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空氣源熱泵冷熱水機(jī)組在寒冷地區(qū)應(yīng)用的分析

更新時(shí)間：2020-12-07　點(diǎn)擊量：1590

　　0　引言

　　由于空氣源熱泵冷熱水機(jī)組具有諸多優(yōu)點(diǎn), 作為中央空調(diào)的冷熱源, 近年來(lái)在我國(guó)發(fā)展很快。生產(chǎn)廠(chǎng)家已由1995 年的十幾家發(fā)展到現(xiàn)在的40 多家。產(chǎn)品品牌繁多, 機(jī)組的冷熱量規(guī)格齊全。目前, 在我國(guó)的長(zhǎng)江流域、黃河流域等地區(qū)的應(yīng)用十分廣泛。甚至天津、西安等地也有應(yīng)用實(shí)例[ 4] 。這表明其應(yīng)用范圍有北擴(kuò)的趨勢(shì)。而我國(guó)東北、華北、西北、內(nèi)蒙古等地區(qū)冬季室外空氣中含水量很少, 其結(jié)霜問(wèn)題并不像長(zhǎng)沙等地區(qū)那么嚴(yán)重。這是否意味著, 在這些寒冷地區(qū)也可以采用空氣源熱泵冷熱水機(jī)組, 在冬季為中央空調(diào)提供50℃的熱水? 為尋找答案, 筆者對(duì)空氣源熱泵冷熱水機(jī)組在寒冷地區(qū)的應(yīng)用進(jìn)行了初步的分析, 以期為寒冷地區(qū)推廣應(yīng)用熱泵空調(diào)系統(tǒng)創(chuàng)一條新路。

　　1　空氣源熱泵冷熱水機(jī)組在寒冷地區(qū)運(yùn)行中存在的問(wèn)題以某臺(tái)空氣源熱泵冷熱水機(jī)組(R22)為例。假設(shè)其在北方寒冷地區(qū)的主要城市中運(yùn)行, 在室外供暖計(jì)算溫度條件下為中央空調(diào)系統(tǒng)提供50 ℃熱水,計(jì)算出的機(jī)組的壓縮比值列入表1 中。由表1 明確看出:機(jī)組在絕大部分的城市(除西安、濟(jì)南、石家莊外)運(yùn)行時(shí)的壓縮比大于10 , 哈爾濱甚至已超過(guò)20 。

　　機(jī)組運(yùn)行的壓縮比過(guò)大, 會(huì)出現(xiàn)下列問(wèn)題:

　　① 壓縮機(jī)的容積效率降低, 同時(shí), 由于蒸發(fā)壓力過(guò)低, 使吸氣比體積變大, 制冷系統(tǒng)的質(zhì)量流量變小。這樣, 機(jī)組的供熱量會(huì)急劇減少。

　　② 活塞式壓縮機(jī)單級(jí)系統(tǒng)的壓縮比一般不超過(guò)8 。

　　鑒于此, 可以說(shuō)空氣源熱泵冷熱水機(jī)組在北方寒冷的時(shí)候是無(wú)法正常運(yùn)行的。

　　2　空氣源熱泵冷熱水機(jī)組在寒冷地區(qū)應(yīng)用的技術(shù)措施及應(yīng)用方案降低機(jī)組的壓縮比是空氣源熱泵冷熱水機(jī)組

　　在寒冷地區(qū)正常運(yùn)行的惟一途徑, 因此, 應(yīng)采用技術(shù)措施降低該值。利用機(jī)組向用戶(hù)提供10 ～ 20 ℃的水, 而不提供50 ℃水, 可以降低機(jī)組運(yùn)行的壓縮比;這低溫水再作為水源熱泵的低位熱源, 由水源熱泵向室內(nèi)供暖。按此思想, 筆者提出3 種工程上可行的方案。

　　方案1 　利用空氣源冷熱水機(jī)組提供的10 ～20 ℃水作為水環(huán)熱泵的輔助熱源, 與水—空氣熱泵組成雙級(jí)熱泵系統(tǒng), 如圖1 所示。冬季, 機(jī)組從室外空氣中吸取熱量, 再通過(guò)水—空氣熱泵加熱室內(nèi)空氣,以達(dá)供暖目的;夏季, 室內(nèi)的余熱通過(guò)空氣源熱泵冷熱水機(jī)組或冷卻塔向室外釋放。該方案可解決由于目前我國(guó)各類(lèi)建筑物內(nèi)的余熱量小(內(nèi)部負(fù)荷不大, 建筑物的內(nèi)區(qū)面積又小)無(wú)法使用傳統(tǒng)的水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的問(wèn)題。

　　方案2 　利用空氣源熱泵冷熱水機(jī)組提供的10～ 20 ℃水, 作為戶(hù)式水—水熱泵的低位熱源。與方案1 不同的地方是, 室內(nèi)使用的小型熱泵機(jī)組不是水—空氣熱泵,而是水—水熱泵, 冬季向室內(nèi)提供40～ 50 ℃ 熱水, 再通過(guò)風(fēng)機(jī)盤(pán)管加熱室內(nèi)空氣, 此方案可以解決目前常用井水作為戶(hù)式水—水熱泵的低位熱源時(shí), 出現(xiàn)的水井老化、井水回灌困難、寒冷地區(qū)地下水水溫低等問(wèn)題, 同時(shí)也不受地下水資源的限制。

　　方案3 　類(lèi)似于方案2 , 只是將分散的戶(hù)式水—水熱泵改為集中式的水—水熱泵, 集中制備50 ℃熱水, 再通過(guò)水系統(tǒng)將熱水送至各室內(nèi)的末端裝置(如風(fēng)機(jī)盤(pán)管、輻射供暖系統(tǒng)等), 通過(guò)末端裝置加熱室內(nèi)空氣, 以達(dá)供暖目的。

　　3　應(yīng)用方案的可行性

　　為了初步評(píng)價(jià)應(yīng)用方案的可行性, 對(duì)空氣源熱泵冷熱水機(jī)組作一些簡(jiǎn)單的計(jì)算, 計(jì)算結(jié)果列入表2, 表3中。表2給出供20 ℃或13 ℃水時(shí)機(jī)組的壓縮比和容積效率ηv 值, 表3 給出機(jī)組由室外空氣溫度-5 ℃, 提供50 ℃熱水的工況變化到室外供暖計(jì)算溫度, 提供20 ℃水或13 ℃水工況時(shí)供熱量的變化率。

　　當(dāng)室外氣溫為-5 ℃時(shí), 向用戶(hù)提供50 ℃熱水時(shí), 機(jī)組的壓縮比為8 .6 , 容積效率為0 .499 。與表2 相比較, 可以明顯看出:機(jī)組在室外供暖計(jì)算溫度下, 提供20 ℃水時(shí), 除哈爾濱、長(zhǎng)春外, 其余的城市中空氣源熱泵冷熱水機(jī)組的壓縮比均小于8 .6 , 而容積效率均大于0 .499 ;若提供13 ℃的水時(shí), 表中所有城市選用的空氣源熱泵冷熱水機(jī)組的壓縮比均小于8 .6 , 而容積效率均大于0 .499 。從機(jī)組的壓縮比和容積效率看, 空氣源熱泵冷熱水機(jī)組在室外供暖設(shè)計(jì)溫度下, 提供13 ～ 20 ℃水的工況是可以正常運(yùn)行的。

　　當(dāng)機(jī)組在室外空氣溫度為-5 ℃, 供50 ℃熱水工況下運(yùn)行時(shí), 其供熱量作為100 , 則機(jī)組在室外供暖計(jì)算溫度下, 提供20 ℃水工況時(shí), 北京、天津、石家莊、太原、濟(jì)南、蘭州等城市中, 機(jī)組供熱量均大于100, 西安超過(guò)65 .37 %, 濟(jì)南超過(guò)50 .75 %, 西寧亦達(dá)11 .04 %。在哈爾濱、長(zhǎng)春、沈陽(yáng)、呼和浩特、銀川、烏魯木齊等城市中, 機(jī)組供熱量小于100。這是因?yàn)槭彝夤┡?jì)算溫度太低, 蒸發(fā)溫度亦低, 使吸氣比體積太大, 制冷循環(huán)的質(zhì)量流量變小之故。在這些城市中, 若提供13℃水時(shí), 除銀川外, 其它城市中, 機(jī)組供熱量仍小于100, 不過(guò), 其減少量有所變小。例如, 哈爾濱地區(qū)機(jī)組的供熱量的減少值由55 .21 %減少到45 .23 %, 沈陽(yáng)由22 .66 %減少到11 .8 %。這充分表明:除哈爾濱、長(zhǎng)春外, 其它地區(qū)機(jī)組在供暖室外計(jì)算溫度下供13 ～ 20 ℃水時(shí), 其供熱量降低不多,而西北地區(qū)供熱量反而增加。

　　綜上所述, 空氣源熱泵冷熱水機(jī)組提供13 ～20 ℃水是可行的, 機(jī)組可以正常運(yùn)行。10 ～ 20 ℃的水是水源熱泵的優(yōu)良的低溫?zé)嵩础Ａ硗? 空氣源熱泵冷熱水機(jī)組供熱性能系數(shù)(COP)平均為3 , 水—空氣源熱泵供熱性能系數(shù)平均為4 。若不考慮其他損失時(shí), 方案1 的能流圖見(jiàn)圖4 。由圖4 可見(jiàn), 方案1 的總供熱性能系數(shù)可達(dá)2 .0 。不過(guò)應(yīng)注意到, 在整個(gè)供暖期里, 出現(xiàn)供暖室外計(jì)算溫度的時(shí)間不長(zhǎng), 大部分時(shí)間的室外氣溫是高于供暖室外計(jì)算溫度的。隨著室外氣溫的升高, 機(jī)組的COP 值亦會(huì)升高。因此, 這樣雙級(jí)熱泵供暖新系統(tǒng)的季節(jié)性能系數(shù)將會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于2 的。

　　4　結(jié)論

　　4.1　在我國(guó)北方地區(qū), 由空氣源熱泵機(jī)組與水源熱泵(水—空氣熱泵或水—水熱泵)組成新型的雙級(jí)熱泵系統(tǒng)是供暖的理想系統(tǒng)之一。

　　4.2　在寒冷地區(qū), 采用空氣源熱泵冷熱水機(jī)組提供10 ～ 20 ℃的水作為水源熱泵的低位熱源時(shí), 可以解決井水作為熱泵的低位熱源時(shí), 存在水井老化, 回灌困難等問(wèn)題;也可以解決目前建筑物內(nèi)余熱少或沒(méi)有余熱而無(wú)法采用傳統(tǒng)的水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的問(wèn)題。

　　4.3　在寒冷地區(qū), 采用空氣源熱泵冷熱水機(jī)組提供10 ～ 20 ℃的水是空氣源熱泵冷熱水機(jī)組在該地區(qū)可行的應(yīng)用方式。

　　筆者目前所做的工作是初步的。為了更好地在寒冷地區(qū)推廣和應(yīng)用這種系統(tǒng), 筆者準(zhǔn)備在今后做如下工作:① 空氣源熱泵冷熱水機(jī)組在寒冷地區(qū)供暖期里運(yùn)行的模擬研究與分析;② 空氣源熱泵冷熱水機(jī)組加水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在我國(guó)北方地區(qū)應(yīng)用的評(píng)價(jià);③ 在條件許可的時(shí)候, 建立實(shí)驗(yàn)性系統(tǒng), 進(jìn)行運(yùn)行實(shí)驗(yàn)研究。

全自動(dòng)野外地溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)/凍土地溫自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

地源熱泵分布式溫度集中測(cè)控系統(tǒng)

礦井總線(xiàn)分散式溫度測(cè)量系統(tǒng)方案

礦井分散式垂直測(cè)溫系統(tǒng)/地?zé)崞詹?地溫監(jiān)測(cè)哪家好選鴻鷗

礦井測(cè)溫系統(tǒng)/礦建凍結(jié)法施工溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)/深井溫度場(chǎng)地溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

TD-016C型地源熱泵能耗監(jiān)控測(cè)溫系統(tǒng)

產(chǎn)品關(guān)鍵詞：地源熱泵測(cè)溫，地埋管測(cè)溫，淺層地溫在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，分布式地溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

此款系統(tǒng)專(zhuān)門(mén)為地源熱泵生產(chǎn)企業(yè)，新能源技術(shù)安裝公司，地?zé)峋@探公司以及節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)等單位設(shè)計(jì)，通過(guò)連接我司單總線(xiàn)地?zé)犭娎|，以及單通道或多通道485接口采集器，可對(duì)接到貴司單位的軟件系統(tǒng)。歡迎各類(lèi)單位以及經(jīng)銷(xiāo)商詳詢(xún)！此款設(shè)備支持貼牌，具體價(jià)格按量定制。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)【產(chǎn)品介紹】

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯,對(duì)建筑物進(jìn)行供熱和供冷.在埋地管換熱器設(shè)計(jì)中,土壤的導(dǎo)熱系數(shù)是很重要的參數(shù).而對(duì)地溫進(jìn)行長(zhǎng)期可靠的監(jiān)測(cè)顯得特別重要。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)土壤導(dǎo)熱系數(shù)時(shí)測(cè)試時(shí)間要足夠長(zhǎng),測(cè)試時(shí)工況穩(wěn)定后的流體進(jìn)出口及不同深度的溫度會(huì)影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此地埋測(cè)溫電纜的設(shè)計(jì)顯得尤其重點(diǎn)。較傳統(tǒng)的測(cè)溫電纜設(shè)計(jì)方法，單總線(xiàn)測(cè)溫電纜因?yàn)榻泳€(xiàn)方便、精度高且不受環(huán)境影響、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行地溫監(jiān)測(cè)，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗(yàn)證并取得了較好的口啤。

采集服務(wù)器通過(guò)總線(xiàn)將現(xiàn)場(chǎng)與溫度采集模塊相連，溫度采集模塊通過(guò)單總線(xiàn)將各溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù)發(fā)到總線(xiàn)上。每個(gè)采集模塊可以連接內(nèi)置1-60個(gè)溫度傳感器的測(cè)溫電纜相連。本方案可以對(duì)大型試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，支持180口井或測(cè)溫電纜及1500點(diǎn)以上的觀(guān)測(cè)井溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：

1. 地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場(chǎng)的測(cè)試分析

2. U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究

3. U型管地源熱泵系統(tǒng)性能及地下溫度場(chǎng)的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實(shí)驗(yàn)研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地?fù)Q熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究，埋地?fù)Q熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究。

豎直地埋管地源熱泵溫度測(cè)量系統(tǒng)，主要是一套*基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和數(shù)字傳感器技術(shù)的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)及分析系統(tǒng)。它能有對(duì)地源熱泵換熱井進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)并保存數(shù)據(jù)，為優(yōu)化地源熱泵設(shè)計(jì)、探討地源熱泵的可持續(xù)運(yùn)行具有參考價(jià)值。

二、RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)本系統(tǒng)的重要特點(diǎn)：

１．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一根總線(xiàn)可以?huà)旖?-60根傳感器，總線(xiàn)采用三線(xiàn)制，所有的傳感器就燈泡一樣，可以直接掛在總線(xiàn)上．

２．總線(xiàn)距離長(zhǎng)．采用強(qiáng)驅(qū)動(dòng)模塊，普通線(xiàn)，可以輕松測(cè)量500米深井.

３．的深井土壤檢測(cè)傳感器，防護(hù)等級(jí)達(dá)到ＩＰ６８，可耐壓力高達(dá)5Mpa.

４．定制的防水抗拉電纜，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠特點(diǎn)總結(jié)：高性?xún)r(jià)格比，根據(jù)不同的需求，比你想象的*．

針對(duì)U型管口徑小的問(wèn)題，本系統(tǒng)是傳統(tǒng)鉑電阻測(cè)溫系統(tǒng)理想的替代品. 可應(yīng)用于：

１.地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場(chǎng)的測(cè)試分析

2.U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究

3. U型管地源熱泵系統(tǒng)性能及地下溫度場(chǎng)的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實(shí)驗(yàn)研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地?fù)Q熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究。

本系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)：支持傳感器：18B20高精度深井水溫?cái)?shù)字傳感器，測(cè)井深：1000米，傳感器耐壓能力：5Mpa ,配置設(shè)備：遠(yuǎn)距離溫度采集模塊＋測(cè)井電纜＋傳感器，

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)系統(tǒng)功能：

1、溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

2、報(bào)警功能

3、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

4、定時(shí)保存設(shè)置

5、歷史數(shù)據(jù)報(bào)表打印

6、歷史曲線(xiàn)查詢(xún)等功能。

【技術(shù)參數(shù)】

1、溫度測(cè)量范圍：-10℃ ～ +100℃

2、溫度精度：正負(fù)0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)

3、分辨率： 0.1℃

4、采樣點(diǎn)數(shù)：小于128

5、巡檢周期：小于3s（可設(shè)置）

6、傳輸技術(shù)： RS485、RF(射頻技術(shù))、GPRS

7、測(cè)點(diǎn)線(xiàn)長(zhǎng)：小于350米

8、供電方式： AC220V /內(nèi)置鋰電池可供電1-3年

9、工作溫度： -30℃ ～ +80℃

10、工作濕度：小于90%RH

11、電纜防護(hù)等級(jí)：IP66

使用注意事項(xiàng)：

防水感溫電纜經(jīng)測(cè)試與檢測(cè)，具備一定的防水和耐水壓能力，使用時(shí)，請(qǐng)按以下方法操作與使用：
1．使用時(shí)，建議將感溫電纜置于U形管內(nèi)以方便后期維護(hù)。
若置與U形管外，請(qǐng)小心操作，做好電纜防護(hù)，防止在安裝過(guò)程中電纜被劃傷，以保持電纜的耐水壓能力和使用壽命。
2. 電纜中不銹鋼體為傳感器所在位置，因溫度為緩慢變化量，正常使用時(shí)，請(qǐng)等待測(cè)物熱平衡后再進(jìn)行測(cè)量。
3. 電纜采用三線(xiàn)制總線(xiàn)方式，紅色為電源正，建議電源為3-5V DC，黑色為電源負(fù)，蘭色為信號(hào)線(xiàn)。請(qǐng)嚴(yán)格按照此說(shuō)明接線(xiàn)操作。
4. 系統(tǒng)理論上支持180個(gè)節(jié)點(diǎn)，實(shí)際使用應(yīng)該限制在150個(gè)節(jié)點(diǎn)以?xún)?nèi)。
5.系統(tǒng)具備一定的糾錯(cuò)能力，但總線(xiàn)不能短路。
6. 系統(tǒng)供電，當(dāng)總線(xiàn)距離在200米以?xún)?nèi)，則可以采用DC9V給現(xiàn)場(chǎng)模塊供電，當(dāng)距離在500米之內(nèi)，可以采用DC12V給系統(tǒng)供電。

【北京鴻鷗成運(yùn)儀器設(shè)備有限公司提供定制各個(gè)領(lǐng)域用的測(cè)溫線(xiàn)纜產(chǎn)品介紹】

由北京鴻鷗成運(yùn)儀器設(shè)備有限公司推出的地源熱泵溫度場(chǎng)測(cè)控系統(tǒng)，硬件采取*ARM技術(shù)；上位機(jī)軟件使用編程語(yǔ)言技術(shù)設(shè)計(jì)，富有人性、直觀(guān)明了；測(cè)溫傳感器直接封裝在電纜內(nèi)部，根據(jù)客戶(hù)距離進(jìn)行封裝。目前該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于地源熱泵地埋管、地源熱泵溫度場(chǎng)檢測(cè)、地源熱泵地埋換熱井、地源熱泵豎井及地源熱泵溫度場(chǎng)系統(tǒng)進(jìn)行地溫監(jiān)測(cè)，本系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗(yàn)證并取得了較好的口啤。

地源熱泵診斷中土壤溫度的監(jiān)測(cè)方法：
　　為了實(shí)現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)的診斷，必須首先制定保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的合理的標(biāo)準(zhǔn)。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段，地下土壤溫度的初始值是一個(gè)重要的依據(jù)參數(shù)，它也是在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中可能產(chǎn)生變化的參數(shù)。如果在一個(gè)或幾個(gè)空調(diào)采暖周期（一般一個(gè)空調(diào)采暖周期為1年）后，系統(tǒng)的取熱和放熱嚴(yán)重不平衡，則這個(gè)初始溫度會(huì)有較大的變化，將會(huì)大大降低系統(tǒng)的運(yùn)行效率。所以設(shè)計(jì)選用土壤溫度變化曲線(xiàn)作為診斷系統(tǒng)是否正常的標(biāo)準(zhǔn)。
　　首先對(duì)地源熱泵系統(tǒng)所控制的建筑物進(jìn)行全年動(dòng)態(tài)能耗分析，即輸入建筑物的條件，包括建筑的地理位置、朝向、外形尺寸、圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料和房間功能等條件，計(jì)算出該區(qū)域全年供暖、制冷的負(fù)荷，我們根據(jù)該負(fù)荷，選擇合適的系統(tǒng)配置，即地埋管數(shù)量以及必要的輔助冷熱源，并動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算地源熱泵植筋加固系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中土壤溫度的變化情況，得到初始土壤溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。采用滿(mǎn)足土壤溫度基本平衡要求的運(yùn)行方案運(yùn)行，同時(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤溫度變化情況，即依靠埋置在地下的測(cè)溫傳感器監(jiān)測(cè)土壤的溫度，并且將測(cè)得的溫度傳遞給地源熱泵系統(tǒng)。

淺層地溫能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概況：

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯，對(duì)建筑物進(jìn)行供熱和供冷，在埋地管換熱器設(shè)計(jì)中，土壤的導(dǎo)熱系數(shù)是很重要的參數(shù)，而對(duì)地溫進(jìn)行長(zhǎng)期可靠的監(jiān)測(cè)顯得特別重要。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)土壤導(dǎo)熱系數(shù)時(shí)測(cè)試時(shí)間要足夠長(zhǎng)，測(cè)試時(shí)工況穩(wěn)定后的流體進(jìn)出口及不同深度的溫度會(huì)影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此地源熱泵地埋測(cè)溫電纜的設(shè)計(jì)顯得尤其重點(diǎn)。較傳統(tǒng)的地源熱泵測(cè)溫電纜設(shè)計(jì)方法，北京鴻鷗成運(yùn)儀器設(shè)備有限公司研發(fā)的數(shù)字總線(xiàn)式測(cè)溫電纜因?yàn)榻泳€(xiàn)方便、精度高且不受環(huán)境影響、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行地溫監(jiān)測(cè)，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗(yàn)證并取得了較好的口啤。

為方便研究土壤、水質(zhì)等環(huán)境對(duì)空調(diào)換熱井能效等方面的可靠研究或溫度測(cè)量，目前地源熱泵地埋管測(cè)溫電纜對(duì)于地埋換熱井，有口徑小，深度較深等特點(diǎn)的測(cè)溫方式,如果測(cè)量地下120米的地源熱泵井，要放12路線(xiàn)PT100傳感器。12根測(cè)溫線(xiàn)纜若平均放置，即10米放一個(gè)探頭，則所需線(xiàn)材要1500米，在井上需配置一個(gè)至少12通道的巡檢儀，若需接入電腦進(jìn)行溫度實(shí)時(shí)記錄，該巡檢儀要有RS232或RS485功能,根據(jù)以上成本估計(jì)，這口井進(jìn)行地?zé)釡y(cè)溫至少成本在8000元，雖然選擇高精度的PT100可提高系統(tǒng)的測(cè)溫精度，但對(duì)模擬量數(shù)據(jù)采集，提供精度的有效辦法是提供儀器的AD轉(zhuǎn)換器的位數(shù)，即提供巡檢儀的測(cè)量精度，若能夠在長(zhǎng)距離測(cè)溫的條件下進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫，能夠做到0.5度的精度，則是非常不容易。針對(duì)這一需求，北京鴻鷗成運(yùn)儀器設(shè)備有限公司推出“數(shù)字總線(xiàn)式地源熱泵地埋管測(cè)溫電纜”及相應(yīng)系統(tǒng)。礦井深部地溫監(jiān)測(cè)，地源熱泵溫度監(jiān)測(cè)研究，地源熱泵溫度測(cè)量系統(tǒng)，淺層地?zé)釡y(cè)溫系統(tǒng)。

地源熱泵數(shù)字總線(xiàn)測(cè)溫線(xiàn)纜與傳統(tǒng)測(cè)溫電纜對(duì)比分析：
傳統(tǒng)的溫度檢測(cè)以熱敏電阻、PT100或PT1000作為溫度敏感元件，因其是模擬量，要對(duì)溫度進(jìn)行采集，若需較高精度，需要選擇12位或以上的AD轉(zhuǎn)換及信號(hào)處理電路，近距離時(shí)，其精度及可靠性受環(huán)境影響不大，但當(dāng)大于30米距離傳輸時(shí)，宜采用三線(xiàn)制測(cè)方式，并需定期對(duì)溫度進(jìn)行校正。當(dāng)進(jìn)行多點(diǎn)采集時(shí)，需每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)放置一根電纜，因電阻作為模擬量及相互之間的干擾，其溫度測(cè)量的準(zhǔn)確度、系統(tǒng)的精度差，會(huì)受環(huán)境及時(shí)間的影響較大。模塊量傳感器在工作過(guò)程中都是以模擬信號(hào)的形式存在，而檢測(cè)的環(huán)境往往存在電場(chǎng)、磁場(chǎng)等不確定因素，這些因素會(huì)對(duì)電信號(hào)產(chǎn)生較大的干擾，從而影響傳感器實(shí)際的測(cè)量精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，每年需要進(jìn)行校準(zhǔn)，因而它們的使用有很大的局限性。

北京鴻鷗成運(yùn)儀器設(shè)備有限公司研發(fā)的總線(xiàn)式數(shù)字溫度傳感器，具有防水、防腐蝕、抗拉、耐磨的特性，總線(xiàn)式數(shù)字溫度傳感器采用測(cè)溫芯片作為感應(yīng)元件，感應(yīng)元件位于傳感器頭部，傳感器的精度和穩(wěn)定性決定于美國(guó)進(jìn)口測(cè)溫芯片的特性及精度級(jí)別，無(wú)需校正，因數(shù)據(jù)傳輸采用總線(xiàn)方式，總線(xiàn)電纜或傳感器外徑可做得很小，直徑不大于12mm,且線(xiàn)路長(zhǎng)短不會(huì)對(duì)傳感器精度造成任何影響。這是傳統(tǒng)熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)*的優(yōu)勢(shì)。所以數(shù)字總線(xiàn)式測(cè)溫電纜是地源熱泵地埋管管測(cè)溫、地溫能深井和地層溫度監(jiān)測(cè)理想的設(shè)備。數(shù)字總線(xiàn)式數(shù)據(jù)傳感器本身自帶12位高精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)管理器，直接將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合遠(yuǎn)距離傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，而每個(gè)傳感器本身都有唯的識(shí)別ID，所以很多傳感器可以直接掛接在總線(xiàn)上，從而實(shí)現(xiàn)一根電纜檢測(cè)很多溫度點(diǎn)的功能。

地源熱泵大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)建設(shè)

一、系統(tǒng)介紹

1、建設(shè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，可監(jiān)測(cè)大樓內(nèi)室內(nèi)溫度；熱泵機(jī)組空調(diào)側(cè)和地源側(cè)溫度、

壓力、流量；系統(tǒng)空調(diào)側(cè)和地源側(cè)溫度、壓力、流量；熱泵機(jī)組和水泵的電壓、電流、功率、

電量等參數(shù)；地溫場(chǎng)的變化等，實(shí)現(xiàn)熱泵機(jī)組運(yùn)行情況 24 小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，異常情況預(yù)

警，做到真正的無(wú)人值守?？蓪?duì)熱泵系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性、系統(tǒng)對(duì)地溫場(chǎng)的影響以及能效

比等進(jìn)行綜合的科學(xué)評(píng)價(jià)，為進(jìn)一步示范推廣與系統(tǒng)優(yōu)化的工作提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)依據(jù)。

具體測(cè)量要求如下：

1）各熱泵機(jī)組實(shí)時(shí)運(yùn)行情況；

2）室內(nèi)溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及變化曲線(xiàn)；

3）室外環(huán)境溫度數(shù)據(jù)及變化曲線(xiàn)；

4）機(jī)房?jī)?nèi)空調(diào)側(cè)出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及變化曲線(xiàn)；

5）機(jī)房?jī)?nèi)地埋管側(cè)出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及變化曲線(xiàn)；

6）機(jī)房?jī)?nèi)用電設(shè)備的電流、電壓、功率、電能等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及變化曲線(xiàn)；

7）地溫場(chǎng)內(nèi)不同深度的地溫監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及變化曲線(xiàn)；

8）能耗綜合分析、系統(tǒng) COP 分析以及系統(tǒng)節(jié)能量的評(píng)價(jià)分析。

2、自動(dòng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)建成以后可以對(duì)已經(jīng)安裝自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的地?zé)峋畬?shí)施自動(dòng)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)分

析展示，可實(shí)現(xiàn)地?zé)峋突毓嗑乃?、水溫、流量?shí)施傳輸分析，并可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常情況預(yù)

警，做到實(shí)時(shí)監(jiān)管，有地?zé)峋\(yùn)行的穩(wěn)定性。

1）開(kāi)采水量及回水水量的流量監(jiān)測(cè)及變化曲線(xiàn)；

2）開(kāi)采水溫及回水水溫的溫度監(jiān)測(cè)及變化曲線(xiàn)；

3）開(kāi)采井井內(nèi)水位監(jiān)測(cè)及變化曲線(xiàn)；

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空氣源熱泵冷熱水機(jī)組在寒冷地區(qū)應(yīng)用的分析

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