[實(shí)用新型]地源熱泵便攜式監(jiān)測儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320477914.8
• 申請日: 2013-08-06
• 公開（公告）號: CN203396430U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周敬博;黃茵;謝漢生;馬龍;滿朝翰;商一帆;周新軍;晏耐生
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鐵道科學(xué)研究院;中國鐵道科學(xué)研究院節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66;G01K7/18;G01R31/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 耿小強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種地源熱泵便攜式監(jiān)測儀，本檢測儀用于地源熱泵系統(tǒng)冷凍水供回水溫度、流量，冷卻水供回水溫度、流量，環(huán)境溫濕度，機(jī)組及水泵的電力參數(shù)的采集與監(jiān)測。

背景技術(shù)

地源熱泵是一種利用淺層地?zé)崮茉矗ㄒ卜Q地能，包括地下水、土壤或地表水等的能量）的既可供熱又可制冷的高效節(jié)能系統(tǒng)。目前，地源熱泵已成功利用地下水、江河湖水、水庫水、海水、城市中水、工業(yè)尾水、坑道水等各類水資源以及土壤源作為地源熱泵的冷、熱源。

地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（如電能），實(shí)現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。地能分別在冬季作為熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源，即在冬季，把地能中的熱量“取”出來，提高溫度后，供給室內(nèi)采暖；夏季，把室內(nèi)的熱量取出來，釋放到地能中去。

地源熱泵是一種利用土壤所儲藏的太陽能資源作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖制冷空調(diào)系統(tǒng)，地源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術(shù)。地表土壤和水體是一個(gè)巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽輻射能量，比人類每年利用的500倍還多（地下的水體是通過土壤間接的接受太陽輻射能量）；它又是一個(gè)巨大的動態(tài)能量平衡系統(tǒng)，地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發(fā)散相對的平衡，地源熱泵技術(shù)的成功使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為現(xiàn)實(shí)。

地源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)主要分三部分：室外地能換熱系統(tǒng)、地源熱泵機(jī)組和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。其中地源熱泵機(jī)主要有兩種形式：水—水式或水—空氣式。三個(gè)系統(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進(jìn)行熱量的傳遞，地源熱泵與地能之間換熱介質(zhì)為水，與建筑物采暖空調(diào)末端換熱介質(zhì)可以是水或空氣。

地緣熱泵系統(tǒng)的主要運(yùn)行參數(shù)包括流量、溫度、壓力、電力等，這些參數(shù)對于地源熱泵系統(tǒng)的問題排查、運(yùn)行操作調(diào)整、系統(tǒng)改進(jìn)以及系統(tǒng)綜合能效評價(jià)至關(guān)重要。隨著地源熱泵工程項(xiàng)目的日益增多，暴露出來的問題也越來越多，無論是地源熱泵設(shè)計(jì)上，還是地源熱泵系統(tǒng)的操作運(yùn)行上，都沒有真正實(shí)現(xiàn)科學(xué)、合理地設(shè)計(jì)和使用。而地源熱泵系統(tǒng)綜合能效評價(jià)工作能夠發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題，包括設(shè)計(jì)和操作不當(dāng)，從而可對系統(tǒng)或操作方法進(jìn)行改進(jìn)。另一方面通過評價(jià)工作增加了實(shí)際項(xiàng)目對現(xiàn)有理論的驗(yàn)證和校核環(huán)節(jié)，有利于現(xiàn)有理論的進(jìn)一步完善，從而真正實(shí)現(xiàn)地源熱泵節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)。

鑒于地源熱泵技術(shù)規(guī)模化應(yīng)用以及應(yīng)用環(huán)節(jié)存在問題，同時(shí)絕大多數(shù)地源熱泵項(xiàng)目在安裝過程中沒有預(yù)留各參數(shù)的監(jiān)測接口，這使得系統(tǒng)運(yùn)行過程中的參數(shù)監(jiān)測變得困難，這意味著地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行操作方案優(yōu)化、系統(tǒng)改進(jìn)以及綜合能效評價(jià)存在非常大的市場。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的主要目的在于克服前期未安裝運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測設(shè)備、同時(shí)也未預(yù)留接口的地源熱泵系統(tǒng)，無法進(jìn)行全面的運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測的問題，提供一種新型結(jié)構(gòu)的地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測儀。

本發(fā)明人基于對地源熱泵系統(tǒng)的理解，研制出確具實(shí)用價(jià)值的本使用新型—地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測儀，使其能夠在不破壞原有管道系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的情況下，實(shí)現(xiàn)地緣熱泵系統(tǒng)所有重要參數(shù)的實(shí)時(shí)、同步監(jiān)測、非常適于實(shí)用。

一種地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測儀，包括非接觸測量的傳感器系統(tǒng)和工控機(jī)，所述的傳感器系統(tǒng)包括流量監(jiān)測系統(tǒng)、溫度監(jiān)測系統(tǒng)和電力監(jiān)測系統(tǒng)等，所述的流量監(jiān)測系統(tǒng)為流量計(jì)，所述的溫度監(jiān)測系統(tǒng)包括溫度傳感器和溫度采集模塊，所述的電力監(jiān)測系統(tǒng)包括鉗形電流互感器和電力計(jì)量儀表，所述的流量計(jì)、溫度采集模塊和電力計(jì)量儀表與工控機(jī)之間分別通過數(shù)據(jù)線相連。這樣傳感器系統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)均被傳送至工控機(jī)。

本實(shí)用新型的地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測儀，其中所述的流量計(jì)為超聲波流量計(jì)；所述的超聲波流量計(jì)的探頭（超聲波流量傳感器）設(shè)置在地源側(cè)總管、空調(diào)側(cè)總管和/或生活熱水側(cè)總管上，用于測定其流量。進(jìn)一步地，所述的超聲波流量計(jì)的RS485接口通過RS485總線與工控機(jī)的接口相連接，由工控機(jī)進(jìn)行流量數(shù)據(jù)采集。

本實(shí)用新型的地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測儀，其中所述的溫度傳感器為Pt1000溫度傳感器，溫度傳感器通常安裝在管壁上。所述的溫度傳感器采用表貼式的溫度探頭，探頭采用保溫棉和隔熱膠板固定在管道上。

溫度傳感器連接到溫度采集模塊（MB1000模塊），溫度采集模塊通過RS485總線連接到工控機(jī)的接口上。溫度采集模塊將溫度傳感器輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再傳輸?shù)焦た貦C(jī)上，由此工控機(jī)可以采集到多個(gè)溫度信號數(shù)據(jù)。

鉗形電流互感器與電力計(jì)量儀表相連，電力計(jì)量儀表的RS485接口與工控機(jī)接口相連。由此，將電力數(shù)據(jù)以數(shù)字形式傳送到工控機(jī)。