地源热泵系统检测与检测技术---孟冲

    孟冲：大家下午好，非常高兴有这个机会跟大家交流一下关于地源热泵系统在检测和监测方面的技术。
    我给大家交流的内容分三个部分，第一是技术发展的背景，第二是现场检测的技术体系。第三，在线监测的技术框架体系。
    首先有一个广义的背景，地源热泵技术在我国的发展是非常快的，截止到10年，我国地源热泵应用项目已经超过2000个，应用面积达到1.8亿平方米，每年的发展速度超过了30%，一年的总量基本上相当于发达国家已有的总合，这是现在数目的发展情况。
    第二，从国家政策层面，不仅涵盖我们建筑领域，对可再生能源方面也是一个高度的关注。2006年为贯彻落实中华人民共和国可再生能源法，和国务院关于加强节能工作的规定，在下一个工作当中确立了推进可再生能源在建筑领域的规模化应用的一个方针。
    第三，现在国家推进地源热泵方面有三步走的策略，在项目的推广落实到城市级的推广，最后达到一个全面推广的效应。
    我们在监测技术的发展当中我们有哪些现实需求，首先最直接的需求，对于我们国家开展的示范项目的需求。国家建设部和财政部已经落实了400多个示范项目，70多个示范城市，140多个示范县区，今年又新增了10多个示范区域连片的工作，明确规定了在示范项目，示范城市，示范片区的工作当中，要加入地源热泵的检测和监测的工作。
    在政府层面，在明晰可再生能源的效果和效益，为现在很多的财政支撑政策的抓手方面，提供一个非常好的杠杆作用。
    现在地源热泵在应用方面也存在一些问题，一些改进的潜力，怎么样去修正，需要有大量的数据做支撑。检测和监测为出台有针对性的数据支撑提供了一个手段。
    另一个需求是项目曾经，可再生能源利用方面可能存在一系列的问题，问题的诊断手段也要通过检测和监测。我们在正常运行的系统当中，如果挖掘节能的潜力，我们同样需要检测和监测的手段作为基本的手段。
    相互的关联性是这样的，对于可再生能源应用测评来讲，检测和监测技术是一个有机的整体，检测技术是一个点上的问题，它可以快捷的验证工程的合理性和节能性，在短时期内有一个灵活快速的作用。对于长期来说，是一个发挥的作用。长期的效果还是应该通过这个监测系统来体现，来验证。
    第二部分给大家介绍一下地源热泵检测方面的技术体系。
    首先是检测的依据。目前我们在开展工作的时候，我们在检测当中主要是依据以下四方面的文件展开的，第一，可再生能源建筑应用示范项目测评导则，我们院在2009年理想形成了一个表皮稿，就是可再生能源建筑应用工程评价标准。目前已经到了一个报批稿的阶段。
    首先是检测的条件，在新的标准当中，对检测条件有一个详细的定义，首先对检测适宜的季节做了一个规定，系统开始供冷供热15天以后开始检测。对系统和机组的负荷率方面有一个明确的规定，特别在系统负荷率方面有一个明确，60%以上达到这么一个负荷率才可以检测。对于机组，必须达到机组额定值80%以上可以进行检测。同时要求室内温湿度的检测，这是地源热泵应用基本条件的测试，特别规定应该在建筑物达到热稳定后进行，并且测试期间应该室外温度也要与室内温湿度进行同时的监测。
    检测的抽样原则，当地源热泵的系统热源形式相同，比如说土壤源，地下水源，污水源，当形式相同的时候，如果系统的装机容量偏差在10%以内，可以视为同一类型的地源热泵系统，在系统方面是具有一个相似性的。同一类型的地源热泵测试系统，可以为该型系统的5%且不少于一套，这样对于比较小型的系统，比如说在别墅的应用，建筑群的应用的工作量提出了一个明确的规定。
    检测的仪器，为了保证我们这个检测的准确性，对检测的仪器做出一个定义，温度的测试的仪器准确度的规定，对于环境温度正负0.5摄氏度，水温正负0.2摄氏度。我们在系统测试中精度是可以控制的。
    检测的内容，第一，要对最基本的室内外温度进行检测，主要包括室内温度，夏季的室内响度湿度，室外温度，供冷供热的保证率。
    第二方面，对于机组方面性能的测试，机组地源侧，进出口水温和流量，机组空调侧进出口水度和流量。
    评估的内容包括三方面，一是节能效率的评估，主要关注地源热泵系统相对于常规供暖供冷一次能源的替代量。
    第二，温室和污染气体的减排量。
    第三，地源热泵系统相对于常规供暖供冷方式能源费用的节约量，进而考量地源热泵系统的回收期的问题。
    这个图片就是现场我们在测试它的系统性能系数的一个过程的图片的显示，第一张照片就是我们在测试系统的水温，第二在测试系统的机组的水温，第三个图片是机组的功率的测试，第四是现场流量的测试。
    第三大块，可再生能源在我们发展技术体系里面非常重要的一个方面，就是监测的技术体系。对于可再生能源监测方面的依据，主要是出台了一本可再生能源建筑应用示范项目数据检测系统技术导则，正文主要包含总则，术语，数据采集，数据传输，也是和检测是一样的。
    监测技术的分类，现在可再生能源应用当中，有项目的应用，有城市的应用，有几种连片的应用，现在目前监测技术大体分为两类，一个是项目级别的，就是时时监测系统，区域级别就是区域监测平台。对于项目级来说，监测系统和监测指标导则当中有一个详细的定义，主要是涵盖室外温度和室内温湿度的监测，系统耗总电量的监测，机组输入功率和辅助热源耗能量的监测，针对不同的地源热泵系统，比如对土壤温度的监测，地下水位，水质的监测等等。
    对于项目级来说，监测的硬件主要是四大部分，一个是传感器系统，第二采集模块系统，第三数据分析系统，第四，工业通讯系统。
    监测的功能还是要通过软件去实现，因此软件也非常重要，一般来讲地源热泵的监测系统的软件功能应该实现以下功能，包括全年实际动态负荷的计算和分析功能，热源侧换热量动态实时的计算和分析，热泵机组实时性能系数的计算和分析，室内温湿度效果的动态变化，包括节能效益和减排效益的分析和统计。个
    这是我们实施现场项目的照片，包括控制柜，控制箱的布线，还有操作平台。
    这个界面是对于热泵系统监测参数的界面的设置，这是热泵机组监测的界面，这是对于机组来讲两侧的水温以及变化趋势的监测，这是对于设备能耗，包括主机，输送系统，水泵，能耗功率的监测，这是系统负荷的分析界面，这是系统能耗的分项统计的界面。
    刚才讲的是针对我们项目级别的技术的架构，下面介绍一下对于城市级的平台架构的组成。
    它主要是根据热泵系统地理位置不同，分为本地集中监管中心和服务器集中监管中心。本地集中监管中心主要是针对单位空调系统的集中监管平台，只针对项目运行人员进行集中的数据服务。
    对于上层服务平台，就是服务器集中监管中心，它是针对多个不同地域信息点多个空调系统的远程服务集中监管平台，它是对于分布不同地点的单个项目进行一个汇总，实时数据的一个监测数据，通过TCIP自动寻觅网络地址这么一个形式，传送止平台中心，以进行下一步总体项目的比选，更广泛范围内数据的统计，甚至有服务监管中心对项目进行控制的一个指令这么一个功能。
    这是整个区域级中心的架构，主要涵盖数据源的采集，数据的挖掘，数据的服务。
    技术特征有三个方面，第一个特点首先它必须具有一个可扩充物理量自动采集及数据处理功能。
    第二，可以实现对不同城市区域多个项目进行数据监测和优化控制的功能。
    第三，它是一个专家管理分析系统平台。区域级中心不仅仅是一个采集和监测的功能，它必须具备管理优化评价的功能，以便对大量的数据上传之后，对个性的管理进行一个回应。
    主要实现四个功能，第一，实现分析计算的功能，包括各个项目的空调设备系统动态运行状况和水系统流程显示的功能。热泵系统自动计算和分析。系统分时和全年能耗的自动计算和分析。但是的区域平台可以进行纵向横向的对比，包括全年生活热水供热量的分析等等这么一系列的功能。
    第二块功能就是效益统计和计算的功能，包括热泵系统全年运行节能减排量的分析，效率的自动分析，系统和冷水系统全年运行平衡性能的自动分析，热泵系统运行能耗费用的监测和分析。
    第三，报警功能，它要实现末端新风机组的送排风过滤器的状态报警，运行电量超载警戒线的报警等等。
    第四，管理辅助的功能，运行数据自动长时间保存和调阅，依据权限调阅相应的数据，具有多级权限访问的功能。为相应的管理人员进行相应的软硬件的培训，方便用户对现场出现的部分故障进行及时的维修。
    这个是我们实施的一个拥有9地13个机房这么一个项目的区域平台的监测界面。谢谢大家。