李 鳳 杜付昌 曲彥成

地埋管地源熱泵空調(diào)冷熱源系統(tǒng)的自控設(shè)計(jì)及應(yīng)用

李 鳳1杜付昌2曲彥成2

（1.青島濱海學(xué)院 青島 266100；2.青島高校信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司 青島 266000）

地埋管地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)系統(tǒng)工程，地埋管換熱器的順利實(shí)施為系統(tǒng)安全運(yùn)行提供了保障，而自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用對(duì)于整個(gè)地源熱泵系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效、無(wú)人值守運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。以某辦公樓地源熱泵系統(tǒng)工程為例，進(jìn)行了地埋管地源熱泵冷熱源系統(tǒng)的自控設(shè)計(jì)及應(yīng)用分析，通過(guò)設(shè)置合理的自控系統(tǒng)架構(gòu)，以POL可編程控制器為基礎(chǔ)，確保整個(gè)自控系統(tǒng)的安全、高效、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行。同時(shí)，對(duì)系統(tǒng)中各自控策略進(jìn)行了闡述，通過(guò)一系列自控策略的實(shí)施，使得整個(gè)地源熱泵系統(tǒng)能效始終處于最優(yōu)化配置運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的節(jié)能高效運(yùn)行。

自控；地埋管地源熱泵；冷熱源；可編程控制器；能效比

0 引言

地埋管地源熱泵系統(tǒng)是一種利用地下淺層的低品質(zhì)能源，通過(guò)輸入少量高品質(zhì)電能，對(duì)建筑物進(jìn)行空調(diào)、供暖以及生活熱水供應(yīng)的技術(shù)。整個(gè)系統(tǒng)由三部分組成：室外地埋管換熱系統(tǒng)、熱泵機(jī)組、建筑物內(nèi)系統(tǒng)[1]。室外地埋管換熱器中的傳熱介質(zhì)通過(guò)地埋管換熱器與巖土體進(jìn)行熱交換。并由熱泵機(jī)組制取冷熱水，輸送給建筑物內(nèi)系統(tǒng)。

目前，地源熱泵系統(tǒng)因其低污染，高效率得到廣泛應(yīng)用[2]。我國(guó)頒布的相關(guān)節(jié)能政策，明確規(guī)定鼓勵(lì)推廣淺層地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)利用。而隨著這種技術(shù)的普及，其暴露的問(wèn)題也日益凸顯。除了地埋管換熱器關(guān)鍵工序施工問(wèn)題外，自控系統(tǒng)在整個(gè)地源熱泵系統(tǒng)中的應(yīng)用，對(duì)系統(tǒng)是否能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能運(yùn)行起著非常關(guān)鍵的作用。本文從系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)角度出發(fā)，以某辦公樓地源熱泵系統(tǒng)為例，分析空調(diào)自控在地源熱泵系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，以期最大限度地實(shí)現(xiàn)整個(gè)地源熱泵系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行。

1 工程概況

該項(xiàng)目為青島地區(qū)一棟辦公建筑，總建筑面積8000m2，采用地埋管地源熱泵系統(tǒng)為建筑提供冷熱源，空調(diào)冷負(fù)荷為720kW，空調(diào)熱負(fù)荷為540kW。

2 地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹

2.1 設(shè)備選型

根據(jù)計(jì)算冷熱負(fù)荷要求，選擇2臺(tái)磁懸浮地源熱泵機(jī)組，負(fù)荷側(cè)和地埋側(cè)循環(huán)水泵各選擇2臺(tái)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟化水、定壓補(bǔ)水裝置及相應(yīng)附屬管道設(shè)備。制冷工況下，地源側(cè)設(shè)計(jì)進(jìn)出水溫度為30/25℃，負(fù)荷側(cè)進(jìn)出水溫度為7/12℃；制熱工況下，地源側(cè)進(jìn)出水溫度10/5℃，負(fù)荷側(cè)進(jìn)出水溫度45/40℃，地埋側(cè)和負(fù)荷側(cè)循環(huán)水泵均采用變頻控制，主要設(shè)備性能參數(shù)如表1所示。

表1 主要設(shè)備參數(shù)表

2.2 地埋管設(shè)計(jì)選型及參數(shù)

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)室外地埋管換熱器系統(tǒng)采用雙U豎直埋管形式，管材采用PE100材質(zhì)，豎直地埋管規(guī)格為4×De32，承壓1.60MPa。根據(jù)巖土熱物性測(cè)試及模擬計(jì)算結(jié)果，本項(xiàng)目室外地埋管換熱器設(shè)計(jì)豎直地埋孔120口，孔徑150mm，單孔深度100m，水平地埋管每6孔一個(gè)聯(lián)箱環(huán)路，每個(gè)聯(lián)箱環(huán)路分別同程敷設(shè)并接入室外PE材質(zhì)集分水器。室外地埋管換熱器共分為2個(gè)環(huán)路接入機(jī)房。機(jī)房地埋側(cè)集分水器管路設(shè)置電動(dòng)蝶閥，并與地埋側(cè)循環(huán)水泵聯(lián)動(dòng)控制啟閉。

2.3 室內(nèi)末端系統(tǒng)

室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)末端采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管和新風(fēng)系統(tǒng)形式，風(fēng)機(jī)盤(pán)管承擔(dān)室內(nèi)房間全部冷熱負(fù)荷及新風(fēng)負(fù)荷。新風(fēng)系統(tǒng)采用全熱回收新風(fēng)機(jī)組，采用分散送風(fēng)，走廊集中回風(fēng)形式。其中，負(fù)荷側(cè)水系統(tǒng)采用一次泵變流量異程式系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)盤(pán)管回水管設(shè)置三線制電動(dòng)球閥。室內(nèi)氣流組織為下送下回，新風(fēng)直接送入房間空調(diào)區(qū)域。室內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)溫度冬季為18℃，夏季為26℃。

2.4 機(jī)房系統(tǒng)流程圖

圖1 地源熱泵機(jī)房系統(tǒng)流程圖

1—熱泵機(jī)組；2—負(fù)荷側(cè)水泵；3—地埋側(cè)水泵；4—軟水器；5—軟化水箱；6—負(fù)荷側(cè)定壓補(bǔ)水裝置；7—地埋側(cè)定壓補(bǔ)水裝置；8—負(fù)荷側(cè)分水器；9—負(fù)荷側(cè)集水器；10—地埋側(cè)分水器；11—地埋側(cè)集水器

3 地源熱泵自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

圖2 自控系統(tǒng)架構(gòu)圖

機(jī)房冷熱源自控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)采用POL可編程控制器，實(shí)時(shí)記錄顯示機(jī)電設(shè)備層及管路上的傳感器采集信號(hào)，POL可編程控制器通過(guò)內(nèi)置程序?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)發(fā)出控制指令，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊層向中央監(jiān)控層上傳數(shù)據(jù)。中央監(jiān)控層配置1臺(tái)上位機(jī)，利用光纖與現(xiàn)場(chǎng)控制層進(jìn)行實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，并記錄運(yùn)行參數(shù)。通過(guò)信息管理層，完成全網(wǎng)調(diào)度指揮、事故報(bào)警處理，實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理，提高效益，信息管理層實(shí)際上是一個(gè)計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

3.1 系統(tǒng)自控架構(gòu)設(shè)計(jì)

整個(gè)自控系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。整個(gè)自控架構(gòu)分為6個(gè)層面，分別為：機(jī)電設(shè)施、就地儀表、現(xiàn)場(chǎng)控制、通訊網(wǎng)絡(luò)、中央監(jiān)控、信息管理層等[3]。整個(gè)自控系統(tǒng)形成一個(gè)閉環(huán)有機(jī)的整體。其中，就地儀表層和機(jī)電設(shè)施層均位于現(xiàn)場(chǎng)，POL樓宇專(zhuān)用控制器位于現(xiàn)場(chǎng)控制層，現(xiàn)場(chǎng)控制層設(shè)置自控柜，放置于熱泵機(jī)房配電室。

3.2 自控系統(tǒng)設(shè)備

該項(xiàng)目自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用樓宇專(zhuān)用控制器POL638及專(zhuān)用擴(kuò)展模塊POL955進(jìn)行設(shè)計(jì)。該控制器預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)程序，并可根據(jù)實(shí)際情況自由編程，具備如下特點(diǎn)：

（1）模塊化的系統(tǒng)軟件和硬件設(shè)計(jì)，滿足不同系統(tǒng)需要，使自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)合理；

（2）可通過(guò)通訊讀出儀表和變頻器數(shù)據(jù)，有效地幫助操作及進(jìn)行診斷；

（3）開(kāi)放的、靈活的通訊功能可以適應(yīng)監(jiān)控中心不同的通訊方式，并可接入不同的類(lèi)型的現(xiàn)場(chǎng)儀表和各種傳感器；

（4）不依賴上位機(jī)的離線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，完整地記錄系統(tǒng)運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)。支持遠(yuǎn)程或本地服務(wù)的以太網(wǎng)端口，可使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器。

（5）擴(kuò)展IO模塊使應(yīng)用配置靈活，遠(yuǎn)程連接的IO模塊為分布式控制柜設(shè)計(jì)提供可能，便于設(shè)計(jì)和安裝。

（6）供電電源為AC 24V或DC 24V，8個(gè)通用I/O（對(duì)模擬或數(shù)字信號(hào)輸入/輸出可配置），板載DC 24V電源為有源傳感器供電，5個(gè)數(shù)字輸入（無(wú)源輸入），2個(gè)模擬輸出，6個(gè)繼電器輸出（常開(kāi)觸點(diǎn)），板載RS-485接口支持Modbus RTU模式，全模式modem RS-232端口用于遠(yuǎn)程服務(wù)，過(guò)程總線支持溫控器和遠(yuǎn)程HMI。

3.3 系統(tǒng)自控運(yùn)行策略

3.3.1 熱泵機(jī)組臺(tái)數(shù)控制

實(shí)時(shí)記錄每臺(tái)熱泵機(jī)組累計(jì)運(yùn)行時(shí)間，根據(jù)每臺(tái)機(jī)組的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間并監(jiān)測(cè)室外溫度對(duì)負(fù)荷的影響，系統(tǒng)在初期運(yùn)行階段，考慮門(mén)窗、墻體、屋面等圍護(hù)結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的冷熱負(fù)荷，通過(guò)公式1進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)初步判定機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)，當(dāng)運(yùn)行1臺(tái)機(jī)組滿足預(yù)測(cè)負(fù)荷值時(shí)，優(yōu)先啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)間少的熱泵機(jī)組。

圖3 熱泵機(jī)組部分負(fù)荷制冷COP效率曲線圖

圖3顯示磁懸浮熱泵機(jī)組的部分負(fù)荷效率曲線圖，當(dāng)系統(tǒng)部分負(fù)荷率處于30%～50%時(shí)，機(jī)組能效比COP約為7.66，處于最大值；而滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的機(jī)組能效比COP最低，其值為6.06。綜合考慮系統(tǒng)能效比，本項(xiàng)目自控系統(tǒng)設(shè)定當(dāng)預(yù)測(cè)負(fù)荷值1大于單臺(tái)熱泵機(jī)組輸出負(fù)荷2的80%時(shí)（此時(shí)，機(jī)組制冷工況能效比約為6.6），按順序啟動(dòng)2臺(tái)熱泵機(jī)組，每臺(tái)熱泵機(jī)組處于40%的負(fù)荷輸出狀態(tài)，機(jī)組設(shè)備能效比可達(dá)到7.66，此時(shí)，開(kāi)啟2臺(tái)機(jī)組系統(tǒng)總用電功率略小于單臺(tái)熱泵機(jī)組開(kāi)啟時(shí)的系統(tǒng)總用電功率。反之，則在初始運(yùn)行時(shí)設(shè)置啟動(dòng)1臺(tái)熱泵機(jī)組。

其中，為同時(shí)使用系數(shù)，初始設(shè)定值為0.8；0為室外實(shí)測(cè)溫度；1為空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，2為空調(diào)室外計(jì)算溫度。

3.3.2 循環(huán)水泵控制

空調(diào)水泵變頻節(jié)能的依據(jù)是：空調(diào)系統(tǒng)在部分負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，通過(guò)拉大供回水溫差（通常為5℃），減少水流量，同時(shí)維持空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷不變，來(lái)節(jié)約水泵的電能[4]。該系統(tǒng)循環(huán)水泵均為變頻控制，負(fù)荷側(cè)設(shè)置電動(dòng)旁通閥，并根據(jù)末端系統(tǒng)設(shè)計(jì)阻力計(jì)算電動(dòng)旁通閥門(mén)KV值[5]，所選閥門(mén)口徑須確保最小單臺(tái)熱泵機(jī)組流通量滿足≥50%要求。變頻頻率根據(jù)支管路供回水溫差設(shè)定實(shí)時(shí)調(diào)整，同時(shí)監(jiān)測(cè)供回水管路流量，設(shè)定水泵最小頻率值，確保滿足熱泵機(jī)組最小流量安全運(yùn)行要求。

3.3.3 氣候補(bǔ)償溫度控制

氣候補(bǔ)償器通過(guò)實(shí)時(shí)采集室外溫度，結(jié)合PID控制方法與模糊控制理論，根據(jù)用戶不同條件下對(duì)室內(nèi)要求，智能的計(jì)算當(dāng)前室外溫度情況下的理論供水溫度[6]。研究分析表明，冷凝溫度每降低1℃或蒸發(fā)溫度每升高1℃，耗功量均可降低約2～3%[7]。本系統(tǒng)設(shè)置室外氣象參數(shù)傳感器、負(fù)荷側(cè)和地埋側(cè)主管道、支管道供回水管溫度和流量傳感器、智能數(shù)據(jù)采集裝置等，進(jìn)行室外溫度、地埋側(cè)及負(fù)荷側(cè)流量等測(cè)量。當(dāng)室外氣溫變化時(shí)，自動(dòng)調(diào)整熱泵機(jī)組設(shè)定出水溫度，進(jìn)一步提高機(jī)組能效比COP。為了做到既經(jīng)濟(jì)運(yùn)行又保證空調(diào)供暖質(zhì)量，自控系統(tǒng)采用經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)方式即氣候補(bǔ)償法分別控制冬夏季機(jī)組設(shè)定出水溫度?？刂破鞒绦騼?nèi)置氣候補(bǔ)償曲線，根據(jù)本地區(qū)的氣象情況，分段設(shè)定機(jī)組回水溫度和供回水溫差。

3.3.4 聯(lián)動(dòng)控制

聯(lián)動(dòng)控制運(yùn)行包括兩個(gè)方面：循環(huán)水泵和機(jī)組的聯(lián)動(dòng)控制，電動(dòng)閥門(mén)和水泵之間的聯(lián)動(dòng)控制。熱泵機(jī)組和循環(huán)水泵一一對(duì)應(yīng)，機(jī)房地埋側(cè)集分水器每個(gè)環(huán)路回水管設(shè)置電動(dòng)蝶閥，當(dāng)單臺(tái)熱泵機(jī)組運(yùn)行時(shí)，相應(yīng)1臺(tái)負(fù)荷側(cè)和1臺(tái)地埋側(cè)水泵運(yùn)行。此時(shí)，聯(lián)動(dòng)關(guān)閉水系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的電動(dòng)蝶閥，確保循環(huán)水在通過(guò)熱泵機(jī)組時(shí)不出現(xiàn)短路，進(jìn)而影響系統(tǒng)出水溫度。同時(shí)，保證變頻水泵安全運(yùn)行，水泵運(yùn)行效率曲線始終處于高效區(qū)。

當(dāng)機(jī)組回水達(dá)到設(shè)定溫度±2℃（溫度可調(diào)，夏季為負(fù)值，冬季為正值）時(shí)，聯(lián)動(dòng)關(guān)閉地埋側(cè)水泵，同時(shí)保持負(fù)荷側(cè)水泵變頻運(yùn)行。該部分由機(jī)組自帶配電箱內(nèi)置自控程序完成。對(duì)室內(nèi)重點(diǎn)房間采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管和主機(jī)的聯(lián)動(dòng)控制運(yùn)行，提供定時(shí)控制信號(hào)，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)盤(pán)管的設(shè)定溫度，實(shí)現(xiàn)定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)和集中管理。并能通過(guò)中央監(jiān)控層合理控制房間溫度，自動(dòng)控制設(shè)備啟停，杜絕出現(xiàn)下班后不關(guān)機(jī)的現(xiàn)象，節(jié)約能源[8]。

3.3.5 數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)

自控系統(tǒng)對(duì)各供回水管路壓力、溫度、流量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、記錄。并通過(guò)機(jī)組開(kāi)放的MODBUS協(xié)議端口，實(shí)現(xiàn)機(jī)組設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。中央監(jiān)控系統(tǒng)采用通訊設(shè)備，通過(guò)路由器和交換機(jī)，采集空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷側(cè)供回水參數(shù)、地埋側(cè)供回水參數(shù)、變頻器參數(shù)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)參數(shù)、補(bǔ)水量參數(shù)、室外溫度、水泵狀態(tài)、熱量表參數(shù)、用電設(shè)備電壓、電流及輸入功率等信號(hào)。通過(guò)內(nèi)置程序，實(shí)時(shí)計(jì)算系統(tǒng)COP，通過(guò)模擬計(jì)算，確保系統(tǒng)COP始終處于最優(yōu)化狀態(tài)。負(fù)荷側(cè)環(huán)路的電動(dòng)旁通調(diào)節(jié)閥則通過(guò)負(fù)荷側(cè)水泵變頻運(yùn)行調(diào)節(jié)開(kāi)度，并實(shí)時(shí)反饋，保證供回水溫差在設(shè)定值范圍內(nèi)。

通過(guò)對(duì)換熱孔的地溫監(jiān)測(cè)，可以了解換熱孔周?chē)鷰r土體冷熱堆積情況，判斷地下?lián)Q熱器全年總釋熱量與總吸熱量是否平衡，并對(duì)系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行造成的換熱孔區(qū)域地溫持續(xù)上升或下降趨勢(shì)進(jìn)行合理預(yù)測(cè)，對(duì)存在問(wèn)題的地源熱泵系統(tǒng)提出合理建議，以保證系統(tǒng)后期持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行[9]。本通過(guò)地埋側(cè)熱量表實(shí)時(shí)記錄制冷期地埋管換熱器向地下的排熱量和采暖期的地埋管吸熱量，同時(shí)，設(shè)置地埋側(cè)地溫監(jiān)測(cè)孔，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地埋孔不同深度的溫度場(chǎng)變化，為后期的節(jié)能運(yùn)行提供參考依據(jù)，及時(shí)調(diào)整運(yùn)行策略。

3.3.6 系統(tǒng)高壓保護(hù)控制

系統(tǒng)補(bǔ)水采用定壓補(bǔ)水裝置自帶控制程序，不納入整個(gè)自控系統(tǒng)，只采集系統(tǒng)補(bǔ)水量參數(shù)，當(dāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)壓力大于設(shè)定壓力值時(shí)，安全閥開(kāi)啟，系統(tǒng)水自動(dòng)泄壓至補(bǔ)水箱。

熱泵機(jī)組自帶排氣過(guò)溫保護(hù)、三相過(guò)流、過(guò)電壓保護(hù)、高低溫保護(hù)、變頻器電機(jī)腔過(guò)溫、高低壓保護(hù)、電機(jī)繞組高溫保護(hù)、電機(jī)電流過(guò)高和缺相、轉(zhuǎn)子被鎖、水流開(kāi)關(guān)、防凍等，確保機(jī)組始終處于安全、可靠運(yùn)行狀態(tài)。

3.3.7 分時(shí)段及防凍運(yùn)行控制

自控系統(tǒng)根據(jù)使用要求，設(shè)定運(yùn)行時(shí)間段，可實(shí)現(xiàn)定時(shí)、分時(shí)段分溫運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守運(yùn)行。在冬季夜間及節(jié)假日，在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)，設(shè)定較低的室內(nèi)溫度和熱泵機(jī)組回水溫度，實(shí)現(xiàn)防凍運(yùn)行。

總之，通過(guò)以上一系列控制策略，實(shí)現(xiàn)機(jī)房群控?zé)o人值守運(yùn)行，遠(yuǎn)程監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，確保整個(gè)系統(tǒng)始終處于最優(yōu)化配置，做到整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠、節(jié)能高效運(yùn)行。

3.4 自控系統(tǒng)控制點(diǎn)表

根據(jù)以上控制策略及系統(tǒng)流程圖，統(tǒng)計(jì)自控系統(tǒng)控制點(diǎn)表如下表2所示。

表2 自控系統(tǒng)點(diǎn)位統(tǒng)計(jì)表

續(xù)表2 自控系統(tǒng)點(diǎn)位統(tǒng)計(jì)表

4 結(jié)語(yǔ)

自控系統(tǒng)是整個(gè)地源熱泵系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，其設(shè)計(jì)及應(yīng)用須結(jié)合工藝系統(tǒng)流程的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，建筑用能特點(diǎn)，熱泵機(jī)組及其他設(shè)備的性能進(jìn)行。通過(guò)有的放矢，設(shè)計(jì)一系列經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的控制策略，方可在滿足室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)和使用的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的節(jié)能目標(biāo)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行效益的最大化。本文通過(guò)一系列自控策略闡述，得出以下結(jié)論：

（1）選擇合適的可編程控制器，并設(shè)置合理的自控系統(tǒng)架構(gòu)，不僅可做到自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單可靠性，同時(shí)可兼顧經(jīng)濟(jì)合理性。

（2）自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)須綜合考慮建筑用能特征，制定合理的系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行策略，并結(jié)合熱泵機(jī)組設(shè)備自帶控制箱因地制宜的進(jìn)行合理配置。

（3）通過(guò)一系列的自控措施，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)地源熱泵系統(tǒng)的無(wú)人值守節(jié)能運(yùn)行，同時(shí)，自控系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)，它使得建筑用能始終處于動(dòng)態(tài)化的自適應(yīng)狀態(tài)中，并結(jié)合歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，分析、判定系統(tǒng)是否處于高效運(yùn)行狀態(tài)，以系統(tǒng)COP最優(yōu)為控制目標(biāo)，實(shí)時(shí)調(diào)整自控運(yùn)行策略，實(shí)現(xiàn)整個(gè)地源熱泵系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行。

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Automatic Control Design and Application in Ground-Coupled Heat Pump Air-conditioning Cooling/Heating Source System

Li Feng1Du Fuchang2Qu Yancheng2

( 1.Qingdao Binhai University, Qingdao, 266555; 2.Qingdao GAOXIN Industry Co., Ltd., Qingdao, 266100 )

Ground-coupled heat pump air conditioning system is a systematic project. The smooth implementation of the buried pipe heat exchanger provides a guarantee for the safe operation of the system, and the automatic control system design and application play an important role in the energy efficient and unattended operation of the whole ground source heat pump system. Taking the ground source heat pump system of an office building as an example, the automatic control design and application of the ground source heat pump cooling/heating source system was analysed. By setting up a reasonable control system architecture, based on the POL programmable controller, it ensures the safety, efficiency, economy and reliable operation of the whole automatic control system. At the same time, each control strategy in the system is expounded. Through the implementation of a series of self-control strategies, the energy efficiency of the whole ground source heat pump system is always in the optimal configuration running state, and the energy saving and efficient operation of the system is realized.

Automatic; Ground-coupled heat pump; cooling/heating source; programmable controller; energy efficiency ratio

TU831

A

1671-6612（2019）04-399-06

2019KY05

李 鳳（1981.10-），女，碩士研究生，工程師，E-mail：squirrel_red@126.com

杜付昌（1982.11-），男，碩士研究生，高級(jí)工程師，E-mail：dfc1996@126.com

2018-08-15