一種地源熱泵和冷卻塔串聯復合式空調的自動控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種地源熱栗和冷卻塔串聯復合式空調的自動控制系統，屬于暖通空調工程技術領域。
【背景技術】
[0002]在地埋管地源熱栗系統的設計與應用中，土壤的熱平衡問題逐漸得到人們的重視。以我國為例，當地埋管地源熱栗系統冬夏兼用時，在南方地區建筑冷負荷大于熱負荷，所以系統夏天排入土壤的熱量比冬天從土壤中取出的熱量大，于是就會造成土壤得失熱量的不平衡。長期如此，會導致地埋管與土壤的換熱效果越來越差，無法發揮地埋管地源熱栗的節能優越性，甚至有可能更耗能。復合式地埋管地源熱栗是如今解決土壤熱平衡問題效果顯著、應用較廣泛的方法。復合式地埋管地源熱栗即把地埋管地源熱栗與其它形式的加熱(散熱)設備結合使用，彌補在某些地區單獨使用地源熱栗時的缺陷，可有效改善地源熱栗系統的循環性能，減少埋管井數量，有利于平衡全年排熱量和吸熱量，減少地下土壤的熱積聚，使其優越的性能得到很好的發揮。如在我國南方因夏季冷負荷高于冬季熱負荷，經常采用地源熱栗加冷卻塔的復合式系統，而串聯式相對來說結構比較簡單，易于控制，系統運行比較穩定。
【發明內容】
[0003]本發明的目的，就是為了解決上述現有技術存在的問題，而提供一種地源熱栗和冷卻塔串聯復合式空調的自動控制系統，特別適用于夏季冷負荷明顯高于冬季熱負荷的地源熱栗空調系統，閉式冷卻塔和地源熱栗空調串聯運行，運用合理的控制方式來控制冷卻塔的啟停運行，保證地埋管出水溫度在合理范圍，避免地埋管系統的土壤熱堆積問題。
[0004]實現上述目的的技術方案是:一種地源熱栗和冷卻塔串聯復合式空調的自動控制系統，所述復合式空調包括地源熱栗機組、地埋管和空調末端，所述地源熱栗機組包括第一?第四接口，所述地源熱栗機組的第一接口與所述空調末端的一端相連，所述空調末端的另一端與所述地源熱栗機組的第二接口相連，所述自動控制系統包括控制箱、溫度變送器、電動三通調節閥、閉式冷卻塔、冷卻塔循環栗和地埋管循環栗，其中:
[0005]所述電動三通調節閥的第一端與所述地源熱栗機組的第三接口相連；
[0006]所述電動三通調節閥的第二端、冷卻塔循環栗、閉式冷卻塔和電動三通調節閥的第三端依次相連；
[0007]所述電動三通調節閥和冷卻塔循環栗的相接端與所述地埋管的進口相連；
[0008]所述地埋管的出口通過所述地埋管循環栗與所述地源熱栗機組的第四接口相連；
[0009]所述溫度變送器設置在所述地埋管循環栗與所述地源熱栗機組的第四接口的相接端上；
[0010]所述控制箱分別與所述電動三通調節閥、閉式冷卻塔、冷卻塔循環栗和溫度變送器電連接。
[0011]上述的一種地源熱栗和冷卻塔串聯復合式空調的自動控制系統，其中，所述地源熱栗機組的第一接口和所述空調末端之間依次設置有第一壓力表和循環栗；
[0012]所述地源熱栗機組的第二接口和所述空調末端之間依次設置有第二壓力表、第一流量計和第一 Y型過濾器；
[0013]所述地源熱栗機組的第三接口和所述電動三通調節閥之間設置有第三壓力表；
[0014]所述地源熱栗機組的第四接口和所述溫度變送器之間依次設置有第四壓力表、第二流量計和第二 Y型過濾器。
[0015]本發明的地源熱栗和冷卻塔串聯復合式空調的自動控制系統，與現有技術相比的有益效果體現在:
[0016](I)本發明的自動控制系統通過地埋管出水溫度來精確控制串聯的冷卻塔的啟停運行，保證地源熱栗系統一直處于高效運行狀態，避免地埋管系統產生熱堆積現象，同時又保證整套復合式空調系統的穩定運行；
[0017](2)整個系統全部自動運行及切換，減少人工成本，確保系統更高效和穩定的運行。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的地源熱栗和冷卻塔串聯復合式空調的自動控制系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]為了使本技術領域的技術人員能更好地理解本發明的技術方案，下面將結合附圖對本發明作進一步說明。
[0020]請參閱圖1，本發明的實施例，地源熱栗和冷卻塔串聯復合式空調包括地源熱栗機組101、地埋管102和空調末端103，所述地源熱栗機組101包括第一?第四接口 a、b、c、d，地源熱栗機組101的第一接口 a與空調末端103的一端相連，空調末端103的另一端與地源熱栗機組101的第二接口 b相連。
[0021]一種地源熱栗和冷卻塔串聯復合式空調的自動控制系統，包括控制箱5、溫度變送器1、電動三通調節閥2、閉式冷卻塔3、冷卻塔循環栗4和地埋管循環栗6。
[0022]電動三通調節閥2的第一端e與地源熱栗機組101的第三接口 c相連；電動三通調節閥2的第二端f、冷卻塔循環栗4、閉式冷卻塔3和電動三通調節閥2的第三端g依次相連；電動三通調節閥2和冷卻塔循環栗4的相接端與地埋管102的進口相連；地埋管102的出口通過地埋管循環栗6與地源熱栗機組101的第四接口 d相連；溫度變送器I設置在地埋管循環栗6與地源熱栗機組101的第四接口 d的相接端上；控制箱5分別與電動三通調節閥2、閉式冷卻塔3、冷卻塔循環栗4和溫度變送器I電連接。
[0023]地源熱栗機組101的第一接口 a和空調末端103之間依次設置有第一壓力表71和循環栗10 ;地源熱栗機組101的第二接口 b和空調末端103之間依次設置有第二壓力表72、第一流量計81和第一 Y型過濾器91 ;地源熱栗機組101的第三接口 c和電動三通調節閥2之間設置有第三壓力表73 ;地源熱栗機組101的第四接口 d和溫度變送器I之間依次設置有第四壓力表74、第二流量計82和第二 Y型過濾器92。
[0024]本發明的地源熱栗和冷卻塔串聯復合式空調的自動控制系統，有以下特點:
[0025](I)整套系統以地埋管102出水溫度作為控制參數，設定最低和最高限值；
[0026](2)冷卻塔和地源熱栗機組101通過串聯的方式進行連接，地埋管102系統一直運行，冷卻塔通過自控系統切換運行；
[0027](3)采用的冷卻塔為閉式冷卻塔3，保證復合式地源熱栗系統處于閉式循環。
[0028](4)電動三通閥2處于第一狀態時，電動三通閥2的第一端e和第二端f連通，閉式冷卻塔3處于被旁通狀態，不參與復合式空調系統運行；電動三通閥2處于第二狀態時，電動三通閥2的第一端e和第三端d連通，冷卻塔處于接入復合式空調系統狀態，參與復合式空調系統運行。
[0029]本發明的地源熱栗和冷卻塔串聯復合式空調的自動控制系統，工作原理為:整套復合式空調系統運行前，控制系統默認電動三通閥2處于第一狀態，將閉式冷卻塔3旁通，不參與系統運行。整套空調系統運行之后，控制箱5自行檢測、判斷溫度變送器I傳輸的地埋管102出水溫度數據來實施控制策略:
[0030]當地埋管102出水溫度高于其最高出水溫度設定值時，說明地埋管102換熱系統換熱能力已經接近飽和，長期運行下去會造成系統的換熱效率進一步下降。此時，控制箱5給電動三通閥2控制信號，使其切換到第二狀態，延時20s，開啟冷卻塔循環栗4，同時啟動閉式冷卻塔3，此時冷卻塔3和地埋管102系統串聯；
[0031]當地埋管102出水溫度低于其最低出水溫度設定值時，控制箱5給閉式冷卻塔3控制信號，關閉閉式冷卻塔3，同時關閉冷卻塔循環栗4，延時20s，控制電動三通閥2，使其切換回第一狀態，此時閉式冷卻塔3不參與復合式空調系統運行。
[0032]綜上所述，本發明的地源熱栗和冷卻塔串聯復合式空調的自動控制系統，特別適用于夏季冷負荷明顯高于冬季熱負荷的地源熱栗空調系統。閉式冷卻塔3和地源熱栗機組101通過串聯的方式進行連接，地埋管102系統一直運行，閉式冷卻塔3通過自控系統切換運行，整個自動控制系統通過地埋管出水溫度來精確控制串聯的冷卻塔的啟停運行，保證地源熱栗系統一直處于高效運行狀態，避免地埋管系統產生熱堆積現象，同時又保證整套復合式空調系統的穩定運行；整個系統全部自動運行及切換，減少人工成本，確保系統更高效和穩定的運行。
[0033]以上實施例僅供說明本發明之用，而非對本發明的限制，有關技術領域的技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變換或變型，因此所有等同的技術方案也應該屬于本發明的范疇，應由各權利要求所限定。
【主權項】
1.一種地源熱栗和冷卻塔串聯復合式空調的自動控制系統，所述復合式空調包括地源熱栗機組、地埋管和空調末端，所述地源熱栗機組包括第一?第四接口，所述地源熱栗機組的第一接口與所述空調末端的一端相連，所述空調末端的另一端與所述地源熱栗機組的第二接口相連，其特征在于，所述自動控制系統包括控制箱、溫度變送器、電動三通調節閥、閉式冷卻塔、冷卻塔循環栗和地埋管循環栗，其中: 所述電動三通調節閥的第一端與所述地源熱栗機組的第三接口相連； 所述電動三通調節閥的第二端、冷卻塔循環栗、閉式冷卻塔和電動三通調節閥的第三端依次相連； 所述電動三通調節閥和冷卻塔循環栗的相接端與所述地埋管的進口相連； 所述地埋管的出口通過所述地埋管循環栗與所述地源熱栗機組的第四接口相連； 所述溫度變送器設置在所述地埋管循環栗與所述地源熱栗機組的第四接口的相接端上; 所述控制箱分別與所述電動三通調節閥、閉式冷卻塔、冷卻塔循環栗和溫度變送器電連接。2.根據權利要求1所述的一種地源熱栗和冷卻塔串聯復合式空調的自動控制系統，其特征在于，所述地源熱栗機組的第一接口和所述空調末端之間依次設置有第一壓力表和循環栗; 所述地源熱栗機組的第二接口和所述空調末端之間依次設置有第二壓力表、第一流量計和第一 Y型過濾器； 所述地源熱栗機組的第三接口和所述電動三通調節閥之間設置有第三壓力表； 所述地源熱栗機組的第四接口和所述溫度變送器之間依次設置有第四壓力表、第二流量計和第二 Y型過濾器。
【專利摘要】本發明涉及一種地源熱泵和冷卻塔串聯復合式空調的自動控制系統，所述復合式空調包括地源熱泵機組、地埋管和空調末端，所述地源熱泵機組包括第一～第四接口，所述地源熱泵機組的第一接口與所述空調末端的一端相連，所述空調末端的另一端與所述地源熱泵機組的第二接口相連，所述自動控制系統包括控制箱、溫度變送器、電動三通調節閥、閉式冷卻塔、冷卻塔循環泵和地埋管循環泵，所述控制箱分別與所述電動三通調節閥、閉式冷卻塔、冷卻塔循環泵和溫度變送器電連接。本發明以地埋管出水溫度做為控制參數，將地源熱泵和冷卻塔串聯運行，相比傳統的地源熱泵空調，更加精確、高效，更加有利于地源熱泵的長期穩定運行。
【IPC分類】F24F11/00
【公開號】CN105157179
【申請號】CN201510613443
【發明人】熊健, 方輝旺, 黃天梁, 石磊, 譚廷樂
【申請人】寶蓮華新能源技術（上海）有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月24日