地源热泵机组节能控制设计

新闻资讯 | 09-26 16:17

  地源热泵机组是一种利用地球表面或浅层水源(如地下水、河流和湖泊),或者是人工再生水源(工业废水、地热尾水等)的既可供热又可制冷空调系统。那么地源热泵机组如何实现节能减耗呢?接下来请跟随日立空调维修网小编一起来看看。
 

地源热泵机组节能控制设计-图1
 

  一、出水温度控制设计

  传统的地源热泵机组控制设计,均采用季节恒定出水温度控制。夏天设定蒸发器的出水温度为7℃,冬季设定冷凝器的出水温度为50℃。它没有考虑用户的实际需求和房间的冷热负荷与室外的环境温度密切关联的关系。这种控制方法过于模式化、机械化,缺乏灵活性和人性化,出现能量浪费。节能的地源热泵机组控制设计,是根据室外温度的变化进行出水温度的控制。

  二、地源热泵机组加减载控制设计

  传统的地源热泵机组的加减载是通过冷冻水供回水温差和供水流量计算出系统的冷负荷,并根据实际冷负荷调整投入的机组数量。由于地源热泵机组在调温过程中,制冷系统的变化过程和空调系统的变化过程存在15-20分钟的时间差,出现能源浪费。为解决因时间差导致能量浪费,节能的加减载设计是根据地源热泵机组的运行电流进行控制。当地源热泵机组的运行电流达到电流上限时,机组开始负荷限制:负荷限制的连续时间超过设定时间时,机组加载:当地源热泵机组运行电流总和达到减少一台地源热泵机组运行电流的设定条件,且连续时间超过设定时间时,机组减载。

  根据地源热泵机组运行电流的加减载控制方式,可准确确定地源热泵机组加减载时机,最大限度避免了多台地源热泵机组在部分负荷下运行的情况,既避免了设备的损耗和能量浪费,又节省了系统运行费用。

  三、加载过程中地源热泵机组控制设计

  传统的地源热泵机组加载是直接起动另一台地源热泵机组。由于已经起动的地源热泵机组处于满负荷状态下,当新机组增加后,原有机组逐渐减载;一般要经过20分钟左右,先后起动的机组才能处于平衡状态。基于节能的节能控制设计是先将原有的地源热泵机组通过负荷限制减载后,再起动新的地源热泵机组,避免了地源热泵机组加减台数时的能量浪费。

  四、末端循环泵控制设计

  传统的地源热泵机组的末端循环泵均为定流量系统:在集分水器设置旁通控制阀,当供回水压力超过设定压力时,打开集分水器旁通阀门,减少系统供回水压差,保护末端系统的电动两通阀。节能的控制设计是对末端循环泵进行变频控制,在其末端最不利环路设置压差传感器。平时集分水器压差旁通阀门完全关闭。末端循环泵的运行台数和地源热泵机组对应。控制系统pid调节末端循环泵频率,使最远端的风机盘管或空调箱的供回水压差达到设定值。

  集分水器压差旁通阀仅当变频泵处于最低频率(30hz),集分水器压差依然大于设定压差时,才开起旁通调节阀,调节集分水器压差于设定压差。由于水泵的能耗要占到机房全年总能耗的30%-40%,因此末端循环泵由定流量转变为变流量控制后,可充分节省循环泵的运行费用和电力的消耗。水泵变频技术,对于我国目前的能源紧缺状态,具有重大的现实意义。

  五、做好设备及管道的保温

  做好设备及管道的保温,以减少能量的过多耗费。空调设备和管道的保温,对于节省能量消耗、降低运行费用也是相当重要的。如果保温效果不好或在维修后保温层修复不好,不但过多地消耗冷量,也会由于所供冷水温度的过大温升致空调系统在对空气的出来过程中因无法保证其机械露点而使空调房相对湿度超标。

  六、定期对空调系统水质处理

  水污垢、腐蚀及青苔对制冷系统影响极大,也是空调耗能高的重要原因。大气中的尘埃、水分、细菌等不断地由冷却塔进入冷却水系统中,冷冻系统虽较为密闭,但水中溶解氧气对冷冻管材也会产生腐蚀作用,日积月累,空调设备将产生污垢、锈蚀等,是管道堵塞、制冷量下降、浪费电能。根据理论统计,冷凝管的污垢每增加0.1mm,热交换效率就降低30%,耗电量则增加5~8%。

tag: