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一種改進的地源熱泵控制裝置及其控制方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510975154.7

申請日:

2015.12.21

公開號:

CN105485964A

公開日:

2016.04.13

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F25B 30/06申請日:20151221|||公開
IPC分類號: F25B30/06; F25B49/00 主分類號: F25B30/06
申請人: 華北電力大學(保定)
發明人: 高月芬; 祝遵強; 程永召; 南珊珊; 商宇軒; 任飛
地址: 071000河北省保定市永華北大街619號
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510975154.7

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.01.09|||2016.05.11|||2016.04.13

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種改進的地源熱泵控制裝置,包括地埋管機構以及分別與地埋管機構使用水管連接的用戶側導熱盤管、加熱鍋爐和冷卻塔,所述地埋管機構包括與用戶側導熱盤管連接的第一進水回路和第一出水回路、與加熱鍋爐連接的第二進水回路和第二出水回路、與冷卻塔連接的第三進水回路和第三出水回路,第二進水回路和第三進水回路分別通過第一導熱機構和第二導熱機構與第一出水回路接觸,第一進水回路、第一出水回路、第二進水回路、第二出水回路、第三進水回路和第三出水回路上分別設置有水溫計。本發明還提供了一種地源熱泵控制裝置的控制方法。本發明能夠改進現有技術的不足,提高了地源熱泵聯合系統的熱效率。

權利要求書

1.一種改進的地源熱泵控制裝置,包括地埋管機構(1)以及分別
與地埋管機構(1)使用水管連接的用戶側導熱盤管(2)、加熱鍋爐(3)
和冷卻塔(4),其特征在于:所述地埋管機構(1)包括與用戶側導熱盤
管(2)連接的第一進水回路(5)和第一出水回路(6)、與加熱鍋爐(3)
連接的第二進水回路(7)和第二出水回路(8)、與冷卻塔(4)連接的
第三進水回路(9)和第三出水回路(10),第二進水回路(7)和第三進
水回路(9)分別通過第一導熱機構(11)和第二導熱機構(12)與第一
出水回路(6)接觸,第一進水回路(5)、第一出水回路(6)、第二進水
回路(7)、第二出水回路(8)、第三進水回路(9)和第三出水回路(10)
上分別設置有水溫計(13);第一導熱機構(11)包括第一導熱腔體(14),
第一導熱腔體(14)內通過旋轉電機(15)連接有葉片(16);第二導熱
機構(11)包括第二導熱腔體(17),第二導熱腔體(17)內保持真空,
第二導熱腔體(17)的內徑由上至下逐漸減小,第二導熱腔體(17)內
通過液壓桿(18)連接有導熱金屬片(19),導熱金屬片(19)與第二導
熱腔體(17)的內壁選擇性接觸。
2.根據權利要求1所述的改進的地源熱泵控制裝置,其特征在于:
所述第一導熱機構(11)和第二導熱機構(12)之間設置有隔熱層(20)。
3.根據權利要求1所述的改進的地源熱泵控制裝置,其特征在于:
所述第一導熱腔體(14)的內壁設置有與第一導熱腔體(14)相連通的
導流腔(21),導流腔(21)內設置有相互嚙合的傳動齒輪(25)和被動
葉輪(22),第一導熱腔體(14)內設置有主動葉輪(23),傳動齒輪(25)
與主動葉輪(23)之間通過傳動軸(24)連接。
4.根據權利要求1所述的改進的地源熱泵控制裝置,其特征在于:
所述導熱金屬片(19)外側固定有扭簧(26),弧形金屬片(27)的一端
固定在導熱金屬片(19)上,導熱金屬片(19)的另一端固定在扭簧(26)
上。
5.根據權利要求4所述的改進的地源熱泵控制裝置,其特征在于:
所述第二導熱腔體(17)的內壁設置有螺旋導向槽(28),螺旋導向槽(28)
的側壁設置有若干層插槽(29),插槽(29)的頂端設置有向上翹起的弧
形腔體(30)。
6.一種使用上述權利要求1-5任意一項所述的改進的地源熱泵控制
裝置的控制方法,其特征在于包括以下步驟:
A、循環水在第一進水回路(5)和第一出水回路(6)內循環流動,
使用地埋管機構(1)對用戶側進行溫度調節;在采暖季時,當地埋管機
構(1)內的熱源不能滿足用戶側的熱量需求量時,啟動加熱鍋爐(3)
對地埋管機構(1)內進行熱量補充,同時利用第一導熱機構(11)對第
一進水回路(5)進行熱傳導;在制冷季時,當地埋管機構(1)內的冷
源不能滿足用戶側的冷量需求量時,啟動冷卻塔(4)對地埋管機構(1)
內進行冷量補充,同時利用第二導熱機構(12)對第一進水回路(5)進
行熱傳導。
B、處于采暖季時,導熱金屬片(19)在液壓桿(18)的帶動下位于
第二導熱腔體(17)的頂部,與第二導熱腔體(17)的內壁相分離,第
一導熱腔體(14)內填充有導熱油,葉片(16)在旋轉電機(15)的帶
動下轉動;葉片(16)的轉速通過用戶側的目標溫度經過第一傳遞函數F
(t)的運算得出,第一傳遞函數F(t)的形式為,
F(t)=At2+Bt+C
其中,t為用戶側目標溫度,A為以第一進水回路(5)與第一出水回路
(6)的溫差為變量的函數,B為第二進水回路(7)與第二出水回路(8)
的溫差為變量的函數,C為以地埋管機構(1)內平均溫度為變量的函數;
C、處于制冷季時,導熱金屬片(19)在液壓桿(18)的帶動下向下
移動,與第二導熱腔體(17)的內壁接觸,將第一導熱腔體(14)內的
導熱油抽出,葉片(16)停止轉動;液壓桿(18)的位置通過用戶側的
目標溫度經過第而傳遞函數G(t)的運算得出,第二傳遞函數G(t)的
形式為,
G(t)=Xt2+Yt+Z
其中,t為用戶側目標溫度,X為以第一進水回路(5)與第一出水回路
(6)的溫差為變量的函數,Y為第三進水回路(9)與第三出水回路(10)
的溫差為變量的函數,Z為以地埋管機構(1)內平均溫度為變量的函數。

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一種 改進 源熱泵 控制 裝置 及其 方法
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