[實用新型]地源熱泵自動控制系統

有效

• 申請號: 201220183804.6
• 申請日: 2012-04-26
• 公開（公告）號: CN202547023U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 江宇濤
• 申請（專利權）人: 中高恒業科技（北京）有限公司
• 主分類號: F24F11/02
• 分類號: F24F11/02
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

技術領域

本實用新型提供了一種地源熱泵自動控制系統，屬于熱泵控制技術領域。

背景技術

隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，公共建筑和住宅的供暖和空調已經成為普遍的要求。作為中國傳統供熱的燃煤鍋爐不僅能源利用率低，而且還會給大氣造成嚴重的污染，因此在一些城市中燃煤鍋爐在被逐步淘汰，而燃油、燃氣鍋爐則運行費用很高。

熱泵是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱，經過電力做功，輸出可用的高品位熱能的設備，可以把消耗的高品位電能轉換為3倍甚至3倍以上的熱能，是一種高效供能技術。熱泵技術在空調領域的應用可分為空氣源熱泵、水源熱泵以及地源熱泵三類。由于熱泵是提取自然界中能量，效率高，沒有任何污染物排放，是當今最清潔、經濟的能源方式。在資源越來越匱乏的今天，作為人類利用低溫熱能的最先進方式，熱泵技術已經在全世界范圍內受到廣泛關注和重視。地源熱泵就是一種在技術上和經濟上都具有較大優勢的解決供熱和空調的替代方式，但目前市場上還沒有能夠進行實際應用的產品。

發明內容

本實用新型為解決現有的公共建筑和住宅的供暖及空調技術存在的沒有能夠進行實際應用的基于地源熱泵技術的產品的問題，進而提供了一種地源熱泵自動控制系統，包括：機組工作狀況采集模塊、變頻器、電動閥、溫度傳感器和主控設備，機組工作狀況采集模塊的信號輸出端與變頻器的狀態信號輸入端連接，變頻器的信號輸出端與溫度傳感器的信號輸入端連接，主控設備的控制信號輸出端與變頻器的變頻控制信號輸入端連接，主控模塊的開關控制信號輸出端與電動閥的開關信號輸入端連接。

本實用新型實現了對地源熱泵的自動控制。

附圖說明

圖1是本實用新型具體實施方式提供的地源熱泵自動控制系統的結構示意圖；

圖2是本實用新型具體實施方式提供的冬季內循環控制環路示意圖，圖中的T₁表示溫度設定值，T`<sub>1</sub>表示內循環供水溫度，ΔT<sub>1</sub>表示溫差設定值，ΔT`₁表示內循環供回水溫差，t表示時間延時；

圖3是本實用新型具體實施方式提供的冬季外循環控制環路示意圖，圖中的T₂表示溫度設定值，T`<sub>2</sub>表示蒸發器出口溫度，ΔT<sub>2</sub>表示溫差設定值，ΔT`₁表示蒸發器進出口溫差，t表示時間延時。

具體實施方式

本實用新型具體實施方式提供了一種地源熱泵自動控制系統，如圖1所示，包括：機組工作狀況采集模塊1、變頻器2、電動閥3、溫度傳感器4和主控設備5，機組工作狀況采集模塊1的信號輸出端與變頻器2的狀態信號輸入端連接，變頻器2的信號輸出端與溫度傳感器4的信號輸入端連接，主控設備5的控制信號輸出端與變頻器2的變頻控制信號輸入端連接，主控模塊5的開關控制信號輸出端與電動閥3的開關信號輸入端連接。

具體的，以某辦公樓為例，地下2層，地上7層，總建筑面積15000m²。采用土壤源熱泵中央空調系統，地下埋管總長度為20000米。單孔設計孔深為125米，則總孔數為80個。末端采用風機盤管加新風系統，設計冷負荷1300kw，熱負荷1200kw，采用由電動閥控制的熱泵機組3臺，變頻器2臺。其中，冬季內循環控制環路如圖2所示，冬季外循環控制環路如圖3所示。由于辦公樓各支路負荷相差不大，空調末端管網特性相對穩定。冬季末端空調水系統采用室內循環供/回水溫差，室內循環供水溫度和機組工作狀況相結合的控制方式，為了保證室內溫度要求，控制方案中考慮了室內循環供水溫度。對于地下埋管循環水系統采用地下埋管供/回水溫差，蒸發器出口溫度和機組工作狀況相結合的控制方式。對蒸發器出口溫度的控制是基于防止地下水溫度過低出現結冰考慮的。

主控設備的選擇應注意精度、測量范圍和輸出信號的類型。其中，主控設備精度代表儀表的靈敏程度，根據所需被測參數的精度要求選擇；測量范圍應在被測參數的波動范圍內；輸出信號的類型有電流信號(如4～20MA)，電壓信號(如0～5V)和電阻信號(如鉑電阻46～100Ω)。一般來說電流電壓信號易受周圍環境的干擾，但對接受信號的板卡要求不高；而電阻信號不易受周圍環境的干擾，但對接受信號的板卡要求很高。