地源熱泵的恒溫、節(jié)能控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于地源熱栗控制技術(shù)領(lǐng)域中一種地源熱栗的控制系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著地源熱栗的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用，對(duì)地源熱栗控制系統(tǒng)的技術(shù)要求也越來越高?，F(xiàn)有地源熱栗系統(tǒng)主要包括:1.地源熱栗主機(jī)；2.地源熱栗微電腦控制系統(tǒng)；3.使用側(cè)循環(huán)水栗；4.熱源水栗；5.水處理設(shè)施；6.使用側(cè)管網(wǎng)及室內(nèi)散熱器；7.熱源側(cè)管網(wǎng)及熱源井、回水井或埋管式地下?lián)Q熱器等組成。在公知技術(shù)中，由于地源熱栗控制系統(tǒng)的控制方法不合理，造成地源熱栗供暖制冷系統(tǒng)存在耗能大、室溫不恒定等缺點(diǎn)，僅以供暖一實(shí)際例說明:地源熱栗機(jī)組的機(jī)電設(shè)備主要包括壓縮機(jī)、熱源水栗、使用側(cè)循環(huán)水栗的運(yùn)行或停止，只受控于使用側(cè)水溫。例如:地源熱栗機(jī)組設(shè)定使用側(cè)水溫< 40°C運(yùn)行、^ 45°C停機(jī)，則使用側(cè)水溫彡40°C時(shí)，使用側(cè)循環(huán)水栗、熱源水栗、壓縮機(jī)依次運(yùn)行，當(dāng)使用側(cè)水溫^ 45°C時(shí)，壓縮機(jī)、熱源水栗停機(jī)，而使用側(cè)循環(huán)水栗繼續(xù)運(yùn)行，運(yùn)行至使用側(cè)水溫< 40°C時(shí)，熱源水栗、壓縮機(jī)再次進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，地源熱栗機(jī)組不考慮室內(nèi)溫度如何，如此周而復(fù)始；對(duì)于大型地源熱栗機(jī)組，通常需要有人值守，室內(nèi)溫度的控制，主要靠值守人員的經(jīng)驗(yàn)來掌握，工作人員需根據(jù)氣候條件，估計(jì)一天內(nèi)機(jī)組需運(yùn)行幾次，一次需運(yùn)行幾小時(shí)，手動(dòng)控制地源熱栗機(jī)組的開或停，室內(nèi)溫度的高、低和用電量，取決于值守人員的判斷力和責(zé)任心；對(duì)于無人值守的中小型地源熱栗系統(tǒng)，地源熱栗機(jī)組工作在使用側(cè)水溫40°C?45°C之間，使用側(cè)循環(huán)水栗24小時(shí)不間斷的運(yùn)行，在氣候溫度高時(shí)，就使得所供室內(nèi)溫度過高，造成耗電量大、機(jī)組磨損較大；有的通過使用地源熱栗微電腦控制器的定時(shí)功能，讓地源熱栗機(jī)組定時(shí)運(yùn)行在一個(gè)或幾個(gè)固定的時(shí)段內(nèi)，減少機(jī)組運(yùn)行時(shí)間來達(dá)到節(jié)約電能的目的。因此，現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是:(1)地源熱栗機(jī)組工作在使用側(cè)水溫40°C _45°C之間，平均能效比低；(2)對(duì)于有人值守的情況，受人為因素影響，室內(nèi)溫度和耗電量主要取決于工作人員的判斷力和責(zé)任心；(3)對(duì)于無人值守的情況，地源熱栗機(jī)組只受控于使用側(cè)水溫，機(jī)組累計(jì)運(yùn)行時(shí)間很長，累計(jì)停機(jī)時(shí)間很短，而且使用側(cè)循環(huán)栗24小時(shí)不間斷工作，造成氣候溫度高時(shí)，室內(nèi)溫度過高，既浪費(fèi)電能，又造成設(shè)備磨損；(4)地源熱栗機(jī)組定時(shí)工作時(shí)，由于地源熱栗機(jī)組工作在預(yù)設(shè)的固定時(shí)段內(nèi)，很難保證室內(nèi)溫度的恒定，氣候溫度高時(shí)，室內(nèi)溫度過高，浪費(fèi)電能，氣候溫度低時(shí)，室內(nèi)溫度又達(dá)不到要求，且定時(shí)停機(jī)時(shí)間過長，又易造成管道、水栗、機(jī)組等設(shè)備出現(xiàn)凍結(jié)、凍壞情況，給使用帶來不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明之目的是提供一種能自動(dòng)控制供暖建筑物室溫恒定，節(jié)省電能，停機(jī)后自動(dòng)防凍，冬季節(jié)假日防凍，機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)停機(jī)報(bào)警并以文字形式詳細(xì)顯示機(jī)組故障類型及解決方案的地源熱栗控制系統(tǒng)及其控制方法。
[0004]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種地源熱栗的恒溫、節(jié)能控制系統(tǒng)，它設(shè)有:地源熱栗主機(jī)、地源熱栗微電腦控制器、使用側(cè)循環(huán)水栗、熱源水栗，地源熱栗微電腦控制器所連的溫度傳感器包括供暖室內(nèi)溫度傳感器、使用側(cè)給水溫度傳感器、使用側(cè)回水溫度傳感器、地源熱栗主機(jī)內(nèi)環(huán)境溫度傳感器、熱源出水溫度傳感器、熱源進(jìn)水溫度傳感器、冷凝器溫度傳感器、蒸發(fā)器溫度傳感器、室外環(huán)境溫度傳感器，各溫度傳感器分別連接地源熱栗微電腦控制器主控電路板的溫度輸入端口 ；地源熱栗微電腦控制器的主控電路板開關(guān)量輸入端口分別對(duì)應(yīng)連接相序、斷相繼電器，壓縮機(jī)吸氣壓力、排氣壓力繼電器，使用側(cè)水流量開關(guān)、熱源側(cè)水流量開關(guān)、壓縮機(jī)過熱繼電器，使用側(cè)循環(huán)水栗、熱源水栗動(dòng)力電機(jī)的過熱繼電器，微電腦控制器的主控電路板輸出端口分別連接驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)、使用側(cè)循環(huán)水栗、熱源水栗的交流接觸器的驅(qū)動(dòng)線圈。
[0006]上述地源熱栗的恒溫、節(jié)能控制系統(tǒng)，所述地源熱栗微電腦控制器包括:主控電路板U1、直流穩(wěn)壓電源模塊U2、溫度傳感器WR1-9、繼電器輸出模塊U3、液晶顯示及操控模塊U4、繼電器開關(guān)量輸入模塊U5 ;開關(guān)量輸入繼電器包括:相序斷相繼電器，壓縮機(jī)吸氣壓力、排氣壓力繼電器，使用側(cè)水流量開關(guān)、熱源側(cè)水流量開關(guān)、壓縮機(jī)過熱繼電器，使用側(cè)循環(huán)水栗、熱源水栗動(dòng)力電機(jī)過熱繼電器；直流穩(wěn)壓電源模塊U2為輸入AC220V、輸出直流穩(wěn)壓電源給控制器各模塊提供電源；主控電路板的p1-?ο溫度輸入端口分別對(duì)應(yīng)連接溫度傳感器WR1-9，主控電路板的P31-33端口連接直流穩(wěn)壓電源模塊U2，主控電路板的P21-30繼電器輸出端口連接繼電器輸出模塊U3，主控電路板的P34-36端口連接液晶顯示及操控模塊U4，主控電路板的P11-20繼電器輸入端口分別對(duì)應(yīng)連接使用側(cè)水流量開關(guān)K1、壓縮機(jī)排氣壓力開關(guān)K2、壓縮機(jī)吸氣壓力開關(guān)K3、熱源側(cè)水流量開關(guān)K4和相序、斷相繼電器J1，繼電器輸出模塊U3的交流接觸器分別連接使用側(cè)循環(huán)水栗SHB、熱源水栗RSB和壓縮機(jī)YSJ。
[0007]上述地源熱栗的恒溫、節(jié)能控制系統(tǒng)，所述地源熱栗微電腦控制器增加是室內(nèi)溫度傳感器和室外環(huán)境溫度傳感器，地源熱栗機(jī)組同時(shí)受控于探測(cè)溫度的室內(nèi)溫度傳感器、室外環(huán)境溫度傳感器、使用側(cè)水溫傳感器。
[0008]上述地源熱栗的恒溫、節(jié)能控制系統(tǒng)，所述地源熱栗微電腦控制器還設(shè)定有:“恒溫供暖”、“恒溫制冷”、“保溫防凍”、“假期防凍”和機(jī)組故障時(shí)自動(dòng)停機(jī)報(bào)警、并以文字顯示故障類型和解決方案。
[0009]上述地源熱栗的恒溫、節(jié)能控制系統(tǒng)，所述地源熱栗微電腦控制器還設(shè)有供暖定時(shí)開關(guān)機(jī)、制冷定時(shí)開關(guān)機(jī)、室內(nèi)溫度設(shè)定、使用側(cè)水溫設(shè)定、故障查詢、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢功能，并設(shè)有系統(tǒng)各溫度參數(shù)設(shè)定、各時(shí)間參數(shù)設(shè)定功能，還設(shè)有手動(dòng)控制、快速調(diào)試功能，又設(shè)有調(diào)整溫度傳感器偏差、輸入開關(guān)量轉(zhuǎn)換、時(shí)鐘設(shè)定等功能。
[0010]上述地源熱栗的恒溫、節(jié)能控制方法是:
[0011]a.地源熱栗機(jī)組的運(yùn)行與停止，受控于室內(nèi)溫度傳感器和使用側(cè)給水溫度傳感器(或使用側(cè)回水溫度傳感器)探測(cè)的溫度，以“恒溫供暖”為例:設(shè)定室溫20±1°C、設(shè)定使用側(cè)給水溫度40°C -45°C，當(dāng)室溫< 19°C且使用側(cè)給水溫度同時(shí)< 40°C時(shí)，使用側(cè)循環(huán)水栗、熱源水栗、壓縮機(jī)依次運(yùn)行，當(dāng)使用側(cè)給水溫度多45°C時(shí)，壓縮機(jī)、熱源水栗依次停機(jī)，使用側(cè)循環(huán)水栗繼續(xù)運(yùn)行；當(dāng)?shù)卦礋崂鯔C(jī)組工作至室內(nèi)溫度達(dá)到21°C時(shí)，壓縮機(jī)、熱源水栗、使用側(cè)循環(huán)水栗依次停機(jī)；停機(jī)至室溫再次降低到19°C，機(jī)組重新啟動(dòng)，在氣候溫度低時(shí)，機(jī)組工作在使用側(cè)水溫20°C _45°C之間，在氣溫高時(shí)，地源熱栗機(jī)組工作在使用側(cè)水溫20°C _35°C之間，室溫就可達(dá)21°C，這時(shí)由于冷凝溫度低，能效比高；
[0012]b.地源熱栗機(jī)組工作到室內(nèi)溫度到達(dá)設(shè)定溫度停機(jī)后，地源熱栗微電腦控制器控制機(jī)組自動(dòng)運(yùn)行在“保溫防凍模式”，根據(jù)室外環(huán)境溫度傳感器探測(cè)的溫度控制機(jī)組每間隔1-3小時(shí)自動(dòng)運(yùn)行10-30分鐘，外部氣溫高則運(yùn)行時(shí)間相對(duì)短、停機(jī)時(shí)間相對(duì)長，外部氣溫低則運(yùn)行時(shí)間相對(duì)長、停機(jī)時(shí)間相對(duì)短，在“保溫防凍模式”下，室內(nèi)溫度恒定、地源熱栗水系統(tǒng)安全不凍結(jié)，地源