地源热泵在别墅小区内的智能节能控制系统

专辑

地源热泵在别墅小区内的智能节能控制系统

公伟涛 （山东同圆设计集团有限公司， 山东 济南 250101）

Intelligent and Economical Control System of Ground-Source Heat Pump in Villa Quarter

Gong Weitao

摘 要 地源热泵是一项高效节能型、环保型并能实现可持续发展的新技术。在别墅小区的地源热泵空调系统智能节能控制系统在

节能方面提高了一步，本文就该系统的节能原理做了详细叙述。关键词 地源热泵 温度控制 节能 空调 控制系统 别墅

天的优势。

地源热泵空调系统节能是毋庸置疑的，但在满足用户使用要求的前提下，减少后期运行费用业已成为当务之急。

Abstract The ground-source heat pump is a new kind of

high-effect, energy-saving and environmental technology. The intelligent and economical air-conditioning control system of ground-source heat pump in Villa guarter has been improved greatly in energy-saving. The energy-saving principle of the system is expounded in this paper.

Keywords ground-source heat pump, temperature control, energy-saving, air-conditioning, control system, villa

3地源热泵系统的智能节能控制系统

地源热泵智能节能控制器控制整个地源热泵系统的运行，其控制系统包括两大部分：一部分为配电节能控制系统，另一部分为空调系统分室节能控制系统。

3.1配电系统节能控制

地源热泵系统主要用电设备包括：地源热泵主机、冷（温）水循环泵、地埋管循环水泵、补水泵、空调室内机等设备。

地源热泵别墅系统是别墅的主要配套设施之一，电能的消耗非常大，约占建筑物总电能消耗的由于地源热泵都是按最大负载并增加一50%~70%。

定余量设计的，而在实际运行过程中，满负载运行的情况非常少，冬夏季节其负载一般都在70%以下，春秋季节其负荷一般不足40%。通常地源热泵系统中冷冻主机的负荷能随季节、气温变化自动调节，而与其配套的其他水泵却不能自动调节其负载。也就是说，只要启动地源热泵系统，水泵就是一直在满负荷状态下工作，势必导致电能的严重浪费。下面就地源热泵系统主要用电设备节能控制原理做一详细分析。

建筑物采暖

或空调末端

1地源热泵的工作原理

地源热泵是一种利用地下浅层地热资源，既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源（电能），即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。在冬季，把土壤中的热量“取”出来，提高温度后供给室内用于采暖；在夏季，把室内的热量“取”出来释放到土壤中去，并且常年能保证地下温度的均衡（见图1）。

2地源热泵空调系统的应用现状

地源热泵的适用范围很广，其中既有别墅、度假村和大型单体建筑，也有办公楼、写字楼和商用楼宇等等。当前，由于地源热泵对埋管的地面面积有一定的要求，别墅建筑使用地源热泵空调系统就有了其先

室外低能换热系统水循环水源热泵水或空气循环图1 地源热泵工作原理图

智能建筑电气技术

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机电节能

lectromechanical Energy Saving

相配合，从而避免不必要的电能损耗。

3） 地埋管循环水泵节能控制

地埋管循环水泵根据采集的供水温度、压力以及回水温度，结合主机的运行工况，变频动态调整循环泵的输出功率，使主机始终保持在最佳运行状态。

补水泵节能控制4）

采集循环水泵供、回水压力信号，通过压力变送器转换为智能控制器可以接收的标准信号。智能控制器把接收到的标准信号转换为实际的压力信号，与系统设定的压力值比较，根据采集的压力值与设定的压力值的大小关系确定补水泵的开启。

3.2地源热泵空调系统分室节能控制系统

别墅内地源热泵空调系统分室、分时温控系统包含三个子系统及一个扩展子系统。其三个子系统分别为：分室温度控制系统、分室电动窗帘控制系统及新风控制系统；扩展子系统为分室灯控系统。

1) 分室温度控制系统

在别墅的每个房间内设置7天数码可编程室内温度控制器（图3），按每周、每天、每时段设置不同的温度来控制每个房间内的风机盘管运行。门口处 的室内温度控制器可联动智能节能控制器操纵地源

热泵系统的启停。

显示屏

图2 地源热泵空调系统监控系统框图

1） 热泵主机节能控制

根据采集的空调系统冷（温）水供、回水温度、压力、流量以及环境温度，智能控制器计算空调实际负荷，根据空调负荷确定机组启停台数。当空调实际负荷超出一台机组负荷时，启动另一台机组；反之，制动关闭另一台机组。

冷（温）水循环泵节能控制2）

当室外环境温度及空调末端负荷发生变化时，各路循环水供回水温度、温差、压差和流量亦随之变化。智能控制器以及所采集的实时数据及系统的历史运行数据，计算出末端空调的制冷量，以及各路循环水供回水温度、温差、压差和流量的最佳值，以此变频动态调整循环泵的输出功率，使其能和地缘热泵主机

开/关键每天模式键每周模式键选择模式键

温度调节/确认旋钮

室内模式快捷键外出模式快捷键睡眠模式快捷键窗帘模式选择键

图3 7天数码可编程室内温度控制器示意图

例如：在住户工作日里，可以这样 …… 此处隐藏：1874字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……