黃磊

摘要 在中央空調(diào)控制系統(tǒng)中，地源熱泵中央空調(diào)控制系統(tǒng)十分常用。近年來(lái)，隨著科技的進(jìn)步，技能技術(shù)、電子技術(shù)、控制理論等都取得了較大的進(jìn)步，因而傳統(tǒng)地源熱泵中央空調(diào)控制系統(tǒng)，已經(jīng)難以滿足節(jié)能穩(wěn)定的運(yùn)行要求。對(duì)于新一代地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，需要滿足節(jié)能效果理想、電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單可靠等要求，采用數(shù)字化、模塊化的方式進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。因此，應(yīng)對(duì)地源熱泵中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、運(yùn)行等加以熟悉，在此基礎(chǔ)上完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】地源熱泵 中央空調(diào) 節(jié)能控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在當(dāng)前社會(huì)中，人們對(duì)于環(huán)保問題越來(lái)越重視，在生活中的各個(gè)方面加以滲透。建筑能耗是我國(guó)能源消耗的一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域，其中空調(diào)耗能是不可忽視的。為了滿足新時(shí)期的環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展要求，應(yīng)對(duì)原有中央空調(diào)系統(tǒng)加以優(yōu)化，降低能耗并提高效率。地源熱泵中央空調(diào)是一種具有良好的節(jié)能、環(huán)保性能的類型，在經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等方面都可實(shí)現(xiàn)良好的效益。

1 地源熱泵中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)特點(diǎn)

地源熱泵中央空調(diào)控制系統(tǒng)主要具有節(jié)能低碳、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、維護(hù)方便等特點(diǎn)。此種空調(diào)系統(tǒng)利用地表淺層熱能、太陽(yáng)能等作為主要能源供給，具有綠色、純凈、無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)，功能狀態(tài)相對(duì)較為穩(wěn)定。在實(shí)際應(yīng)用中，只需要供給少量高品能源即可滿足使用需求。而且系統(tǒng)在能量交換中沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，溫室氣體排放大大降低。以往南方地區(qū)使用傳統(tǒng)空調(diào)，由于制冷遠(yuǎn)大于制熱，因而會(huì)帶來(lái)土壤熱能累積等問題。利用節(jié)能控制系統(tǒng)可利用淺層地標(biāo)能量，實(shí)現(xiàn)了更好的經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性。另外，節(jié)能控制系統(tǒng)不無(wú)需專門設(shè)置冷卻、加熱等輔助系統(tǒng)，節(jié)省了機(jī)械部件數(shù)量，在養(yǎng)護(hù)維修方面更為簡(jiǎn)單。此外，相比于傳統(tǒng)的重要空調(diào)，地源熱泵中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)，具有更高的自動(dòng)化程度，操作更加便捷簡(jiǎn)單，系統(tǒng)可靠性也更為理想。

2 地源熱泵中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)運(yùn)行

在地源熱泵中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)運(yùn)行中，主要的工作模式為制熱、制冷，兩種模式下都是以電能驅(qū)動(dòng)工質(zhì)液化或汽化，通過(guò)能量轉(zhuǎn)換改變溫度，并經(jīng)由開關(guān)閥門、機(jī)組的協(xié)同工作完成溫度調(diào)節(jié)。在制冷中，制冷劑氣體高溫高壓，通過(guò)壓縮機(jī)進(jìn)入冷凝器，這一過(guò)程中不斷向土壤釋放熱量，直到溫度恢復(fù)正常，然后從膨脹閥門恢復(fù)到低壓狀態(tài)，經(jīng)由蒸汽系統(tǒng)完成空氣熱量、水的吸收，最后形成低壓蒸汽。壓縮機(jī)將低壓蒸汽處理為高壓氣體，通過(guò)往復(fù)循環(huán)，利用蒸發(fā)過(guò)程使環(huán)境溫度降低，進(jìn)而完成制冷。而在制熱下，空氣、水上升的溫度，給外界環(huán)境供給熱量，從而完成制熱。由此能夠看出，地源熱泵中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)，其不同的介質(zhì)是主要的區(qū)分因素。主要包括水.水系統(tǒng)、水.冷劑系統(tǒng)、水.空氣系統(tǒng)等。水.水系統(tǒng)中，熱泵主機(jī)制冷時(shí)，可提供冷凍水給空調(diào)系統(tǒng)末端，制熱時(shí)提供熱水。水.冷劑系統(tǒng)中，其原理類似于傳統(tǒng)加用分體式空調(diào)，低溫?zé)嵩春屠鋮s水，一般利用地?zé)釗Q熱器循環(huán)水，因而和分體式空調(diào)相比，可減少噪聲污染和二氧化碳排放。水一空氣系統(tǒng)則更類似于全空氣空調(diào)機(jī)組，不過(guò)其自身具備熱源、冷源，無(wú)需額外設(shè)置制熱系統(tǒng)或制冷系統(tǒng)。而且這種模式熱泵主機(jī)能夠發(fā)揮更高的效率。

3 地源熱泵中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

在系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)中，運(yùn)用了溫差變流量的方式控制一次側(cè)，傳感器感應(yīng)到溫差后，向可編程邏輯控制器上傳，完成數(shù)據(jù)處理后，相應(yīng)的控制一次側(cè)水泵的運(yùn)行數(shù)量。在二次側(cè)，利用了恒壓差的方式實(shí)現(xiàn)控制，在閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)中，差壓變送器探測(cè)供水管路的壓力，向處理器上傳獲取的數(shù)據(jù)。處理器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，連接變頻器，進(jìn)而控制二次側(cè)的水泵數(shù)量、運(yùn)行效率等。

3.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

在地源熱泵中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)十分重要，在具體設(shè)計(jì)中，將大系統(tǒng)進(jìn)行劃分，使之形成多個(gè)子系統(tǒng)。在各個(gè)子系統(tǒng)當(dāng)中，可以具有一部分獨(dú)立的控制功能，在共享軟件的連接作用下，完成數(shù)據(jù)鏈接和交換。系統(tǒng)中的各個(gè)子系統(tǒng)，可看做是一個(gè)控制站點(diǎn)，以地源測(cè)水循環(huán)控制站點(diǎn)為主，將其它視作從站，利用處理器完成數(shù)據(jù)的發(fā)布，并滿足更新、共享的要求。

3.3 一次側(cè)變溫差設(shè)計(jì)

在一次側(cè)水循環(huán)系統(tǒng)當(dāng)中，按照最大熱負(fù)荷，選擇熱泵主機(jī)容量，缺少對(duì)季節(jié)氣候改變影響因素的考慮，因而會(huì)發(fā)生能源損耗。因此，在節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中，可利用變溫差控制的方法補(bǔ)償溫度環(huán)境，從而加強(qiáng)系統(tǒng)節(jié)能作用。在恒溫差控制的條件下，如果空調(diào)供水溫度在55℃，回水溫度在45℃，則二者始終具有10℃的溫差。如果利用變溫差控制的措施，在環(huán)境溫度變化的時(shí)候，供水溫度也能夠發(fā)生改變。在較高的外界溫度條件下，減少供熱量，在較低的外界溫度條件下，則提高供熱量。例如，在-20℃下，供水溫度在55℃，而如果外界溫度上升為-15℃，則供水溫度在45℃，以此計(jì)算得出的溫差為5℃。另外，如果用戶有更高的使用需求，可以利用其它變換形式控制供水溫度，以使用戶具有良好的自主選擇性。

4 結(jié)論

地源熱泵中央空調(diào)，是當(dāng)前逐漸興起并廣泛應(yīng)用的一種新型中央空調(diào)，在當(dāng)前環(huán)保發(fā)展的理念下，空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)發(fā)揮著不可忽視的重要作用。其主要的特點(diǎn)在于節(jié)能低碳、環(huán)保經(jīng)濟(jì)、維護(hù)方便，在實(shí)際運(yùn)行中具有不同的工作模式而運(yùn)行型式。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)總體設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、一次側(cè)變熱差設(shè)計(jì)等完成節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使其滿足節(jié)能運(yùn)行的需求。

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