一种热平衡管理系统及其管理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及土壤源热泵空调领域，具体是一种热平衡管理系统及其管理方法。
【背景技术】
[0002]土壤源热泵空调系统在国内广泛应用，其土壤的热平衡决定了土壤换热器的寿命，也决定了土壤源热泵空调系统的寿命，但在实际的应用中，对于每个土壤源热泵空调系统中，每年在夏季往土壤换热器的蓄热与冬季从土壤内取热都没有系统的管控，给土壤源热泵空调系统运行的寿命造成损坏。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种能够正常运行、寿命延长的热平衡管理系统及其管理方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种热平衡管理系统，包括土壤源热泵中央空调系统1、土壤源热泵中央空调系统II与热平衡管理器III，土壤源热泵中央空调系统I，包括地源热泵主机、用户侧循环水泵A、土壤源侧循环水泵、通风机盘管、土壤换热器地埋管和管道，土壤换热器地埋管的U形管的左端通过管道与地源热泵主机、通风机盘管的上端连接，同时在土壤换热器地埋管的U形管的左端上方的一段管道安装流量测量仪与温度传感器A，土壤换热器地埋管的U形管的右端通过管道与地源热泵主机、用户侧循环水泵A、土壤源侧循环水泵和通风机盘管的下端连接，同时在土壤换热器地埋管的U形管的右端上方的一段管道安装温度传感器B。土壤源热泵中央空调系统II包括冷水机组主机、用户侧循环水泵B、冷却塔侧循环水泵、冷却塔和管道，冷却塔的一端通过管道直接与冷水机组主机连接，另一端通过冷却塔侧循环水泵、管道与冷水机组主机连接，通风机盘管的一端通过管道直接与冷水机组主机连接，另一端通过用户侧循环水泵B、管道与冷水机组主机连接。热平衡管理器III，包括管理装置、流量测量仪、温度传感器A、温度传感器B和PLC，管理装置分别与流量测量仪、温度传感器A、温度传感器B和PLC连接，PLC分别与土壤源热泵空调系统1、II连接。
[0005]作为本发明进一步的方案:管道上安装阀门。
[0006]作为本发明进一步的方案:冷水机组主机包括水冷冷水机组与风冷冷水机组。
[0007]作为本发明进一步的方案:管理装置包括控制土壤源热泵空调系统1、II中的热量测量以及土壤源热泵空调系统1、II何时投入运行的管理。
[0008]所述热平衡管理系统的管理方法，在冬季运行时，热平衡管理器III中的PLC接收到开启冬天模式，PLC控制土壤源热泵空调系统I中的阀门v3，阀门v4，阀门v5，v6开；阀门vl，阀门v2，阀门v7，阀门v8关；PLC控制土壤源侧循环水泵启动，土壤源侧循环水泵推动地源侧水通过土壤换热器地埋管吸收热量，顺着管道进入地源热泵主机，紧接着PLC控制用户侧循环水泵A也启动，推动用户侧的冷水经过管道，通风机盘管换热给用户提供热气，启动完毕后，地源热泵主机启动，这时流量测量仪和温度传感器A和温度传感器B开始工作，温度传感器A与温度传感器B检测到的温度差值Λ Τ和流量仪检测到的流量q，输送给管理装置，根据热量公式，管理装置累计出整个供暖季系统从土壤中取出的热量Q1 ;在夏季运行时，热平衡管理器III中PLC接收到开启夏天模式，PLC控制土壤源热泵空调系统I中的阀门vl，阀门v2,阀门v7,阀门v8开；阀门v3,阀门v4,阀门v5,阀门v6关；PLC控制土壤源侧循环水泵启动，土壤源侧循环水泵推动地源侧水通过土壤换热器地埋管散发热量，顺着管道进入地源热泵主机，PLC控制用户侧循环水泵A也启动，推动用户侧的冷水经过管道，通风机盘管换热给用户提供冷气，启动完毕后，地源热泵主机启动，这时流量测量仪和温度传感器A和温度传感器B开始工作，温度传感器A与温度传感器B检测到的温度差值Δ T和流量仪检测到的流量q，输送给管理装置，根据热量公式，管理装置累计出整个制冷季系统往土壤里散发的热量Q2;当散热量Q2等于Q1时，管理装置将土壤源热泵空调系统I停止运行的命令传达给PLC，PLC通过自动控制将土壤源热泵空调系统I停止运行，并同时自动将土壤源热泵空调系统II开始运行。
[0009]作为本发明进一步的方案:热量公式Q=CM Δ T。
[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果是:保证土壤源热泵系统在全年的一个制冷季和一个供暖季从土壤内散热和从土壤内提热都相同，保证了土壤换热器的热平衡，延长土壤换热器的寿命。
【附图说明】
[0011]图1是热平衡管理系统分开结构示意图；
图2是热平衡管理系统整体结构示意图；
图中:①-地源热泵主机、②-用户侧循环水泵A、③-土壤源侧循环水泵、④-通风机盘管、⑤-土壤换热器地埋管、⑥-冷水机组主机、⑦-用户侧循环水泵B、⑧-冷却塔侧循环水泵、⑨-冷却塔、⑩-管道、⑴-管理装置、⑵-流量测量仪、⑶-温度传感器A、⑷-温度传感器B、(5) -PLC。
【具体实施方式】
[0012]下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0013]请参阅图1与图2，本发明实施例中，一种热平衡管理系统，包括土壤源热泵中央空调系统1、土壤源热泵中央空调系统II与热平衡管理器III，为建筑物供冷与供暖的土壤源热泵中央空调系统I，包括地源热泵主机①、用户侧循环水泵A②、土壤源侧循环水泵③、通风机盘管④、土壤换热器地埋管⑤和管道⑩，土壤换热器地埋管⑤的U形管的左端通过管道⑩与地源热泵主机①、通风机盘管④的上端连接，同时在土壤换热器地埋管⑤的U形管的左端上方的一段管道⑩安装流量测量仪⑵与温度传感器A⑶，土壤换热器地埋管⑤的U形管的右端通过管道⑩与地源热泵主机①、用户侧循环水泵A②、土壤源侧循环水泵③和通风机盘管④的下端连接，同时在土壤换热器地埋管⑤的U形管的右端上方的一段管道⑩安装温度传感器B (4)，管道⑩上安装阀门vl、阀门v2、阀门v3、阀门v4、阀门v5、阀门v6、阀门v7与阀门v8。
[0014]为建筑物供冷的土壤源热泵中央空调系统II包括冷水机组主机⑥、用户侧循环水泵B⑦、冷却塔侧循环水泵⑧、冷却塔⑨和管道⑩，冷却塔⑨的一端通过管道⑩直接与冷水机组主机⑥连接，另一端通过冷却塔侧循环水泵⑧、管道⑩与冷水机组主机⑥连接，通风机盘管④的一端通过管道⑩直接与冷水机组主机⑥连接，另一端通过用户侧循环水泵B⑦、管道⑩与冷水机组主机⑥连接，管道⑩上安装阀门。采用土壤源热泵空调系统为建筑物的供冷与供暖中，一般是土壤源热泵中央空调系统I和土壤源热泵中央空调系统II联合运行来实现。
[0015]热平衡管理器III，包括管理装置⑴、流量测量仪⑵、温度传感器A⑶、温度传感器B⑷和PLC(5)，管理装置⑴是在土壤源热泵空调系统1、II中的热量测量以及系统I和系统II何时投入运行的管理，管理装置⑴分别与流量测量仪⑵、温度传感器A⑶、温度传感器B(4)和PLC(5)连接，PLC (5)分别与土壤源热泵空调系统1、II连接，热平衡管理器III检测土壤源热泵空调系统1、II的动态运行状态，把每夏季每小时往土壤内散热和冬季从土壤内取热记录下来，并分别进行累计。如果土壤热泵空调系统夏季往土壤散热多了，那就调整两个系统的运行，由土壤源热泵空调系统II来运行，通过调整，达到实现土壤热平衡的目的。热平衡管理器III，对组成为建筑供冷和供暖的土壤源热泵空调系统I和土壤源热泵空调系统II的运行时间进行管控，实现在全年的一个制冷季和一个供暖季从土壤内散热和从土壤内提热都相同，保证土壤换热器的热平衡，延长土壤换热器的寿命，保证土壤源热泵空调系统1、II正常运行。
[0016]本发明实施例中，所述热平衡管理系统的管理方法，土壤源热泵空调系统I收到开启夏天模式，阀门VI，阀门V2,阀门v7,阀门v8开；阀门v3,阀门v4,阀门v5,阀门v6关；土壤源侧循环水泵③启动，土壤源侧循环水泵③推动地源侧水通过土壤换热器地埋管⑤散发热量，顺着管道⑩进入地源热泵主机①，紧接着用户侧循环水泵A②也启动，推动用户侧的冷水经过管道⑩，通风机盘管④换热给用户提供冷气，启动完毕后，地源热泵主机①启动，地源侧蓄积热量；土壤源热泵空调系统I接收到开启冬天模式，阀门v3，阀门v4，阀门v5,阀门v6开；阀门vl,阀门v2,阀门v7,阀门v8关；土壤源侧循环水泵③启动，土壤源侧循环水泵③推动地源侧水通过