[实用新型]地源热泵自动控制系统

说明书

技术领域

本实用新型提供了一种地源热泵自动控制系统，属于热泵控制技术领域。

背景技术

随着经济的发展和人们生活水平的提高，公共建筑和住宅的供暖和空调已经成为普遍的要求。作为中国传统供热的燃煤锅炉不仅能源利用率低，而且还会给大气造成严重的污染，因此在一些城市中燃煤锅炉在被逐步淘汰，而燃油、燃气锅炉则运行费用很高。

热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热，经过电力做功，输出可用的高品位热能的设备，可以把消耗的高品位电能转换为3倍甚至3倍以上的热能，是一种高效供能技术。热泵技术在空调领域的应用可分为空气源热泵、水源热泵以及地源热泵三类。由于热泵是提取自然界中能量，效率高，没有任何污染物排放，是当今最清洁、经济的能源方式。在资源越来越匮乏的今天，作为人类利用低温热能的最先进方式，热泵技术已经在全世界范围内受到广泛关注和重视。地源热泵就是一种在技术上和经济上都具有较大优势的解决供热和空调的替代方式，但目前市场上还没有能够进行实际应用的产品。

发明内容

本实用新型为解决现有的公共建筑和住宅的供暖及空调技术存在的没有能够进行实际应用的基于地源热泵技术的产品的问题，进而提供了一种地源热泵自动控制系统，包括：机组工作状况采集模块、变频器、电动阀、温度传感器和主控设备，机组工作状况采集模块的信号输出端与变频器的状态信号输入端连接，变频器的信号输出端与温度传感器的信号输入端连接，主控设备的控制信号输出端与变频器的变频控制信号输入端连接，主控模块的开关控制信号输出端与电动阀的开关信号输入端连接。

本实用新型实现了对地源热泵的自动控制。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的地源热泵自动控制系统的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的冬季内循环控制环路示意图，图中的T₁表示温度设定值，T`<sub>1</sub>表示内循环供水温度，ΔT<sub>1</sub>表示温差设定值，ΔT`₁表示内循环供回水温差，t表示时间延时；

图3是本实用新型具体实施方式提供的冬季外循环控制环路示意图，图中的T₂表示温度设定值，T`<sub>2</sub>表示蒸发器出口温度，ΔT<sub>2</sub>表示温差设定值，ΔT`₁表示蒸发器进出口温差，t表示时间延时。

具体实施方式

本实用新型具体实施方式提供了一种地源热泵自动控制系统，如图1所示，包括：机组工作状况采集模块1、变频器2、电动阀3、温度传感器4和主控设备5，机组工作状况采集模块1的信号输出端与变频器2的状态信号输入端连接，变频器2的信号输出端与温度传感器4的信号输入端连接，主控设备5的控制信号输出端与变频器2的变频控制信号输入端连接，主控模块5的开关控制信号输出端与电动阀3的开关信号输入端连接。

具体的，以某办公楼为例，地下2层，地上7层，总建筑面积15000m²。采用土壤源热泵中央空调系统，地下埋管总长度为20000米。单孔设计孔深为125米，则总孔数为80个。末端采用风机盘管加新风系统，设计冷负荷1300kw，热负荷1200kw，采用由电动阀控制的热泵机组3台，变频器2台。其中，冬季内循环控制环路如图2所示，冬季外循环控制环路如图3所示。由于办公楼各支路负荷相差不大，空调末端管网特性相对稳定。冬季末端空调水系统采用室内循环供/回水温差，室内循环供水温度和机组工作状况相结合的控制方式，为了保证室内温度要求，控制方案中考虑了室内循环供水温度。对于地下埋管循环水系统采用地下埋管供/回水温差，蒸发器出口温度和机组工作状况相结合的控制方式。对蒸发器出口温度的控制是基于防止地下水温度过低出现结冰考虑的。

主控设备的选择应注意精度、测量范围和输出信号的类型。其中，主控设备精度代表仪表的灵敏程度，根据所需被测参数的精度要求选择；测量范围应在被测参数的波动范围内；输出信号的类型有电流信号(如4～20MA)，电压信号(如0～5V)和电阻信号(如铂电阻46～100Ω)。一般来说电流电压信号易受周围环境的干扰，但对接受信号的板卡要求不高；而电阻信号不易受周围环境的干扰，但对接受信号的板卡要求很高。