地源熱泵空調(diào)的能耗分析及節(jié)能方法

陳偉

南京江北公用新能源有限公司 江蘇南京 210000

1 地源熱泵空調(diào)能耗分析

針對(duì)地源熱泵空調(diào)能耗分析，還需考慮到地源熱泵及系統(tǒng)復(fù)雜性，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)中能耗相關(guān)信息數(shù)據(jù)詳細(xì)分析，確保整個(gè)分析工作更具有科學(xué)意義與實(shí)踐價(jià)值。其中，關(guān)于地源熱泵空調(diào)能耗分析，最常用的分析方法就是時(shí)間序列預(yù)測(cè)法，借助現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)及相關(guān)設(shè)備可以預(yù)測(cè)出能源在使用階段的實(shí)際情況。簡單的說就是利用現(xiàn)代化技術(shù)創(chuàng)設(shè)應(yīng)用場(chǎng)景，一方面，對(duì)能耗相關(guān)信息充分利用，掌握能耗應(yīng)用情況；另一方面，在實(shí)際操作過程中對(duì)新產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄，可以不斷地優(yōu)化與完善能源使用方案[1]。

以時(shí)間序列預(yù)測(cè)法應(yīng)用情況進(jìn)行分析，只需要在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)對(duì)相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行間隔性記錄即可，相關(guān)工作人員根據(jù)記錄到的信息數(shù)據(jù)詳細(xì)分析，就能掌握地源熱泵空調(diào)能耗具體情況。首先，要對(duì)相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測(cè)與獲取，能夠確保各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)均被詳細(xì)記錄；其次，以所記錄的相關(guān)信息數(shù)據(jù)為分析依據(jù)，建立預(yù)測(cè)模型，相關(guān)工作人員結(jié)合模型內(nèi)容就可掌握到能耗具體情況。例如：可掌握空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)，準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出空調(diào)負(fù)荷情況等。

除此之外，也可以采用預(yù)測(cè)模型對(duì)地源熱泵空調(diào)能耗情況進(jìn)行分析靜態(tài)數(shù)據(jù)分析，可應(yīng)用的范圍較廣泛，既能夠滿足單個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)間序列分析，又可進(jìn)行多項(xiàng)信息數(shù)據(jù)時(shí)間序列分析。只需要在實(shí)際應(yīng)用過程中，專業(yè)化工作人員按照操作要求及流程規(guī)范完成即可，就能準(zhǔn)確地獲取到地源熱泵空調(diào)能耗情況。

關(guān)于預(yù)測(cè)模型法應(yīng)用，要考慮到實(shí)施階段的復(fù)雜性，為避免發(fā)生遺漏信息數(shù)據(jù)情況，一般情況下，可從兩方面進(jìn)行分析，其一是單變量，其二是多變量。例如：設(shè)置每小時(shí)負(fù)荷為單變量，在實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)中可應(yīng)用各變量之間的關(guān)系，確保各變量之間能夠起到相互影響作用，最終掌握地源熱泵空調(diào)能耗情況。此外，結(jié)合地源熱泵空調(diào)能耗情況，制定出相應(yīng)解決措施與方案，更有助于對(duì)節(jié)能方法創(chuàng)新與實(shí)施，從而確保能源應(yīng)用及消耗合理性、科學(xué)性[2]。

2 地源熱泵空調(diào)節(jié)能方法分析

2.1 地源熱泵（GSHP）節(jié)能方法

因地源熱泵空調(diào)自身系統(tǒng)具有一定復(fù)雜性，為降低能耗、環(huán)境保護(hù)，還需對(duì)其控制方法引起重視，不單單對(duì)節(jié)能方法制定，還需在實(shí)施階段發(fā)揮出節(jié)能方法應(yīng)用價(jià)值。其中，可選擇GSHP 節(jié)能方法，主要設(shè)置GSHP 節(jié)能系統(tǒng)，優(yōu)化系統(tǒng)性能，使地源熱泵空調(diào)能耗保持在最低范圍內(nèi)。此外，以空氣溫度控制系統(tǒng)最大啟動(dòng)次數(shù)。其中，最主要的核心變量就是冷水回流溫度設(shè)定值、水溫差，需要在預(yù)測(cè)模型中進(jìn)行反復(fù)測(cè)試與探究，地源熱泵空調(diào)與傳統(tǒng)中央空調(diào)相比可節(jié)約50%的能源。下圖為地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

2.2 混合地源熱泵系統(tǒng)（HGSHF）節(jié)能方法

HGSHF 節(jié)能方法在實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)中，最主要的影響因素包括鉆孔距離、鉆孔深度、回填材料等，在整個(gè)設(shè)計(jì)階段就對(duì)各項(xiàng)影響全面分析，并且還完善了HGSHF 節(jié)能方法應(yīng)用流程。最主要的特點(diǎn)就是HGSHP 系統(tǒng)能夠解決地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在長期運(yùn)行過程中因熱堆積而影響運(yùn)行性能相關(guān)問題，并在地源熱泵空調(diào)節(jié)能方法中逐漸占有較大優(yōu)勢(shì)，受到相關(guān)部門及工作人員青睞，使HGSHF 節(jié)能方法能夠廣泛應(yīng)用在地源熱泵空調(diào)能源控制環(huán)節(jié)中，為降低能源消耗量及環(huán)境保護(hù)工作奠定良好基礎(chǔ)。同時(shí)，HGSHF 節(jié)能方法在實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)中，整個(gè)操作流程非常明確，操作起來簡單、方便、便捷等，均突出了HGSHP 節(jié)能方法應(yīng)用價(jià)值。

圖1 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）節(jié)能方法

ANN 是經(jīng)機(jī)器學(xué)習(xí)與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法估計(jì)與預(yù)測(cè)出的一種程序，其也常被應(yīng)用在地源熱泵空調(diào)節(jié)能工作中，此方法最大特點(diǎn)就是能夠在地源熱泵空調(diào)啟動(dòng)后半小時(shí)，能夠通過對(duì)水溫度測(cè)量預(yù)測(cè)到系統(tǒng)耗能情況，并且預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率極高。而在實(shí)際階段只需要相關(guān)工作人員對(duì)地面換熱器或冷卻塔工作時(shí)間進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整即可，把系統(tǒng)各階段所產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄，通過對(duì)相關(guān)信息數(shù)據(jù)分析就能掌握系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況及能耗情況。此外，還給予工作人員靈活性的實(shí)施方案，可根據(jù)節(jié)能工作要求設(shè)置不同優(yōu)化目標(biāo)，便于工作人員對(duì)系統(tǒng)耗能情況詳細(xì)研究，充分發(fā)揮出ANN 節(jié)能方法價(jià)值。例如：可選擇經(jīng)濟(jì)目標(biāo)、能源目標(biāo)等，都能使節(jié)能工作順利地開展與實(shí)施，全程工作都在可控制范圍內(nèi)，提升節(jié)能工作效率與質(zhì)量[3]。

3 結(jié)語

關(guān)于地源熱泵空調(diào)能耗分析，結(jié)合目前實(shí)際情況分析，最常用的分析方法包括時(shí)間序列預(yù)測(cè)法及預(yù)測(cè)模型法，無論對(duì)哪種分析方法應(yīng)用，都需要具備完善、科學(xué)的信息數(shù)據(jù)，結(jié)合信息數(shù)據(jù)分析到能耗具體情況及影響因素。以此為基礎(chǔ)，要控制地源熱泵空調(diào)能源消耗情況，以“節(jié)約、環(huán)?！睘榭刂评砟睿蛇x擇GSHP 節(jié)能方法、HGSHF 節(jié)能方法、ANN 節(jié)能方法等，滿足節(jié)能工作各項(xiàng)要求。