地源热泵的恒温、节能控制系统及其控制方法技术方案

一种地源热泵的恒温、节能控制系统及其控制方法，属于地源热泵控制技术领域，它是在现有地源热泵控制系统的基础上，增加室内温度传感器和室外环境温度传感器，通过室温、使用侧水温传感器检测的温度，双控地源热泵机组的运行与停止；当地源热泵机组供暖达到设定的室内温度整体停机后，控制器控制机组自动运行在“保温防冻模式”，“保温防冻模式”是通过室外环境温度传感器检测的温度，控制机组间歇运行，维持室内温度恒定；本控制器还设有“冬季假期防冻”，解决冬季节假日，运行机组费电，停止机组怕冻的问题。上述旨在满足恒温供暖的前提下，调节机组运行工况提高压缩机效率，减少了地源热泵机组不必要的运行，适用于各型的地源热泵机组。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地源热泵控制
中一种地源热泵的控制系统及控制方法。
技术介绍
随着地源热泵的不断发展和广泛应用，对地源热泵控制系统的技术要求也越来越高。现有地源热泵系统主要包括：1.地源热泵主机；2.地源热泵微电脑控制系统；3.使用侧循环水泵；4.热源水泵；5.水处理设施；6.使用侧管网及室内散热器；7.热源侧管网及热源井、回水井或埋管式地下换热器等组成。在公知技术中，由于地源热泵控制系统的控制方法不合理，造成地源热泵供暖制冷系统存在耗能大、室温不恒定等缺点，仅以供暖一实际例说明：地源热泵机组的机电设备主要包括压缩机、热源水泵、使用侧循环水泵的运行或停止，只受控于使用侧水温。例如：地源热泵机组设定使用侧水温≤40℃运行、≥45℃停机，则使用侧水温≤40℃时，使用侧循环水泵、热源水泵、压缩机依次运行，当使用侧水温≥45℃时，压缩机、热源水泵停机，而使用侧循环水泵继续运行，运行至使用侧水温≤40℃时，热源水泵、压缩机再次进入运行状态，地源热泵机组不考虑室内温度如何，如此周而复始；对于大型地源热泵机组，通常需要有人值守，室内温度的控制，主要靠值守人员的经验来掌握，工作人员需根据气候条件，估计一天内机组需运行几次，一次需运行几小时，手动控制地源热泵机组的开或停，室内温度的高、低和用电量，取决于值守人员的判断力和责任心；对于无人值守的中小型地源热泵系统，地源热泵机组工作在使用侧水温40℃～45℃之间，使用侧循环水泵24小时不间断的运行，在气候温度高时，就使得所供室内温度过高，造成耗电量大、机组磨损较大；有的通过使用地源热泵微电脑控制器的定时功能，让地源热泵机组定时运行在一个或几个固定的时段内，减少机组运行时间来达到节约电能的目的。因此，现有技术的缺点是：(1)地源热泵机组工作在使用侧水温40℃-45℃之间，平均能效比低；(2)对于有人值守的情况，受人为因素影响，室内温度和耗电量主要取决于工作人员的判断力和责任心；(3)对于无人值守的情况，地源热泵机组只受控于使用侧水温，机组累计运行时间很长，累计停机时间很短，而且使用侧循环泵24小时不间断工作，造成气候温度高时，室内温度过高，既浪费电能，又造成设备磨损；(4)地源热泵机组定时工作时，由于地源热泵机组工作在预设的固定时段内，很难保证室内温度的恒定，气候温度高时，室内温度过高，浪费电能，气候温度低时，室内温度又达不到要求，且定时停机时间过长，又易造成管道、水泵、机组等设备出现冻结、冻坏情况，给使用带来不便。
技术实现思路
本专利技术之目的是提供一种能自动控制供暖建筑物室温恒定，节省电能，停机后自动防冻，冬季节假日防冻，机组出现故障时自动停机报警并以文字形式详细显示机组故障类型及解决方案的地源热泵控制系统及其控制方法。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种地源热泵的恒温、节能控制系统，它设有：地源热泵主机、地源热泵微电脑控制器、使用侧循环水泵、热源水泵，地源热泵微电脑控制器所连的温度传感器包括供暖室内温度传感器、使用侧给水温度传感器、使用侧回水温度传感器、地源热泵主机内环境温度传感器、热源出水温度传感器、热源进水温度传感器、冷凝器温度传感器、蒸发器温度传感器、室外环境温度传感器，各温度传感器分别连接地源热泵微电脑控制器主控电路板的温度输入端口；地源热泵微电脑控制器的主控电路板开关量输入端口分别对应连接相序、断相继电器，压缩机吸气压力、排气压力继电器，使用侧水流量开关、热源侧水流量开关、压缩机过热继电器，使用侧循环水泵、热源水泵动力电机的过热继电器，微电脑控制器的主控电路板输出端口分别连接驱动压缩机、使用侧循环水泵、热源水泵的交流接触器的驱动线圈。上述地源热泵的恒温、节能控制系统，所述地源热泵微电脑控制器包括：主控电路板U1、直流稳压电源模块U2、温度传感器WR1-9、继电器输出模块U3、液晶显示及操控模块U4、继电器开关量输入模块U5；开关量输入继电器包括：相序断相继电器，压缩机吸气压力、排气压力继电器，使用侧水流量开关、热源侧水流量开关、压缩机过热继电器，使用侧循环水泵、热源水泵动力电机过热继电器；直流稳压电源模块U2为输入AC220V、输出直流稳压电源给控制器各模块提供电源；主控电路板的P1-10温度输入端口分别对应连接温度传感器WR1-9，主控电路板的P31-33端口连接直流稳压电源模块U2，主控电路板的P21-30继电器输出端口连接继电器输出模块U3，主控电路板的P34-36端口连接液晶显示及操控模块U4，主控电路板的P11-20继电器输入端口分别对应连接使用侧水流量开关K1、压缩机排气压力开关K2、压缩机吸气压力开关K3、热源侧水流量开关K4和相序、断相继电器J1，继电器输出模块U3的交流接触器分别连接使用侧循环水泵SHB、热源水泵RSB和压缩机YSJ。上述地源热泵的恒温、节能控制系统，所述地源热泵微电脑控制器增加是室内温度传感器和室外环境温度传感器，地源热泵机组同时受控于探测温度的室内温度传感器、室外环境温度传感器、使用侧水温传感器。上述地源热泵的恒温、节能控制系统，所述地源热泵微电脑控制器还设定有：“恒温供暖”、“恒温制冷”、“保温防冻”、“假期防冻”和机组故障时自动停机报警、并以文字显示故障类型和解决方案。上述地源热泵的恒温、节能控制系统，所述地源热泵微电脑控制器还设有供暖定时开关机、制冷定时开关机、室内温度设定、使用侧水温设定、故障查询、实时数据查询功能，并设有系统各温度参数设定、各时间参数设定功能，还设有手动控制、快速调试功能，又设有调整温度传感器偏差、输入开关量转换、时钟设定等功能。上述地源热泵的恒温、节能控制方法是：a.地源热泵机组的运行与停止，受控于室内温度传感器和使用侧给水温度传感器(或使用侧回水温度传感器)探测的温度，以“恒温供暖”为例：设定室温20±1℃、设定使用侧给水温度40℃-45℃，当室温≤19℃且使用侧给水温度同时≤40℃时，使用侧循环水泵、热源水泵、压缩机依次运行，当使用侧给水温度≥45℃时，压缩机、热源水泵依次停机，使用侧循环水泵继续运行；当地源热泵机组工作至室内温度达到21℃时，压缩机、热源水泵、使用侧循环水泵依次停机；停机至室温再次降低到19℃，机组重新启动，在气候温度低时，机组工作在使用侧水温20℃-45℃之间，在气温高时，地源热泵机组工作在使用侧水温20℃-35℃之间，室温就可达21℃，这时由于冷凝温度低，能效比高；b.地源热泵机组工作到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地源热泵的恒温、节能控制系统，它设有地源热泵主机(1)、地源热泵微电脑控制器(8)、使用侧循环水泵(2)、热源水泵(15)，其特征在于，地源热泵微电脑控制器(8)所连有的温度传感器包括供暖室内温度传感器(6)、使用侧给水温度传感器(7)、使用侧回水温度传感器(3)、地源热泵主机内环境温度传感器(9)、热源出水温度传感器(13)、热源进水温度传感器(16)、冷凝器温度传感器(11)、蒸发器温度传感器(19)、室外环境温度传感器(25)，各温度传感器分别连接地源热泵微电脑控制器主控电路板的温度输入端口；地源热泵微电脑控制器的主控电路板开关量输入端口分别对应连接相序、断相继电器，压缩机吸气压力、排气压力继电器，使用侧水流量开关、热源侧水流量开关、压缩机过热继电器，使用侧循环水泵、热源水泵动力电机的过热继电器，微电脑控制器的主控电路板输出端口分别连接驱动压缩机、使用侧循环水泵、热源水泵的交流接触器的驱动线圈。

【技术特征摘要】
1.一种地源热泵的恒温、节能控制系统，它设有地源热泵主机(1)、地源
热泵微电脑控制器(8)、使用侧循环水泵(2)、热源水泵(15)，其特征在于，
地源热泵微电脑控制器(8)所连有的温度传感器包括供暖室内温度传感器
(6)、使用侧给水温度传感器(7)、使用侧回水温度传感器(3)、地源热泵主机
内环境温度传感器(9)、热源出水温度传感器(13)、热源进水温度传感器
(16)、冷凝器温度传感器(11)、蒸发器温度传感器(19)、室外环境温度传感
器(25)，各温度传感器分别连接地源热泵微电脑控制器主控电路板的温度输入
端口；地源热泵微电脑控制器的主控电路板开关量输入端口分别对应连接相序、
断相继电器，压缩机吸气压力、排气压力继电器，使用侧水流量开关、热源侧水
流量开关、压缩机过热继电器，使用侧循环水泵、热源水泵动力电机的过热继电
器，微电脑控制器的主控电路板输出端口分别连接驱动压缩机、使用侧循环水
泵、热源水泵的交流接触器的驱动线圈。
2.根据权利要求1所述的地源热泵的恒温、节能控制系统，其特征在于，
本地源热泵微电脑控制器(8)包括：主控电路板(U1)、直流稳压电源模块
(U2)、温度传感器(WR1-9)、继电器输出模块(U3)、液晶显示及操控模块
(U4)、继电器开关量输入模块(U5)；开关量输入继电器包括：相序断相继电
器，压缩机吸气压力、排气压力继电器，使用侧水流量开关、热源侧水流量开
关、压缩机过热继电器，使用侧循环水泵、热源水泵动力电机过热继电器；直流
稳压电源模块(U2)为输入AC220V、输出直流稳压电源给控制器各模块提供电
源；主控电路板的P1-10温度输入端口分别对应连接温度传感器WR1-9，主控电
路板的P31-33端口连接直流稳压电源模块(U2)，主控电路板的P21-30继电器输
出端口连接继电器输出模块(U3)，主控电路板的P34-36端口连接液晶显示及操

\t控模块(U4)，主控电路板的P11-20继电器输入端口分别对应连接使用侧水流量
开关(K1)、压缩机排气压力开关(K2)、压缩机吸气压力开关(K3)、热源侧水
流量开关(K4)和相序、断相继电器(J1)，继电器输出模块(U3)的交流接触
器分别连接使用侧循环水泵(SHB)、热源水泵(RSB)和压缩机(YSJ)。
3.根据权利要求1或2所述的地源热泵恒温、节能控制系统，其特征在于，
本地源热泵微电脑控制器(8)增加是室内温度传感器和室外环境温度传感器，
地源热泵机组同...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝明，
申请(专利权)人：张宝明，
类型：发明
国别省市：河北;13