本发明专利技术公开了一种改进的地源热泵控制装置，包括地埋管机构以及分别与地埋管机构使用水管连接的用户侧导热盘管、加热锅炉和冷却塔，所述地埋管机构包括与用户侧导热盘管连接的第一进水回路和第一出水回路、与加热锅炉连接的第二进水回路和第二出水回路、与冷却塔连接的第三进水回路和第三出水回路，第二进水回路和第三进水回路分别通过第一导热机构和第二导热机构与第一出水回路接触，第一进水回路、第一出水回路、第二进水回路、第二出水回路、第三进水回路和第三出水回路上分别设置有水温计。本发明专利技术还提供了一种地源热泵控制装置的控制方法。本发明专利技术能够改进现有技术的不足，提高了地源热泵联合系统的热效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源
，尤其是一种改进的地源热栗控制装置及其控制方法。
技术介绍
地源热栗是一种利用浅层地热资源（又称为地能，包括:地下水、土壤以及地表水 等）的既可以供热又可以制冷的高效节能空调设备。由于在冬季和夏季，地能温度温差变化 不大，土壤或水体温度冬季为12-22°C，温度比环境温度高;夏季温度为18-32°C，温度比环 境温度低，地源热栗利用利用物质在由液体转化成气体时吸热、由气体转换成液体会放热 的原理，在冬天，将水体或者土壤中的热能传导到室内，在夏天，将室内温度传导到水体或 者土壤中，达到在冬天取暖或者在夏天制冷的目的。为了保证充足的热源/冷源供应，地源 热栗通常与外接的制热/制冷设备联合使用。但是，现有的地源热栗联合系统热效率低，大 量的不可再生能源被浪费。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种改进的地源热栗控制装置及其控制方法，能 够解决现有技术的不足，提高了地源热栗联合系统的热效率。 为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。 -种改进的地源热栗控制装置，包括地埋管机构以及分别与地埋管机构使用水管 连接的用户侧导热盘管、加热锅炉和冷却塔，所述地埋管机构包括与用户侧导热盘管连接 的第一进水回路和第一出水回路、与加热锅炉连接的第二进水回路和第二出水回路、与冷 却塔连接的第三进水回路和第三出水回路，第二进水回路和第三进水回路分别通过第一导 热机构和第二导热机构与第一出水回路接触，第一进水回路、第一出水回路、第二进水回 路、第二出水回路、第三进水回路和第三出水回路上分别设置有水温计;第一导热机构包括 第一导热腔体，第一导热腔体内通过旋转电机连接有叶片；第二导热机构包括第二导热腔 体，第二导热腔体内保持真空，第二导热腔体的内径由上至下逐渐减小，第二导热腔体内通 过液压杆连接有导热金属片，导热金属片与第二导热腔体的内壁选择性接触。 作为优选，所述第一导热机构和第二导热机构之间设置有隔热层。 作为优选，所述第一导热腔体的内壁设置有与第一导热腔体相连通的导流腔，导 流腔内设置有相互啮合的传动齿轮和被动叶轮，第一导热腔体内设置有主动叶轮，传动齿 轮与主动叶轮之间通过传动轴连接。 作为优选，所述导热金属片外侧固定有扭簧，弧形金属片的一端固定在导热金属 片上，导热金属片的另一端固定在扭簧上。 作为优选，所述第二导热腔体的内壁设置有螺旋导向槽，螺旋导向槽的侧壁设置 有若干层插槽，插槽的顶端设置有向上翘起的弧形腔体。 -种使用上述改进的地源热栗控制装置的控制方法，包括以下步骤： A、循环水在第一进水回路和第一出水回路内循环流动，使用地埋管机构对用户侧 进行温度调节;在采暖季时，当地埋管机构内的热源不能满足用户侧的热量需求量时，启动 加热锅炉对地埋管机构内进行热量补充，同时利用第一导热机构对第一进水回路进行热传 导;在制冷季时，当地埋管机构内的冷源不能满足用户侧的冷量需求量时，启动冷却塔对地 埋管机构内进行冷量补充，同时利用第二导热机构对第一进水回路进行热传导。 B、处于采暖季时，导热金属片在液压杆的带动下位于第二导热腔体的顶部，与第 二导热腔体的内壁相分离，第一导热腔体内填充有导热油，叶片在旋转电机的带动下转动； 叶片的转速通过用户侧的目标温度经过第一传递函数F(t)的运算得出，第一传递函数F(t) 的形式为， F(t)=At2+Bt+C 其中，t为用户侧目标温度，A为以第一进水回路与第一出水回路的温差为变量的 函数，B为第二进水回路与第二出水回路的温差为变量的函数，C为以地埋管机构内平均温 度为变量的函数； C、处于制冷季时，导热金属片在液压杆的带动下向下移动，与第二导热腔体的内 壁接触，将第一导热腔体内的导热油抽出，叶片停止转动;液压杆的位置通过用户侧的目标 温度经过第而传递函数G(t)的运算得出，第二传递函数G(t)的形式为， G(t)=Xt2+Yt+Z 其中，t为用户侧目标温度，X为以第一进水回路与第一出水回路的温差为变量的 函数，Y为第三进水回路与第三出水回路的温差为变量的函数，Z为以地埋管机构内平均温 度为变量的函数。 采用上述技术方案所带来的有益效果在于:本专利技术采用地源热栗、锅炉和冷却塔 联合工作，实现用户侧温度调整的连续性。锅炉和冷却塔在进行辅助调温时，不是直接对用 户侧进行工作，而是通过地源热栗进行间接调温，通过地源热栗对于热量的缓冲，可以使锅 炉和冷却塔的工作过程更加接近高效区间，同时降低热量损失，从而明显提高地源热栗联 合系统的热效率。锅炉与用户进水端通过第一导热机构的油液循环的方式进行热传导，可 以有效改善进水端直接吸热而出现的气泡影响水流流通的问题，冷却塔与用户进水端通过 第二导热机构的金属接触方式进行热传导，效率高，而且在不使用的时候可以实现真空隔 热，避免锅炉侧和冷却塔侧的热量窜动。第一导热腔体利用油液的自身流动，通过齿轮的啮 合改变旋转方向，从而实现油液在第一导热腔体内的相向流动，提高油液温度的均匀性。弧 形金属片可以在导热金属片发生扭转时，提高导热金属片之间接触面积变化的线性程度。 螺旋导向槽可以避免导热金属片的相对移动，并且提高导热金属片之间的接触面积，提高 传热效率。通过使用本专利技术提供的控制方法，可以有效降低各变量对于控温系统的干扰，提 高用户侧实际温度的控制精度。【附图说明】 图1是本专利技术一个【具体实施方式】的结构图。图2是本专利技术一个【具体实施方式】中地埋管机构内部管路布置的结构图。图3是本专利技术一个【具体实施方式】中第一导热机构的结构图。图4是本专利技术一个【具体实施方式】中叶片的结构图。图5是本专利技术一个【具体实施方式】中第二导热机构的结构图。图6是本专利技术一个【具体实施方式】中导热金属片的结构图。图7是本专利技术一个【具体实施方式】中螺旋导向槽的结构图。 图中：1、地埋管机构；2、用户侧导热盘管；3、加热锅炉；4、冷却塔;5、第一进水回 路;6、第一出水回路;7、第二进水回路;8、第二出水回路;9、第三进水回路；10、第三出水回 路；11、第一导热机构；12、第二导热机构；13、水温计；14、第一导热腔体；15、旋转电机；16、 叶片；17、第二导热腔体;18、液压杆;19、导热金属片;20、隔热层;21、导流腔;22、被动叶轮； 23、主动叶轮;24、传动轴；25、传动齿轮;26、扭簧;27、弧形金属片；28、螺旋导向槽;29、插 槽;30、弧形腔体;31、导流孔;32、毛细管【具体实施方式】 本专利技术中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的 记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊 接、粘贴等常规手段，在此不再详述。 参照图1-7,本专利技术一个【具体实施方式】包括地埋管机构1以及分别与地埋管机构1 使用水管连接的用户侧导热盘管2、加热锅炉3和冷却塔4,所述地埋管机构1包括与用户侧 导热盘管2连接的第一进水回路5和第一出水回路6、与加热锅炉3连接的第二进水回路7和 第二出水回路8、与冷却塔4连接的第三进水回路9和第三出水回路10，第二进水回路7和第 三进水回路9分别通过第一导热机构11和第二导热机构12与第一出水回路6接触，第一进水 回路5、第一出水回路6、第二进水回路本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种改进的地源热泵控制装置，包括地埋管机构(1)以及分别与地埋管机构(1)使用水管连接的用户侧导热盘管(2)、加热锅炉(3)和冷却塔(4)，其特征在于：所述地埋管机构(1)包括与用户侧导热盘管(2)连接的第一进水回路(5)和第一出水回路(6)、与加热锅炉(3)连接的第二进水回路(7)和第二出水回路(8)、与冷却塔(4)连接的第三进水回路(9)和第三出水回路(10)，第二进水回路(7)和第三进水回路(9)分别通过第一导热机构(11)和第二导热机构(12)与第一出水回路(6)接触，第一进水回路(5)、第一出水回路(6)、第二进水回路(7)、第二出水回路(8)、第三进水回路(9)和第三出水回路(10)上分别设置有水温计(13)；第一导热机构(11)包括第一导热腔体(14)，第一导热腔体(14)内通过旋转电机(15)连接有叶片(16)；第二导热机构(11)包括第二导热腔体(17)，第二导热腔体(17)内保持真空，第二导热腔体(17)的内径由上至下逐渐减小，第二导热腔体(17)内通过液压杆(18)连接有导热金属片(19)，导热金属片(19)与第二导热腔体(17)的内壁选择性接触。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高月芬，祝遵强，程永召，南珊珊，商宇轩，任飞，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：河北;13
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