们做测试的时候,不光是冷却水,冷冻水只有三度左右,实际上目前系统运行存在很大的问题。
我们从项目来看,一个是测试期间的平均能效比,负荷率也是比较低,主要就是机组的负荷率过低,这个是从各方面问题,冷却水温度是挺高,已经达到了35度的温度,这个温度是不太有利于节能的运行。
据大会现场PPT文件
另外就是河水源,我们通过项目进行改造过后,是一个酒店的项目,改造成了水源热泵的系统。
这个系统的实际运行情况,水源热泵主机是4.1,系统整体是3.9,我们通过一些分析的情况,我们还监测空调系统的情况,可以看的出来,通过前面的温度分布,实际上在这样一个运行,相对测试数据比较理想情况,系统还是存在管理方面的问题,比如房间的温度,最低只有22度,在机组卸载也出现一些问题,就是机组自控的问题,比如老化系统不能很好的运作,反而导致卸载不能及时进行反映,导致系统的能耗产生比较高的情况。
这是两个水源热泵的项目,在土壤源也是举两个例子测试,这个是重庆市可再生能源的地源热泵项目,是三联供空调系统情况,通过测试,我们对于机组、冷冻水测试,测试情况在我们测试期间,冷冻水温差达到4度,应该说是情况比较好。
机组的额定是500千瓦,实际是平均达到350千瓦,这个机组平均负荷率系统大概是70%,打击从图上看出来,红色是机组功率的情况。
对应于系统COP的比较,这个系统的测试COP达到3.19,机组能效比达到4.0,这个事实上是比较接近于设计情况,相对于3.19值也是比较理想的情况。我们从具体上可以看出来,整个系统负荷率在70%情况,这个看运行管理负荷率是上去的,对于机组的节能效果也是得到很好的体现。
据大会现场PPT文件
因此从项目可以看出来主要的体现特点,在地埋管这块,温度是比较恒定的,还有一些测试数据,反映出白天和晚上,重庆在夜间埋管温度可以得到扩散,如果通过比较好的控制策略进行管理控制,对于利用土壤夜间的恢复能力,对于提升我们系统运行能效应该能够很好的效果,同时整个系统的负荷率,有一定的保证,因此保证了机组的运行情况是比较好的。
据大会现场PPT文件
这个也是地埋管的系统设计,这个系统是测试的数据,上面分别是机组COP和负荷率的情况,我们可以看出变化非常大,主要导致机组设置是人为的情况。
在机组运行时间,我们测试出来COP值还是相对比较高,达到了3.5的情况,系统COP是2.3,当然系统本身设计COP是2.86,对于这样一个情况来说,在机组运行情况下,是相对还是比较高的,相应的水温比设计情况要高一些。
据大会现场PPT文件
对于我们土壤,对于温度的恢复分布情况,左边是初始低温情况,右边是冬季运行过后所测试出来的,跟之前对比可以看的出来,这个图没有做的太好,可以看的出来温差土壤温度变化情况,运行过后土壤温度出现了明显的分层现象,这个也是对于后期运行调节系统。
刚才说到了系统在运行期间负荷率是比较高的,但是这个存在一个问题,就是机组频繁的启动,来回的开启,导致整个系统不稳定。
系统的设计运行状态,也是由于间接运行开启、启停频率的问题也是值得我们考虑的。
前面把整个后评估举了几个案例进行了分析,实际上我们想说的问题,对于我们整个系统能效,我们设计的状态,按照设计理论上可以达到比较好的状态,我们最后关注系统能效的值,这个是大家关注的问题,不管是什么样的系统,不管是什么样的空调,不管用什么样的主机,最终考虑系统的能效,就像国家正在修编的绿色建筑,单独考量IPLV值,并不冷却很好反映出空调系统是不是能够节能的问题,对于系统能效的关注,我们影响的因素很多,这张图上只是按照大概的情况梳理出来了。首先是主机,然后大家比较关注的输送,实际上还有末端情况,按照这样的顺序履下去,实际上最终反映到的地方是环境参数,我们做很多系统,实际上这块最终落实下来就是资源的情况,资源状态的变化情况,跟我们的负荷率相关,跟负荷相关,按照这样的程序履出来,按照可再生能源应用工程评价标准参数,这个参数作为监测来说是没有问题,反映了整个系统的情况,温湿度也反映了,机组能耗也反映了,运行状态也反映了,但是单独的监测并不是我们的目标,就像公共建筑做的监测平台并不是我们的目标,我们的目标把监测数据拿来用,用来调节系统运行的情况,
对于整个系统,实际上按照运行状况,包括负荷情况、冷却室外环境情况,按照这样情况一步步展开,实际上整个机组的控制需要有一些其他的参数作为整个监测系统,除了前面的标准,我们更希望在监测基础之上,我们能够做到一些控制上面的要求,这个时候就需要水源测和土壤测。
比如说江水,有一个开发商跟我交流过,他想做一个水源热泵,我问目的是什么?他说我要得补贴,我说得补贴是一方面,你能不能节能是一个方面。我们做过一个测试,如果你用冷却塔,冷却塔大概30度,如果水源温度达不到,你再用这个系统就没有任何意义,反而会增加投资,所以说我们返过来对于整个系统,你要达到节能的效果,应该除了反映机组的实际情况,我们应该更关注资源的情况,资源的变化情况是怎么样的。
比如地埋管的系统,你现在到了极限状态,这个时候怎么调节系统,这个时候才是我们系统控制需要提高系统能效所做的工作。
因此在这样一个基础之上,在重庆做这个评估,做系统运行的技术规程,希望能够把真正的系统,高能效提高到,从监控系统上,还应该有控制策略提出来,保证系统高能效的运行,今天主要汇报这些工作,谢谢大家!
提问:有湖水源和江水源,冬天最冷的时候,湖水和江水温度是几度,当时COP是多少?
丁勇:湖水源温度最低是7度,江水到冬季比较好的情况是11度左右。湖水COP好像大概是达到3,江水源能效比可以超过3。
提问:进水温度是7度,那出水温度是多少?
丁勇:控制在2度温差,保证不能结冰。
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