毛鵬飛

【摘要】地下水源熱泵系統(tǒng)是近年來主要開發(fā)的項目，并通過節(jié)能系統(tǒng)的應用，能夠將地下水源中的能量高效傳輸給建筑物環(huán)境中，實現(xiàn)自然能源的有效利用。文章對具體的智能控制系統(tǒng)內(nèi)容和節(jié)能措施進行了分析。

【關鍵詞】地下水源熱泵；智能控制；具體應用；節(jié)能控制

在城市的建設中，供熱系統(tǒng)的應用一直是討論的熱點話題，因為這不僅僅關乎民生，還關系著自然能源的合理化利用。在過去幾十年的經(jīng)濟快速發(fā)展中，我國的煤等不可再生能源物質已經(jīng)供應緊缺，為了實現(xiàn)經(jīng)濟和能源的可持續(xù)建設，必須要進行新能源的開發(fā)與利用。地源熱泵的應用實現(xiàn)了地熱能的綜合使用，其中地下水源熱泵系統(tǒng)的開放式系統(tǒng)應用比較廣泛，通過對低位能向高位能的轉變，提供了建筑物所必須的熱量的供應。

一、地下水源熱泵的應用原理

地下水源熱泵系統(tǒng)的應用原理是將地下水中所含有的地熱能進行能量的轉換，地下水中的能量屬于低位能，需要通過電能的施加將低位能轉換成高位能，所以在地下水源熱泵系統(tǒng)中會有壓縮機、蒸發(fā)器和冷凝器的使用，而壓縮機的使用就是能量轉換的關鍵。當提供的電壓出現(xiàn)諧波作用時，機組就會檢測并識別，停止機械的運行，當電壓穩(wěn)定會智能化系統(tǒng)會自動恢復運行狀態(tài)，延長了機械設備的使用壽命，節(jié)約了資源利用中的工程開支。另外，在缺水或過冷的水溫環(huán)境中，此種保護措施也會有響應。

二、地下水源熱泵系統(tǒng)節(jié)能控制分析

1、以保護控制為基礎加強節(jié)能控制。地下水源熱泵在實際的工作環(huán)境中，會由于環(huán)境的復雜變化引起機器的異常反應，這就需要通過智能化的節(jié)能控制實施，保護機械不受突發(fā)事故的破壞，節(jié)約企業(yè)在設備上的投資使用。這種保護措施主要是通過報警系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)的建立，進行報警通知或終止機械運行。

2、能量的智能化節(jié)能控制。在地下水源熱泵的應用中，是通過循環(huán)水的使用實現(xiàn)熱源的能量控制的。當抽水系統(tǒng)持續(xù)抽水時，地下水位就會下降，在供水循環(huán)系統(tǒng)中就會形成較大的壓力差，提供井水循環(huán)的水泵就要相應的增大功率。智能化節(jié)能應用主要是針對水位的下降進行功率的設定，減少過多電能的浪費，同時避免了因回灌壓力過高造成的機械開關頻繁，保護了機組的使用壽命，減少了不必要電能的浪費使用。

三、智能控制技術的具體應用

隨著計算機技術水平的提高，人們能夠在實際的工作中進行智能化的控制，這種智能化主要是你通過對機械進行數(shù)學、語言和知識的編程等，實現(xiàn)機械的檢測、識別和控制技能，即使是在無人的環(huán)境中，也能通過自我識別完成準確化控制?，F(xiàn)階段，應用最廣泛的智能控制系統(tǒng)有模糊控制、專家控制和神經(jīng)網(wǎng)絡控制等。其中這些控制系統(tǒng)也是實現(xiàn)地下水泵熱源系統(tǒng)控制的主要內(nèi)容。

1、模糊控制。模糊控制是基于模糊集合論模擬人的模糊推理和決策過程的一種實用的控制方法。模糊控制系統(tǒng)是以模糊數(shù)學、模糊語言形式的知識表示和模糊邏輯的規(guī)則推理為理論基礎采用計算機控制技術構成的一種具有反饋通道的閉環(huán)結構和數(shù)字控制系統(tǒng)。它的組成核心是具有智能性的模糊控制器。在地下水源熱泵的應用中，應用模糊控制可以實現(xiàn)高控制精度，能夠及時的發(fā)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)與期望數(shù)據(jù)的偏差，便于技術人員對具體參數(shù)的輸入調節(jié)，這種調節(jié)機制應該是閉環(huán)結構形式，將在傳感器中收到的觀測值反饋到系統(tǒng)的輸入端，并與理想的輸入量相比較，從而構成閉環(huán)結構的反饋調節(jié)通道。

2、神經(jīng)網(wǎng)絡預測控制。預測控制是工業(yè)過程控制領域發(fā)展起來的一種計算機控制算法，它包括模型預測、反饋校正、參考輸入軌跡和滾動優(yōu)化4個部分這種算法的基本思想是先預測后控制，其控制動作具有較強的預見性從而明顯優(yōu)于經(jīng)典反饋控制系統(tǒng)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡作為一種非線性建模和預測方法具有良好的非線性品質、極高的擬合精度‘靈活而有效的學習方式、完全分布式的存儲結構和模型結構的層次性，已被廣泛應用于預測并取得了良好的效果。對于地下水源熱泵空調這種大慣性、大滯后系統(tǒng)的控制，采用常規(guī)的控制策略將難以取得理想的效果而神經(jīng)網(wǎng)絡具有非線性逼近能力等優(yōu)點在建模方面具有較強的優(yōu)勢，因此采用神經(jīng)網(wǎng)絡可以實現(xiàn)預測控制。

3、專家控制系統(tǒng)。專家控制系統(tǒng)是具有模擬或延伸擴展專家智能的功能采用人工智能專家系統(tǒng)技術與控制理論相結合而設計的系統(tǒng)。其實質是?；诳刂茖ο蟮目刂埔?guī)律以智能的方式利用求得控制系統(tǒng)盡可能地優(yōu)化和實用化它反映出智能控制的許多重要特征和功能。在中央空調控制系統(tǒng)的應用中，專家系統(tǒng)主要用于系統(tǒng)建模它的關鍵點在于系統(tǒng)集成一以及“技術集成“從系統(tǒng)的觀點出發(fā)綜合考慮各個方面的因素應用優(yōu)化的控制算法和智能控制技術構造智能專家控制系統(tǒng)最大限度地挖掘其節(jié)能潛力。

四、地下水源熱泵智能控制技術發(fā)展趨勢

地下水源熱泵系統(tǒng)的應用已經(jīng)在工程中有所體現(xiàn)，實現(xiàn)了地熱能的有效利用。地熱能主要是地表和湖水中吸收的太陽能，其吸收的數(shù)量幾乎達到40%，若能夠通過技術的革新進行高效的利用，這種綠色能源將會促進社會的又一次變革。在現(xiàn)階段的地下水源熱泵智能系統(tǒng)的應用中，雖然能夠通過壓縮機和水泵的智能化控制，但是其控制體系還不夠完善，針對同一臺空調機組通過專家控制系統(tǒng)、模糊控制系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的應用，能夠實現(xiàn)智能化的應用，但是在多臺空調機組的配合使用中卻存在不協(xié)調的特點，每臺空調機組之間缺少設備的溝通，不能夠在統(tǒng)一控制體系中同步進行。因此，在未來的地下水源熱泵的智能化和節(jié)能化的控制中。應不斷加強多臺機組聯(lián)合使用的研究，將控制范圍從單臺機械向網(wǎng)絡化發(fā)展，利用集成與智能的技術實踐，提高地下水源熱泵系統(tǒng)的綜合調節(jié)，真正實現(xiàn)智能化的應用，同時也減少了單臺機組的智能設備的繁復應用，降低了工程施工成本。

結語

隨著信息技術的提高，以及計算機技術的廣泛應用，智能化控制已經(jīng)成為了未來經(jīng)濟建設的發(fā)展方向，在城市供熱系統(tǒng)的應用中，通過地下水源熱泵系統(tǒng)的建立，實現(xiàn)了可再生資源的利用，但是在實際的應用中，需要借助高新技術的支持，將節(jié)能性和智能性充分的結合起來，提供高效率的地熱能的使用，保證社會建設和能源使用的平衡發(fā)展，同時也將節(jié)能的概念滲透到社會生活中，促進社會的科學建設。

參考文獻

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