公共建筑节能设计标准 GB50189-2015
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7.3 地源热泵系统

7.3.1 公共建筑地源热泵系统设计时,应进行全年动态负荷与系统取热量、释热量计算分析,确定地热能交换系统,并宜采用复合热交换系统。

7.3.2 地源热泵系统设计应选用高能效水源热泵机组,并宜采取降低循环水泵输送能耗等节能措施,提高地源热泵系统的能效。

7.3.3 水源热泵机组性能应满足地热能交换系统运行参数的要求,末端供暖供冷设备选择应与水源热泵机组运行参数相匹配。

7.3.4 有稳定热水需求的公共建筑,宜根据负荷特点,采用部分或全部热回收型水源热泵机组。全年供热水时,应选用全部热回收型水源热泵机组或水源热水机组。

条文说明

7.3.1 全年冷、热负荷不平衡,将导致地埋管区域岩土体温度持续升高或降低,从而影响地埋管换热器的换热性能,降低运行效率。因此,地埋管换热系统设计应考虑全年冷热负荷的影响。当两者相差较大时,宜通过技术经济比较,采用辅助散热(增加冷却塔)或辅助供热的方式来解决,一方面经济性较好,另一方面也可避免因吸热与释热不平衡导致的系统运行效率降低。

    带辅助冷热源的混合式系统可有效减少埋管数量或地下(表)水流量或地表水换热盘管的数量,同时也是保障地埋管系统吸释热量平衡的主要手段,已成为地源热泵系统应用的主要形式。

7.3.2 地源热泵系统的能效除与水源热泵机组能效密切相关外,受地源侧及用户侧循环水泵的输送能耗影响很大,设计时应优化地源侧环路设计,宜采用根据负荷变化调节流量等技术措施。

    对于地埋管系统,配合变流量措施,可采用分区轮换间歇运行的方式,使岩土体温度得到有效恢复,提高系统换热效率,降低水泵系统的输送能耗。对于地下水系统,设计时应以提高系统综合性能为目标,考虑抽水泵与水源热泵机组能耗间的平衡,确定地下水的取水量。地下水流量增加,水源热泵机组性能系数提高,但抽水泵能耗明显增加;相反地下水流量较少,水源热泵机组性能系数较低,但抽水泵能耗明显减少。因此地下水系统设计应在两者之间寻找平衡点,同时考虑部分负荷下两者的综合性能,计算不同工况下系统的综合性能系数,优化确定地下水流量。该项工作能有效降低地下水系统运行费用。

    表10摘自现行国家标准《可再生能源建筑应用工程评价标准》GB/T 50801对地源热泵系统能效比的规定,设计时可参考。

表10  地源热泵系统性能级别划分

7.3.3 不同地区岩土体、地下水或地表水水温差别较大,设计时应按实际水温参数进行设备选型。末端设备应采用适合水源热泵机组供、回水温度的特点的低温辐射末端,保证地源热泵系统的应用效果,提高系统能源利用率。

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