一種水源熱泵系統水源水流量控制裝置的製作方法
2023-05-15 22:59:11
專利名稱：一種水源熱泵系統水源水流量控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及水源熱泵系統領域，具體是一種水源熱泵系統水源水流量控制裝置。
背景技術：
隨著地下水、地表等水源熱泵技術的發展，國內譬如遼寧、北京、河南、江蘇徐州、 陝西等地地下水水源熱泵應用與建築供冷供暖熱水的面積越來越大，水源熱泵機組在工作時是將地下水(或地表水等)能量提升為客戶提供冷或者供熱，一般客戶的冷熱需求與地下水能量近似呈正比例的關係，但是當前的水源熱泵技術應用項目中存在幾點不足第一，地下水水源熱泵系統設計中水源水系統按定流量設計，造成開採的地下水量越來越多，同時回灌技術的不成熟，回灌難度大，勢必會損害地下水的可持續利用；第二，水源熱泵機組的工作是隨著客戶的需求、地下水的提水溫度變化而變化的，若客戶需求很小時，地下水的進出水溫差很小，機組工作壓力及壓差可能不能滿足機組的安全要求，很可能她造成水源熱泵機組工作不穩定；第三，而且水泵一直全速工作，能耗極高；第四，南方地區地下水溫度較高，冬季供暖中，地下水回灌溫度較高，熱量不能充分提取，北方地區地下水溫度較低，夏季製冷中，地下水回灌溫度較低，冷量不能充分提取。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種水源熱泵系統水源水流量控制裝置，根據用戶實際負荷(冷暖需求)的大小，通過變頻器控制水源水流量變化、協調多臺水源熱泵機組按需工作，保證水源熱泵機組的安全、節電運轉。本實用新型的技術方案為一種水源熱泵系統水源水流量控制裝置，所述的水源熱泵機組通過進水管道和給水水源井連接、通過出水管道和回灌水源井連接，進水管道的進水端設置有水源提水泵，進水管道上設置聯動閥，所述的水源熱泵系統水源水流量控制裝置包括設置於進水管道上的進水溫度傳感器、設置於出水管道上的出水溫度傳感器、與水源熱泵機組、進水溫度傳感器和出水溫度傳感器電連接的變流量控制器、與變流量控制器和水源提水泵電連接的變頻器。所述的水源熱泵機組為多個，多個水源熱泵機組上均連接有分進水管道和分出水管道，給水水源井上連接有總進水管道，回灌水源井上連接有總出水管道，所述的多個分進水管道的進水端均與總進水管道的出水端連接，多個分出水管道的出水端均與總出水管道的進水端連接；所述的多個分進水管道上均設置有分進水溫度傳感器和分聯動閥，多個分出水管道上均設置有分出水溫度傳感器，總進水管道和總出水管道上均設置有總進水溫度傳感器和總出水溫度傳感器；所述的每個水源熱泵機組的分進水溫度傳感器、分出水溫度傳感器和分聯動閥均與各水源熱泵機組對應的分機組控制器電連接，每個分機組控制器、 總進水溫度傳感器和總出水溫度傳感器均與變流量控制器電連接。[0007]所述的給水水源井和回灌水源井之間連接有回水管道，回水管道上設置有回水閥，回水閥與變流量控制器電連接。本實用新型的優點(I)、對未工作的水源熱泵機組關閉對應的水源進水閥門，保證其它工作的水源熱泵機組有足夠的水流量通過；(2)、調整水源水流量保證水源熱泵機組有合適的溫差、合適的工作壓力，保證其高效可靠的運轉；(3)、變頻器達到最小頻率設定流量或機組達到最小允許流量時，若水源水排水溫度仍然適合空調使用，則將排水一部分或者全部旁通回到給水井水源靜內，使得水源能量得到最大的提取，減少回灌水量；(4)、第四，最大限度的節省水泵功耗及水源水提取量。
圖I是本實用新型的結構示意圖，其中，「-」表示水路連接-------」表示
電路連接。其中，I-變流量控制器，2-第一機組控制器，3-第二機組控制器，4-第一水源熱泵機組，5-第二水源熱泵機組，6-第一進水溫度傳感器，7-第一出水溫度傳感器，8-第二出水溫度傳感器，9-第二進水溫度傳感器，10-第三進水溫度傳感器，11-第三出水溫度傳感器， 12-第一聯動閥，13-第二聯動閥，14-變頻器，15-水源提水泵，16-第三聯動閥，17-給水水源井，18-回灌水源井。圖2是水源熱泵系統水源水流量隨開啟水源熱泵機組負荷的變化曲線圖。
具體實施方式
水源熱泵機組包括第一水源熱泵機組4和第二水源熱泵機組5，第一水源熱泵機組4上連接有第一分進水管道和第一分出水管道，第二水源熱泵機組5上連接有第二分進水管道和第二分出水管道，給水水源井17上通過水源提水泵連接有總進水管道，回灌水源井18上連接有總出水管道，第一分進水管道和第二分進水管道的進水端均與總進水管道的出水端連接，第一分出水管道和第二分出水管道的出水端均與總出水管道的進水端連接；給水水源井連接17和回灌水源井18之間連接有回水管道；第一分進水管道上設置有第一進水溫度傳感器6和第一聯動閥12，第一分出水管道上設置有第一出水溫度傳感器7 ;第二分進水管道上設置有第二進水溫度傳感器9和第二聯動閥13，第二分出水管道上設置有第二出水溫度傳感器8 ;總進水管道和總出水管道上分別設置有第三進水溫度傳感器10和第三出水溫度傳感器11 ;回水管道上設置有回水閥16 ；水源熱泵系統水源水流量控制裝置，包括第一水源熱泵機組4、第二水源熱泵機組
5、水源提水泵15、第一進水溫度傳感器6、第一出水溫度傳感器7、第二進水溫度傳感器9、 第二出水溫度傳感器8、第三進水溫度傳感器10、第三出水溫度傳感器11、第一聯動閥12、 第二聯動閥13、回水閥16、第一機組控制器2、第二機組控制器3、變流量控制器I和連接於水源提水泵15上的變頻器14 ;第一水源熱泵機組4、第一進水溫度傳感器6、第一出水溫度傳感器7和第一聯動閥12均與第一機組控制器2電連接；第二水源熱泵機組5、第二進水溫度傳感器9、第二出水溫度傳感器8和第二聯動閥13均與第二機組控制器2電連接；第一機組控制器2、第二機組控制器3、第三進水溫度傳感器10、第三出水溫度傳感器11、回水閥16和變頻器14均與變流量控制器I電連接。水源熱泵系統水源水流量控制裝置的控制方法(I)、變頻器工作方式變流量控制器I接收各臺機組控制器信號(包括機組開關狀態、負荷、水溫、工作壓力、故障等)，根據各機組的工作狀態控制變頻器14的頻率變化，變頻器14控制水源提水泵15流量變化，對水源熱泵機組而言存在最小允許工作流量的底線(圖2中的Cl、C2…CN 曲線)，對變頻器而言設計最低頻率對應的流量底線(圖2中的B曲線)。見圖2，根據水源熱泵系統工作狀態(例如水溫、製冷劑壓力、製冷劑溫度臺數、負荷等)計算出理論的水源熱泵系統工作流量變化曲線A，其中，圖2的橫坐標從左到右表示水源熱泵系統工作的負荷從單臺機組最小負荷(O <最小負荷< I,當單臺機組最小負荷為 25%時，即是單臺機組的最大負荷量為lOOkw，實際使用的最小負荷為25kw，就是25%的負荷)到系統中N臺水源熱泵機組的負荷全開的過程，縱坐標表示水源熱泵系統的水源水流量，最大流量用100%表示，B曲線表示變頻器最小頻率對應的水源水流量曲線，Cl線條表示開啟I臺機組時允許的最小水源水流量，C2線條表示開啟2臺機組時允許的最小水源水流量，CN線條表示開啟N臺機組時允許的最小水源水流量，V線條表示變頻器控制的水源熱泵系統實際工作流量。根據建築冷暖需求的變化，機組工作檯數及負荷相應變化，負荷在單臺機組最小負荷至N臺機組負荷間變化，其水源熱泵系統的最小水源水流量隨之變化，保證任一負荷下變頻器控制的流量不小於曲線A、B、C對應的流量。(2)、第一聯動閥12工作方式第一水源熱泵機組4停止工作時，第一聯動閥12關閉，第一水源熱泵機組4開啟工作時，第一聯動閥12開啟。(3)、第二聯動閥13工作方式第二水源熱泵機組5停止工作時，第二聯動閥13關閉，第一水源熱泵機組5開啟工作時，第二聯動閥13開啟。(4)、回水閥16的工作方式第三進水溫度傳感器10和第三回水溫度傳感器11檢測的溫度在合適的範圍時，即給水水源井17的出水溫度和回灌水源井18溫差很小時，變流量控制器I控制回水閥16開啟經回灌水源井18回流至給水水源井17中。
權利要求1.一種水源熱泵系統水源水流量控制裝置，所述的水源熱泵機組通過進水管道和給水水源井連接、通過出水管道和回灌水源井連接，進水管道的進水端設置有水源提水泵，進水管道上設置聯動閥，其特徵在於所述的水源熱泵系統水源水流量控制裝置包括設置於進水管道上的進水溫度傳感器、設置於出水管道上的出水溫度傳感器、與水源熱泵機組、進水溫度傳感器和出水溫度傳感器電連接的變流量控制器、與變流量控制器和水源提水泵電連接的變頻器。
2.根據權利要求I所述的一種水源熱泵系統水源水流量控制裝置，其特徵在於所述的水源熱泵機組為多個，多個水源熱泵機組上均連接有分進水管道和分出水管道，給水水源井上連接有總進水管道，回灌水源井上連接有總出水管道，所述的多個分進水管道的進水端均與總進水管道的出水端連接，多個分出水管道的出水端均與總出水管道的進水端連接；所述的多個分進水管道上均設置有分進水溫度傳感器和分聯動閥，多個分出水管道上均設置有分出水溫度傳感器，總進水管道和總出水管道上均設置有總進水溫度傳感器和總出水溫度傳感器；所述的每個水源熱泵機組的分進水溫度傳感器、分出水溫度傳感器和分聯動閥均與各水源熱泵機組對應的分機組控制器電連接，每個分機組控制器、總進水溫度傳感器和總出水溫度傳感器均與變流量控制器電連接。
3.根據權利要求I所述的一種水源熱泵系統水源水流量控制裝置，其特徵在於所述的給水水源井和回灌水源井之間連接有回水管道，回水管道上設置有回水閥，回水閥與變流量控制器電連接。
專利摘要本實用新型公開了一種水源熱泵系統水源水流量控制裝置，包括設置於水源熱泵機組進水管道上的進水溫度傳感器和水源提水泵、設置於水源熱泵機組出水管道上的出水溫度傳感器、與水源熱泵機組、進水溫度傳感器和出水溫度傳感器電連接的變流量控制器、與變流量控制器和水源提水泵電連接的變頻器。本實用新型根據用戶實際負荷的大小，保證水源熱泵機組的安全運轉的情況下，控制水源熱泵機組水路聯動閥門及水源水提取量及回灌量，其結構簡單、操作方便。
文檔編號F25B49/00GK202350401SQ201120499810
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月6日 優先權日2011年12月6日
發明者張明軍, 蔣海洋 申請人:安徽日源環保能源科技有限公司