地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)自動控制策略研究與實現(xiàn).pdf

1、空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能是建筑節(jié)能中一個迫切需要解決的問題。近年來，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)以地表淺層地?zé)釣闊嵩礋釁R，對建筑進行供暖和供冷，以其突出的環(huán)保和節(jié)能特性，得到了廣泛的應(yīng)用。但在系統(tǒng)的實際運行中，由于系統(tǒng)組成復(fù)雜，人工調(diào)控操作誤差較大以及部分工作人員缺乏經(jīng)驗，往往造成系統(tǒng)的運行管理不當(dāng)，造成很大的資源浪費。并且地源熱泵熱失衡問題已經(jīng)成為地源熱泵系統(tǒng)正常運行以及廣泛使用的主要限制因素。為了解決目前地源熱泵空調(diào)控制方面存在的問題，本文擬開發(fā)一套合理

2、可靠的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)控制策略及相應(yīng)的控制軟件。
　　 首先，對地源熱泵空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的控制方式進行對比研究，得出合理的一次泵變頻控制策略。針對地源熱泵空調(diào)主要部件地埋管系統(tǒng)進行詳細的實驗和理論分析，研究實際運行中影響系統(tǒng)運行效率的主要因素。研究得出地埋管地埋管出水溫度越低，機組效率越高。地埋管管內(nèi)介質(zhì)流速存在一個合理范圍，上海地區(qū)為0.4m/s～0.6m/s。并提出了合理有效的地埋管分區(qū)運行變頻控制方式。對上海地區(qū)常用的冷卻塔

3、復(fù)合式地源熱泵系統(tǒng)輔助側(cè)的控制策略進行研究，通過對比分析得出，在制冷季的初期和末期冷卻塔單獨運行，中期以地埋管出水溫度作為控制參數(shù)，地埋管系統(tǒng)和冷卻塔系統(tǒng)一起運行的運行策略比較合理。為進一步改善熱堆積、提高運行的節(jié)能效果，需要對系統(tǒng)的運行進行實時監(jiān)測，以對下一個運行周期進行預(yù)測控制。
　　 然后，在此基礎(chǔ)上，本課題組搭建了一個地源熱泵實驗平臺。并根據(jù)該實驗平臺的具體情況，設(shè)計了一套具體可行的自動控制策略。按照傳感器和執(zhí)行機構(gòu)為現(xiàn)

4、場元件層、PLC控制器和單回路控制器為控制層、LabVIEW上位機軟件為管理層的三層網(wǎng)絡(luò)控制方案，對整個控制系統(tǒng)硬件和層與層之間的數(shù)據(jù)交換進行整體設(shè)計、調(diào)試。
　　 其次，根據(jù)所確定的合理控制策略和現(xiàn)有實驗平臺開發(fā)了一套可視化程度高、使用方便的地源熱泵自動控制軟件。該軟件能對土壤溫度場和系統(tǒng)運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測;能對系統(tǒng)的運行參數(shù)進行設(shè)定和實時調(diào)控;能對空調(diào)系統(tǒng)溫度超限、系統(tǒng)故障進行報警提示;并能將系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時顯示、儲存及打印。

5、
　　 最后，對整套控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)和控制軟件進行現(xiàn)場調(diào)試和分析，得出該控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、顯示、超限報警等都運行正常。該系統(tǒng)能根據(jù)地埋管出水溫度和室內(nèi)溫度的變化自動調(diào)節(jié)運行方式，能實現(xiàn)地源熱泵的節(jié)能變流量運行，方便節(jié)能并能在一定程度上消除地埋管系統(tǒng)熱不平衡現(xiàn)象。
　　 本文研究的合理控制策略和自控軟件對完善地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的運行管理有重要意義?？梢蕴岣呦到y(tǒng)運行效率，降低運行能耗;能夠在定程度上改善地埋管