综合能源社会化投资合作项目供冷供暖系统运行策略

运行策略运行策略概述（1）冬季在总热负荷较低时，优先利用高效的地源热泵，减少高品位市政热力的消耗，节约运行费用。通过阀门切换，将原本独立的地源热泵系统与市政热力系统在用户侧并联。地源热泵系统除继续为低温系统供热外，其输出的45℃热水也可作为高温散热器系统的热源。模式一（部分承担）：地源热泵与市政热力同时运行，地源热泵提供一部分基础热负荷，市政热力作为调峰和温度保证。模式二（完全承担）：在室外温度较高、热负荷很小时，可完全关闭市政热力换热器系统，由地源热泵系统同时满足低温空调供暖和高温散热器供暖的全部需求。在冬季运行阶段，地源热泵主要从土壤中取热，为夏季供冷做准备，进一步促进全年土壤热平衡。（2）系统根据空调总负荷、土壤温度监测数据及全年热平衡计算，智能调节地源热泵与冷水机组的运行时间比例。当监测到土壤因长期排热而温度偏高时（有“热堆积”风险），优先或增加冷水机组的运行时间，减少向土壤的排热量，确保土壤温度在长期运行中保持稳定，从而保证地源热泵系统的高效性与可持续性。冬季运行策略冬季供暖运行策略运行阶段，在初寒期和末寒期，热负荷较小，散热器供暖系统可低温运行，散热器供暖负荷可优先由地源热泵系统承担。散热器末端暖气片及管道按照75/50℃，经估算，按照45/40℃的热泵供水温度，可满足约40%的散热器供暖负荷。因此当空调、供暖总负荷率≤40%时，可由热泵系统承担所有空调、供暖热负荷，总负荷率≥75%时，为保证空调、供暖效果，散热器供暖系统热负荷全部由市政热力承担。当40%＜负荷率＜75%时，由市政热力和地源热泵系统耦合运行，优先使用地源热泵。冬季部分负荷下热源出力南区能源站不同负荷率下地源热泵与市政热力运行状态见下表。项目/负荷率100%75%50%40%25%供暖负荷8.016.014.013.202.00空调负荷36.7727.5818.3914.719.19总供暖负荷44.7833.5922.3917.9111.20热泵承担负荷36.7727.5820.6717.9111.20市政热力承担负荷8.016.011.720.000.00热泵运行台数55443单台热泵制热量7.357.357.357.357.35单台供热量7.355.525.174.483.73单台热泵负荷率100.00%75.00%70.28%60.89%50.74%南区能源站不同负荷率下热泵与市政热力承担负荷柱状图见下图。北区能源站不同负荷率下地源热泵与市政热力运行状态见下表。项目/负荷率100%75%50%40%25%供暖负荷7.535.653.773.011.88空调负荷13.3710.036.695.353.34总供暖量20.9015.6810.458.365.23热泵承担负荷13.3710.038.848.365.23市政热力承担负荷7.535.651.610.000.00热泵运行台数44342单台热泵制热量3.343.343.343.343.34单台供热量3.342.512.952.092.61单台热泵负荷率100.00%75.00%88.12%62.53%78.16%北区能源站不同负荷率下热泵与市政热力承担负荷柱状图见下图。冬季部分负荷运行策略根据空调、供暖日逐时热负荷，市政热力与热泵承担负荷见下图。南区能源站100%负荷供暖出力南区能源站75%负荷供暖出力南区能源站50%负荷供暖出力南区能源站40%负荷供暖出力南区能源站40%负荷供暖出力北区能源站100%负荷供暖出力北区能源站75%负荷供暖出力北区能源站50%负荷供暖出力北区能源站40%负荷供暖出力北区能源站25%负荷供暖出力3.夏季运行策略夏季供冷运行策略冷水机组作为辅助冷源，与地源热泵联合运行满足供冷需求，同时还可以通过调节冷水机组的运行时间维持土壤热平衡。由于学些无峰谷电价，冷水机组运行时间仅从机组效率和维持土壤热平衡角度出发。冷水机组的

COP与冷却水进水温度（或冷凝温度）密切相关。冷却水温度每降低1℃，离心机组效率可提升约1.5-2.5%。夜间冷却塔进水温度通常低于白天。冷水机组最节能时间（对于效率）为夜间及早、晚室外湿球温度较低时段。此时冷却塔散热效率最高，冷却水温度最低，冷水机组的实际

COP达到全天最高。因此，夜间及早、晚时段运行冷水机组，其单位制冷量的电耗更低。地源热泵的效率（COP）受土壤温度和负荷率影响显著。为使其尽可能运行在高效点。当建筑冷负荷

小于或等于地源热泵单台或联合运行的高效负荷范围（通常在60%-90%负荷率），且土壤温度处于适宜范围（如10-25℃）时。优先且单独运行地源热泵。关闭冷水机组。此时地源热泵的COP很可能高于冷水机组（尤其是在冷却水温度相对较低的时段）。当建筑冷负荷超过地源热泵高效运行能力时（负荷调节）当日间峰值冷负荷持续超过地源热泵机组满负荷高效输出的总和。此时以地源热泵为基础负荷，启动冷水机组承担超出的峰值负荷。这样可以保证地源热泵始终运行在高负荷率的高效区，而让效率对负荷率相对不敏感的冷水机组（特别是变频离心机）去应对波动部分。当土壤温度过高，地源热泵效率严重下降时（热平衡保护）

地埋管出水温度或监测点土壤温度接近或超过设计上限（如30℃）。启动冷水机组，同时减少地源热泵的运行。将主要的排热任务从地下转移到大气（冷却塔）。原因是保护土壤热平衡。土壤过热会使地源热泵的冷凝温度升高，COP急剧下降，陷入“效率越低、排热越难、土壤越热”的恶性循环。此时必须用冷水机组“接盘”，让土壤冷却和恢复。综上所述，冷水机组及热泵运行方式拟采用如下方式日间负荷上升期(08:00-11:00):

逐台启动地源热泵，使其跟随负荷增长，运行在高效区。峰值负荷期(11:00-16:00):

持续监测土壤温度。若土壤温度健康（<28℃），且负荷未超地源热泵总能力，则继续仅用地源热泵。若负荷超过地源热泵总能力，则启动1台冷水机组进行调峰。若土壤温度预警（>30℃），则立即降低地源热泵负荷，启动冷水机组承担主要负荷，将排热导向冷却塔。负荷下降期(16:00-18:00):

优先逐台关闭冷水机组，让地源热泵继续承担基础负荷。傍晚及夜间(18:00以后):随着负荷降低，逐步关闭冷水机组，最