[发明专利]一种多变流量地源热泵单元系统和控制器及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及地源热泵领域，更确切地说一种多变流量地源热泵单元系统和控制器及控制器方法。

背景技术

地源热泵空调机组在建筑热能中有着广泛的应用，大量应用于办公楼、学校、民居等建筑中，用来提供冬季取暖和夏季制冷。

在热泵机组中，COP值的高低，决定了机组的能效，因此，如何使机组提高能效是热泵领域研究的重要课题。

在冬季供热时，制热量(W)与输入功率(W)的比率定义为热泵的循环性能系数COP；在夏季制冷时，制冷量(W)与输入功率(W)的比率定义为热泵的能效比EER。为不引起歧义，我们将冬季热泵循环性能系数和夏季热泵的能效比表达形式均采用COP(能效比)表示。COP值(制冷效率)实际就是热泵系统所能实现的制冷量(制热量)和输入功率的比值，在相同的工况下，其比值越大说明这个热泵系统的效率越高越节能。人们围绕地源热泵机组的COP值的提高，进行了诸多的研究，但是对整个地源热泵单元系统的COP值提高的研究还未见报道。

一个地源热泵系统，包括地源侧循环系统，地源热泵系统和空调系统，这个系统中的压缩机和循环水泵为系统主要能源消耗部分，如何降低系统能耗，使地源热泵单元系统得到较高的能效比COP，我们发明了以下的技术方案。

发明内容

本发明要解决的是问题是提供了一种多变流量地源热泵单元系统和控制器及其控制方法，实现热泵系统的多变流控制，从而提高单元系统的COP值。

为达到上述目的，本发明的实施例的技术方案提出一种地源热泵多变流量单元系统，包括地源侧循环水泵，地源热泵机组和空调系统循环水泵(或空调循环风机)，将其集成到一个机组内，形成一个地源热泵单元系统。

为达到上述目的，本发明的实施例的技术方案提出一种地源热泵多变流量机组控制器，包括多变流量总控单元和房间温度采集单元，使其地源系统的循环水泵、热泵机组和空调循环水泵能够实现协调变频，从而降解低系统单元的能耗，而提高单元系统的COP值。

所述房间温度采集控制单元2用于采集房间温度和输入的设定温度，通过RS485通讯模块21传递给多变流量总控单元并传递给多变流量总单元1中的中RS485通讯模块22。

所述的多变流量总控单元1，其中心控制单元11用于控制RS485通讯模块12、GPRS收发模块13、冷量采集模块14、热水循环泵起停15、电源供给及电流电压检测模块16、热泵单元17、地源水泵变频模块18和空调水变频模块19；

所述的DSP中心单元，进一步包括，A/D模数转换模块、2个I/O输入输出模块、1个步进驱动，外部的温度信号通过A/D模数转换模块转换成数字信号，并送至DSP控制器，经DSP控制器进行分析计算发送命令至变频器是变频器的频率发生改变，进而使压缩机或者水泵的转速达到连续的控制。

所述的RS485通讯模块12，用于接收温度采集单元2中RS485通讯模块12的传递过来的房间温度和设定温度，并传递给中心控制单元11。

所述的GPRS收发模块13，用于从中心控制单元11接收机组的运行信息并传递给上位机，所述的与上位机的进行的信息通讯中，所述信息包括压缩机的运行参数和指令、地源水泵的运行参数和指令以及空调水泵的运行参数和指令。

所述的冷热量采集模块14，进一步包括空调进出水温度温度采集模块和流量采集模块，所述的空调进出水采集模块进一步包括，置于空调进出水管路上的温度传感器，所述的流量采集模块进一步包括流量传感器。

所述的热水循环泵起停15用于生产生活用水。

电源供给及电流电压检测模块16包括电流检测和分析母线电流，根据所述母线电流计算压缩机、地源水泵和空调水泵的电流，从而计算出电机的消耗功率。

所述的热泵单元17进一步包括压缩机变频模块171和四通过阀和电子膨胀阀模块172，用于控制压缩机的启动和变频。

地源水泵变频模块18，包括1台循水泵和1台变频器，用于地源水泵的变频。

空调水变频模块19，包括1台水泵和1台变频器，用于空调水泵的变频。

所述的中心控制单元为DSP数据处理机。

为达到上述目的，本发明的实施例的技术方案提出一种多变流量控制方法，包括以下步骤：

A、房间温度控制器将温度设定值、开停等信息传递给DSP中心控制器；

B、中心控制单元将机组运行参数通过GPRS传递给上位机；

C、DSP依据房间制冷制热信息启动变频热泵单元、地源变频水泵和空调变频水泵；