[實用新型]地源熱泵中央空調系統的節能控制裝置

有效

• 申請號: 201220441099.5
• 申請日: 2012-09-01
• 公開（公告）號: CN202734146U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 楊政
• 申請（專利權）人: 湖南瑞翼節能科技有限公司
• 主分類號: F24F11/00
• 分類號: F24F11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種地源熱泵中央空調系統，尤其涉及一種帶有節能控制裝置的地源熱泵中央空調系統。

背景技術

從世界范圍來看，地源熱泵技術發展的歷史不長．地源熱泵中央空調系統的推出時間也相對較晚。國內對地源熱泵的研究和應用起步比起國外更晚，在產業上還不規范，在技術和應用上也還存在不少問題，而且由于中國南北差異大，在該技術的進一步推廣和完善上還有很多工作要做。其中較為突出的問題之一就是目前地源熱泵采用的控制系統能耗較大，效率不高，可擴展性不強，特別是在溫度的控制上還不具各自適應的能力，很難做到既滿足空調的舒適度要求，又最大限度的節約能源。

在目前的地源熱泵中央空調系統中，為保證極端情況下也能滿足用戶的需求。控制系統的設計和水泵等設備的選型均是按最不利工況進行的，在設計中留有一定的余量。而在實際生活中，由于季節因素、晝夜溫差和用戶負荷的變化，在絕大部分時間內實際的空調負載都遠比設計負載要低。因此，目前的地源熱泵空調系統大多數時間都是在部分負荷下運行的，即處于輕載運行狀態。為適應最不利情況下的負荷量，地源熱泵空調系統的水泵一年四季都是在額定的工況下工作，這樣要適應負荷的變化就只能通過節流來降低水流量，而使得水泵大部分功耗用于克服節流閥的阻力上，浪費了水泵運行的輸送能量。經統計計算一般空調水泵的耗電量約占總空調系統耗電量的20%～30%。因此，要降低整個中央空調系統的能耗，應當在降低部分負荷時水系統的輸送能量上下功夫。

隨著自動化控制技術、電子監測技術以及變頻技術的飛速發展，加強對熱泵系統溫度控制和節能的研究，提高熱泵系統的運行效率、減小維護成本，是地源熱泵空調普及過程中亟待解決的問題。

實用新型內容

本實用新型針對以上問題，提供了一種地源熱泵中央空調系統的節能控制裝置。

為解決上述問題，本實用新型所采用的技術方案是：

一種地源熱泵中央空調系統的節能控制裝置，包括中央控制器、采集單元、執行單元、報警顯示單元，所述采集單元的輸出端與中央控制器相連，所述中央控制器的輸出端與執行單元、報警顯示單元相連，其中：

采集單元用來采集環境溫度和濕度、地熱水溫度、冷凍水進出口溫度和流量、地熱出口水溫度等信號，并將這些檢測到的模擬數據轉換為數字信號；

中央控制器用來對采集的信號進行辨識、分析、運算、比較和決策，控制執行單元動作；

所述執行單元用來執行中央控制器的命令，根據中央控制器的指令打開和關閉有關繼電器、電磁閥；

所述報警顯示單元用來預先設置參數、顯示和打印相應的各種參數報表，并可以進行超限報警。

進一步的，所述采集單元包括溫度傳感器、濕度計、流量計和A/D轉換模塊。

進一步的，所述中央控制器包括PID運算、溫度判斷、冷負荷計算、控制中心四個部分。

進一步的，所述執行單元包括送風溫度控制、送水溫度控制、冷凍泵變頻控制、冷卻泵變頻控制四個部分。

本實用新型具有以下優點：

（1）高效節能。本實用新型可以根據實時測量的室內外環境溫度和濕度、地熱水溫度、熱泵機組出口水溫以及流量，并在此基礎上計算各種負荷及焓值等，智能自動地進行邏輯判斷和運行控制，以跟隨系統負荷變化，對系統作出最佳工況分配，工作泵節能可達到為50％～60％。

（2）智能化程度高。本實用新型采用了模糊控制和傳統PID控制相結合的技術，使系統具有較好的智能性，能夠適應地源熱泵空調復雜多變的控制特性，很好地滿足系統的控制要求。

（3）本系統同時具有現場控制和遠程控制兩種操作特性，操作維護方便。

附圖說明

圖l為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，一種地源熱泵中央空調系統的節能控制裝置，包括中央控制器、采集單元、執行單元、報警顯示單元，所述采集單元的輸出端與中央控制器相連，所述中央控制器的輸出端與執行單元、報警顯示單元相連，其中：

采集單元包括溫度傳感器、濕度計、流量計和A/D轉換模塊。采集單元通過安裝在現場的各類傳感器，檢測室內外環境溫度和濕度、地熱水溫度、地熱出口水溫及流量、冷凍水的進出口溫度和流量等參數，并將這些測量到的模擬數據轉換為數字信號后送給控制器；

中央控制器包括PID運算、溫度判斷、冷負荷計算、控制中心四個部分。中央控制器通過PID或其他控制算法進行分析、運算、比較和決策，發出相應的控制指令；