[发明专利]一种北方严寒地区冬季地热多能互补热泵供暖系统及方法

说明书

本发明属于供暖技术领域，公开了一种北方严寒地区冬季地热多能互补热泵供暖系统及方法，北方严寒地区冬季地热多能互补热泵供暖系统包括：风力供电模块、太阳能集热模块、中央控制模块、地热抽取模块、热泵参数设置模块、加热模块、热泵故障诊断模块、预警通知模块、热泵除尘模块、供暖模块、温度监测模块、数据存储模块、显示模块。本发明通过提供的热泵故障诊断模块无需每次根据特征图谱进行分析、计算以确定故障检测结果，热泵故障的检测效率较高；同时，通过提供的热泵除尘模块利用热泵的运行参数来判断热泵换热器是否存在尘埃堆积，从而触发除尘操作，并对除尘操作中风机的运行频率进行修正，从而保证除尘效果，提升热泵换热效率。

技术领域

本发明属于供暖技术领域，尤其涉及一种北方严寒地区冬季地热多能互补热泵供暖系统及方法。

背景技术

在当前能源供应趋紧、环境保护要求不断提高的形势下，人们在不断地寻求既节能又环保的新能源，热泵就是新能源的一种。由于热泵能实现把低温热能输送至高温热能的功能，可大量利用自然资源和余热资源中的热量。热泵从周围环境吸取热量，并把它传递给被加热对象(温度较高物体)，其原理与制冷机相同，都是按热机的逆循环工作，只是工作温度范围不同。热泵的驱动能源包括燃料能和电能、热能和机械能。由内燃机、燃气轮机驱动，有明显的节能效果。随着核电站的发展，以单相、三相交流电驱动旋转式压缩机(小型热泵)或离心式压缩机(大型热泵)，将逐渐普及。也可用集中供热工种中热能，蒸汽轮机驱动等。按热泵的驱动方式，分为4种：机械压缩式，通过消耗机械能驱动压缩机完成热力循环达到热能的转移；蒸气喷射式，蒸气在喷射器中消耗热能并取低温热源热量供热；吸收式，通过吸收器消耗热能完成热能转移；温差电热式，又称为热电势泵或珀尔帖热泵，是基于珀尔帖效应原理，pn结电偶消耗电能完成热能转移。热泵可回收100℃以下的废热，是高效利用低温热能的节能设备，现已应用在采暖、空调、烘干、除湿、干燥等方面。然而，现有北方严寒地区冬季地热多能互补热泵供暖系统对热泵故障的诊断效率不高；同时，不能有效的对热泵进行除尘。

综上所述，现有技术存在的问题及缺陷是：现有北方严寒地区冬季地热多能互补热泵供暖系统对热泵故障的诊断效率不高；同时，不能有效的对热泵进行除尘。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种北方严寒地区冬季地热多能互补热泵供暖系统及方法。

本发明是这样实现的，一种北方严寒地区冬季地热多能互补热泵供暖方法，所述北方严寒地区冬季地热多能互补热泵供暖方法包括以下步骤：

步骤一，通过风力供电模块利用风力发电机将风能转化为电能，为所述北方严寒地区冬季地热多能互补热泵供暖系统进行供电，并通过电热水器利用所述电能产生热能，将热量储存于蓄热水箱内的热水中。

步骤二，通过太阳能集热模块利用太阳能集热器将所收集的太阳辐射热量储存于集热器自带水箱和蓄热水箱内的热水中。

步骤三，通过中央控制模块利用中央处理器控制所述北方严寒地区冬季地热多能互补热泵供暖系统各个模块正常工作。

步骤四，通过地热抽取模块利用水泵抽取地下热水；通过热泵参数设置模块利用参数设置程序设置热泵参数；通过加热模块利用热泵对抽取的地下热水进行循环加热。

步骤五，通过热泵故障诊断模块利用故障诊断电路获取终端发送的特征图谱，所述特征图谱根据待检测热泵的运行信号转换得到，且所述特征图谱至少包括所述待检测热泵的时域、频域、轴心轨迹和轴位移中的至少一种图谱。

步骤六，通图像增强程序对图谱进行增强处理；根据所述特征图谱确定所述待检测热泵运行时的特征数据；获取所述待检测热泵的基本参数。

步骤七，根据所述待检测热泵的基本参数在预先存储了各种热泵的故障分析数据的云端数据库中定位故障分析数据范围，所述云端数据库中每种热泵下的故障分析数据与故障特征数据是对应存储的。