[发明专利]一种岩土换热器循环水泵控制装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种岩土换热器循环水泵控制装置，其特征在于，包括温度传感器、流量传感器、变频器、控制主机和岩土换热器循环水泵；所述控制主机输入端分别连接所述温度传感器和流量传感器，输出端连接所述变频器，所述变频器输出端连接所述岩土换热器循环水泵电源，所述控制主机根据接收的温度数据和流量数据，计算所述变频器的工作频率，并通过所述变频器实现调节所述岩土换热器循环水泵转速的功能。本发明提供一种岩土换热器循环水泵控制装置及控制方法，在地源热泵空调系统运行的不同阶段，需要充分利用循环水的温度变化规律，采用变流量，变温差的方式，最大限度地减少岩土换热器循环水泵的能耗，并保障地源热泵空调系统的正常运行。

技术领域

本发明主要涉及地源热泵空调系统节能技术领域，具体是一种岩土换热器循环水泵节能控制装置及控制方法。

背景技术

地源热泵空调系统是以岩土体为冷热源，由热泵机组、岩土换热器循环水泵、岩土换热器、用能端循环水泵和用能端组成，通过消耗少量的高品位能源实现低品位热能向高品位热能转移的装置。岩土换热器由“U”形管等组成，并与岩土体耦合，“U”形管内的循环介质为循环水，当用能端制冷时，热泵机组通过岩土换热器向地下岩土体排入热量；当用能端制热时，热泵机组通过岩土换热器向地下岩土体吸取热量。岩土体主要发挥低品位热量的存储功能，制冷阶段岩土温度数据将随时间由低逐渐升高，同时导致循环水温度数据也逐渐升高；制热阶段岩土温度数据随时间由高逐渐降低，同时导致循环水温度数据也逐渐降低，并且当循环水温度数据低于一定值时，热泵机组将不能正常工作。

地源热泵空调系统在使用过程中出现以下几种情况：

情况一：建筑冬季热负荷高于夏季冷负荷，热泵机组向岩土体吸取热量大于排入热量，造成岩土体温度数据逐年降低，同时循环水温度数据也逐年降低，在制热阶段如循环水回水温度数据降低至3℃时，地源热泵空调系统将不能正常运行。

情况二：建筑冬季热负荷与夏季冷负荷相当，岩土体温度数据在整个用能端制热阶段衰减慢，在制热阶段前期和中期往往保持循环水流量不变，没有充分利用循环水较高温度的优势，造成岩土换热器循环水泵能耗高。

情况三：当岩土体温度数据较低或岩土体温度数据在整个用能端制冷阶段变化小时，在制冷阶段前期和中期往往保持循环水流量不变，没有充分利用循环水较低温度的优势，造成岩土换热器循环水泵能耗高。

为良好地解决以上问题，急需要一种根据循环水温度数据变化调节岩土换热器循环水泵工作状态的控制装置，用于调节循环水流量，以实现地源热泵空调系统的正常运行，并实现降低所述岩土换热器循环水泵能耗的目标。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明提供一种岩土换热器循环水泵控制装置及控制方法，在地源热泵空调系统运行的不同阶段，需要充分利用循环水的温度变化规律，最大限度地减少岩土换热器循环水泵的能耗，并保障地源热泵空调系统的正常运行。

本发明采用如下技术方案：一种岩土换热器循环水泵控制装置，包括温度传感器、流量传感器、变频器、控制主机和岩土换热器循环水泵；所述控制主机输入端分别连接所述温度传感器和流量传感器，输出端连接所述变频器，所述变频器输出端连接岩土换热器循环水泵，所述控制主机根据接收的温度数据和流量数据，计算所述变频器的工作频率，并通过所述变频器实现调节所述岩土换热器循环水泵转速的功能；

所述温度传感器设置两组，分为温度传感器A和温度传感器B，所述温度传感器A安装在岩土换热器的供水主管道处，用于测量循环水的供水温度数据；所述温度传感器B安装在岩土换热器的回水主管道处，用于测量循环水的回水温度数据；所述流量传感器，用于测量循环水的流量数据；

所述岩土换热器循环水泵控制装置配置为能够在所述地源热泵空调系统运行的不同阶段，基于不同阶段对应的循环水的温度，通过变流量、变温差的方式以减小岩土换热器循环水泵的能耗。

进一步，所述控制主机由PLC、触摸屏和电源组成，PLC内配置节能程序。