[發明專利]一種土壤源熱泵自動化控制系統

有效

• 申請號: 201510055001.0
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN104596169A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 董足忠;史俊鋒
• 申請（專利權）人: 邢臺兆豐源地熱開發有限公司
• 主分類號: F25B49/00
• 分類號: F25B49/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及土壤源熱泵的技術領域，尤其是一種土壤源熱泵自動化控制系統。

背景技術

在公知的技術領域，土壤源熱泵技術利用地球表面淺層地熱資源作為冷熱源進行能量轉換，而地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽能，相當于人類每年利用能量的500多倍，且不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這是儲存于地表淺層近乎無限的可再生能源，也是清潔能源。與地面上環境空氣相比，地面5m以下土壤溫度全年基本穩定且略低于年平均氣溫，可以分別在夏冬季提供相對較低的冷凝溫度和較高的蒸發溫度。所以從熱力學原理上講，土壤是一種比環境空氣更好的熱泵系統的冷熱源。傳統的土壤源熱泵控制系統主要存在：（1）供熱系統采用水源螺桿熱泵機組進行制熱，需要專人24小時的設備操作與管理、（2）溫度調節不恒定，供熱溫度時高時低，自動化控制程度低、（3）各個分布站點遠程通信常采用固定IP地址寬帶。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服上述問題，提供一種土壤源熱泵自動化控制系統，實現土壤源熱泵機組的遠程自控運行，利用普通動態IP的寬帶實現調控中心對熱泵機組的遙測遙控。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種土壤源熱泵自動化控制系統，包括供熱站機房以及PLC控制器，所述系統還具有遠程服務機組以及數據交換機，所述遠程服務機組通過數據交換機采用固定IP地址的形式通過ADSL寬帶連接設有中繼路由器，所述中繼路由器通過物理網線連接設有數據監控箱，所述供熱站機房所采集獲得的數據均傳輸至數據監控箱中，且所述數據監控箱通過PLC控制器向供熱站機房發送控制指令。

進一步的，考慮到具體的實施方式，本發明中所述供熱站機房所采集獲得的數據包括：蒸發器出水溫度、冷凝器出水溫度、外界環境溫度、排氣溫度、排氣過熱度、吸氣壓力、排氣壓力、蒸發溫度、冷凝溫度、機組運行狀態、機組供電狀態、空調水泵狀態、熱泵機組的啟停控制、出水溫度值的設定。

本發明的有益效果是：

（1）實現地源熱泵機組無人值守化，節省人力成本；

（2）實現實時精確調控，設備運行達到目標的溫度值時，將停機或低速運行，這樣將節省電力資源的浪費和減少環境的污染；

（3）設備的全自動運行，將很大程度減少人員誤操作及人員自身因素（夜班困乏、粗心等）引發的設備損壞及供熱效果不佳等后果；

（4）節省通訊運營費用，通常各個熱泵機組站采用固定IP地址寬帶，此種方案通訊運營費用高，現熱泵機組站使用動態IP地址普通的寬帶。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的系統原理圖。

具體實施方式

現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。

如圖1所示的本發明一種土壤源熱泵自動化控制系統的優選實施例，包括供熱站機房以及PLC控制器，所述系統還具有遠程服務機組以及數據交換機，所述遠程服務機組通過數據交換機采用固定IP地址的形式通過ADSL寬帶連接設有中繼路由器，所述中繼路由器通過物理網線連接設有數據監控箱，所述供熱站機房所采集獲得的數據均傳輸至數據監控箱中，且所述數據監控箱通過PLC控制器向供熱站機房發送控制指令，其中所述供熱站機房所采集獲得的數據包括：蒸發器出水溫度、冷凝器出水溫度、外界環境溫度、排氣溫度、排氣過熱度、吸氣壓力、排氣壓力、蒸發溫度、冷凝溫度、機組運行狀態、機組供電狀態、空調水泵狀態、熱泵機組的啟停控制、出水溫度值的設定。

在具體的實施中，監控中心中的遠程服務機組與各小區土壤源熱泵機組站分布在城市不同區域，遠距離的數據通信本技術方案采用ADSL寬帶方式，要求監控中心的寬帶IP必須為固定IP地址。目前的技術也要求小區供熱站寬帶也為固定IP地址，而為減少通訊運營成本，固采用普通動態IP寬帶即可。西門子PLC（S7-200）通信接口是RS485方式，而數據通信是采用寬帶方式，所以本系統利用串口轉以太網設備，將數據報文通過寬帶傳輸到監控中心。本系統通過小區熱泵機組控制器主動向監控中心發送數據報文，監控中心從而獲得小區供熱站寬帶的IP地址，實現監控中心對小區供熱站控制器的遠程監控。

以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。