CN202734158U - 地源热泵机房节能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及地源热泵机房节能控制系统，包括控制箱，控制箱电气控制线路由手动部分和自动部分组成，自动部分主要由DDC控制器构成，DDC控制器的信号输入端与分布在地源热泵系统设备、管路上的温度、压力及流量传感器连接，DDC控制器的信号输出端与地源热泵系统设备的热泵机组、空调侧循环泵、地源侧循环泵的控制端连接；将机组和水泵进行连锁，时时检测末端供回水温度，通过末端回水管上流量计和供回水管上的温差计算出末端实际负荷，实现机组的自动增减台数，据实际的负荷情况控制机组运行的台数和压缩机运行的台数，水泵通过变频调节，增减流量和运行功率，从而使整个系统达到节能节费的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及地源热能利用技术领域，特别涉及一种地源热泵机房节能控制系统。
背景技术
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。一般地源热泵机房都是按照一机一泵进行设计的，但是因为机房不可能有人时时盯着温度的变化，调节机组运行的台数，以两台主机的系统为例进行说明，如果末端空调设备的运行数量在某一时间段较少，本来系统开启一台地源热泵就可以满足末端的负荷，但是因为没有自动控制，致使系统两台的地源热泵主机始终在运行，增加了运行费用。
因此，有必要通过技术改造，使地源热泵机房控制系统提高自动化水平，实现机组的自动增减台数，从而使整个系统达到节能节费的目的，而目前国内文献中未见相关技术报道。
发明内容
本实用新型的目的就是为克服现有技术的不足，针对现有一机一泵结构地源热泵系统存在的问题，设计一种新的技术方案，控制系统将机组和水泵进行连锁，时时检测末端供回水温度，通过末端回水管上流量计和供回水管上的温差计算出末端实际负荷，以期实现机组的自动增减台数，根据实际的负荷情况控制机组运行的台数和压缩机运行的台数，水泵通过变频调节，增减流量和运行功率，从而使整个系统达到节能节费的目的。
本实用新型是通过这样的技术方案实现的：地源热泵机房节能控制系统，控制系统包括控制箱，控制箱电气控制线路由手动部分和自动部分组成，其特征在于，自动部分主要由DDC控制器构成，DDC控制器的信号输入端与分布在地源热泵系统设备、管路上的温度、压力及流量传感器连接，DDC控制器的信号输出端与地源热泵系统设备的热泵机组、空调侧循环泵、地源侧循环泵的控制端连接；
在末端分水器和末端集水器之间的旁通管路上安装压差传感器（差压变送器），压差传感器连接DDC控制器的模拟量输入端AI；
在末端分水器的进水管路上，即空调侧供回水管路上安装温度、压力和流量传感器并连接DDC控制器的模拟量输入端AI；
在末端分水器和末端集水器之间的旁通管路上安装压差旁通阀，压差旁通阀连接DDC控制器的模拟量输出端AO；
在地埋换热器供回水管路上安装温度传感器并连接DDC控制器的模拟量输入端AI；
在冷冻水供回水管路上安装压差传感器、流量传感器并连接DDC控制器的模拟量输入端AI；
DDC控制器的数字量输出端分别连接和控制冷冻侧机组出口阀门、地源侧机组出口阀门、热泵机组、空调侧循环泵、地源侧循环泵。
本实用新型的优点在于：采用机房自动控制控制系统将机组和水泵进行连锁，时时检测末端供回水温度，通过末端回水管上流量计和供回水管上的温差计算出末端实际负荷，实现机组的自动增减台数，以两台热泵机组为例，一般当末端实际负荷大于总设计负荷的70%时，开启第二台主机，而机组内部控制系统能实现压缩机台数自动的增减，这样能够根据实际的负荷情况控制机组运行的台数和压缩机运行的台数，水泵通过变频调节，增减流量和运行功率，从而使整个系统达到节能节费的目的。
附图说明
图1地源热泵机房节能控制系统原理图；
图中： 1. 热泵机组， 2. 冷热水循环泵，3. 地源侧循环泵， 4. 定压补水装置，5. 补水箱，6.地源侧膨胀水箱，7. 过滤型射频水处理器， 8. 末端分水器，9. 末端集水器， 10. 地源侧分水器，11. 地源侧集水器，12. 电控箱。
具体实施方式
为了更清楚的理解本实用新型，结合附图和实施例详细描述本实用新型：
如图1所示，自动部分主要由DDC控制器构成，DDC控制器的信号输入端与分布在地源热泵系统设备、管路上的温度、压力及流量传感器连接，DDC控制器的信号输出端与地源热泵系统设备的热泵机组、空调侧循环泵、地源侧循环泵的控制端连接；
在末端分水器8和末端集水器9之间的旁通管路上安装压差传感器（差压变送器），压差传感器连接DDC控制器的模拟量输入端AI；
在末端分水器8的进水管路上，即空调侧供回水管路上安装温度、压力和流量传感器并连接DDC控制器的模拟量输入端AI；
在末端分水器8和末端集水器9之间的旁通管路上安装压差旁通阀，压差旁通阀连接DDC控制器的模拟量输出端AO；
在地埋换热器供回水管路上安装温度传感器并连接DDC控制器的模拟量输入端AI；
在冷冻水供回水管路上安装压差传感器、流量传感器并连接DDC控制器的模拟量输入端AI；
DDC控制器的数字量输出端分别连接和控制冷冻侧机组出口阀门、地源侧机组出口阀门、热泵机组、空调侧循环泵、地源侧循环泵。
本实施例为地源热泵机房群控系统，此控制系统采用分散控制，管理的原则针对各个冷水机组，地源侧水泵，空调侧水泵等进行监控，机组配有操作维护面板，便于参数修改和系统维护。
机房群控系统包括：
系统设备包括：
热泵机组：2台
空调侧循环泵：3台（2用1备）
地源侧循环泵：3台（2用1备）
就地电控箱一台
机组控制点：
空调侧供回水温度及压力进行实时监测；
地埋换热器供回水温度进行实时监测；
冷冻水供回水压差进行实时监测；
分集水器压差旁通阀调节控制；
冷冻水的回水流量进行实时监测；
冷冻侧机组出口阀门控制；
地源侧机组出口阀门控制；
热泵机组运行状态、故障报警、手/自动状态的监测，启停控制；
空调侧循环泵运行状态、故障报警、手/自动状态的监测，启停控制；
地源侧循环泵运行状态、故障报警、手/自动状态的监测，启停控制
控制原理：空调侧供/回总管装有水温传感器，实时检测当前供/回水温度，并传输至控制器；空调侧回水装有回水流量传感器，实时检测当前回水流量，并传输至控制器。控制器根据供回水温度及回水流量进行冷量的计算出实时的冷负荷从而算出冷冻机最佳台数（设定负荷为冷机总负荷的70%此为经验值，需要根据设备设计参数调整）并自动控制机房群控系统的顺序启停。
冷冻机与冷冻泵、冷却泵为单机单泵逻辑，即：一台冷冻机启动则对应一台冷却泵和一台冷冻泵运行。冷却泵、冷冻泵与冷冻机并非固定配对，设备的选定由选机程序决定。
主要机电设备的选机程序，设备互为备用、故障互投、计时轮换、先入先出，从而延长设备使用寿命并最大限度节能。应用于水泵、冷冻机等。
实时监测地源侧水泵、空调侧水泵的运行状态、故障状态并进行报警。
启机/停机顺序：
地源水进口阀门---延时---地源侧水泵---延时---空调侧水进口阀门---延时---空调侧水泵---延时---冷机；停机顺序相反。
供、回水管路上装有水压差传感器监测当前水 压差，将信号传输至控制器，控制器根据PID运算控制安装在总供/回水管旁路上的压差调节阀的开度，维持供、回水压差恒定于设定值。
根据上述说明，结合本领域技术可实现本实用新型的方案。
Claims (1)
1.地源热泵机房节能控制系统，控制系统包括控制箱，控制箱电气控制线路由手动部分和自动部分组成，其特征在于，自动部分主要由DDC控制器构成，DDC控制器的信号输入端与分布在地源热泵系统设备、管路上的温度、压力及流量传感器连接，DDC控制器的信号输出端与地源热泵系统设备的热泵机组、空调侧循环泵、地源侧循环泵的控制端连接；在末端分水器（8）和末端集水器（9）之间的旁通管路上安装压差传感器，压差传感器连接DDC控制器的模拟量输入端AI；在末端分水器（8）的进水管路上，即空调侧供回水管路上安装温度、压力和流量传感器并连接DDC控制器的模拟量输入端AI；在末端分水器（8）和末端集水器（9）之间的旁通管路上安装压差旁通阀，压差旁通阀连接DDC控制器的模拟量输出端AO；在地埋换热器供回水管路上安装温度传感器并连接DDC控制器的模拟量输入端AI；在冷冻水供回水管路上安装压差传感器、流量传感器并连接DDC控制器的模拟量输入端AI；DDC控制器的数字量输出端分别连接和控制冷冻侧机组出口阀门、地源侧机组出口阀门、热泵机组、空调侧循环泵、地源侧循环泵。
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