一種土壤源熱泵系統能效優化方法及優化系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及地源熱泵技術領域，特別涉及一種土壤源熱泵系統能效優化方法及優化系統。
【背景技術】
[0002]土壤源熱泵是利用地下常溫土壤溫度相對穩定的特性，通過深埋于建筑物周圍的管路系統與建筑物內部完成熱交換的裝置。冬季從土壤中取熱，向建筑物供暖；夏季向土壤排熱，為建筑物制冷。
[0003]土壤源熱泵能效是指土壤源熱泵系統在額定工況和額定條件下制熱量(制冷量)與輸入功率之間的比率。土壤源熱泵在工作過程的能效并不并不穩定，系統無法進行優化從而達到較高的土壤源熱泵系統能效。

【發明內容】

[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種土壤源熱泵系統能效優化方法及優化系統，能夠提高土壤源熱泵系統的能效。
[0005]為解決上述技術問題，本發明的實施例提供一種土壤源熱泵系統能效優化方法，所述方法包括:
獲取土壤源熱泵系統的熱泵機組進口水溫；
根據所述土壤源熱泵系統的使用時間，控制熱泵機組進口水溫的波動范圍；
獲取土壤源熱泵系統的蒸發器的蒸發溫度和冷凝器的冷凝溫度；
當所述蒸發溫度低于蒸發溫度閾值時，升高所述蒸發溫度；
當所述冷凝溫度高于冷凝溫度閾值時，降低所述冷凝溫度。
[0006]優選的，所述方法還包括:
獲取土壤源熱泵系統運行信息；
根據土壤源熱泵系統運行信息，調節壓縮機工作頻率。
[0007]優選的，所述根據所述土壤源熱泵系統的使用時間，控制熱泵機組進口水溫的波動范圍，包括:
當土壤源熱泵系統的使用時間小于五年時，控制熱泵機組進口水溫的波動范圍在±0.5°C之間。
[0008]優選的，所述根據所述土壤源熱泵系統的使用時間，控制熱泵機組進口水溫的波動范圍，包括:
當土壤源熱泵系統的使用時間大于二十年時，控制熱泵機組進口水溫的波動范圍在±2°C之間。
[0009]優選的，所述根據所述土壤源熱泵系統的使用時間，控制熱泵機組進口水溫的波動范圍，包括:
當土壤源熱泵系統的使用時間大于等于五年小于等于二十年時，控制熱泵機組進口水溫的波動范圍在±1°C之間。
[0010]本發明還提供一種土壤源熱泵系統能效優化系統，所述系統包括:
進口水溫獲取模塊，用于獲取土壤源熱泵系統的熱泵機組進口水溫；
進口水溫控制模塊，用于模塊根據所述土壤源熱泵系統的使用時間，控制熱泵機組進口水溫的波動范圍；
蒸發冷凝溫度獲取模塊，用于獲取土壤源熱泵系統的蒸發器的蒸發溫度和冷凝器的冷凝溫度；
蒸發溫度調整模塊，用于當所述蒸發溫度低于蒸發溫度閾值時，升高所述蒸發溫度； 冷凝溫度調整模塊，用于當所述冷凝溫度高于冷凝溫度閾值時，降低所述冷凝溫度。
[0011]優選的，所述系統還包括:
系統信息獲取模塊，用于獲取土壤源熱泵系統運行信息；
工作頻率調整模塊，用于根據土壤源熱泵系統運行信息，調節壓縮機工作頻率。
[0012]優選的，所述進口水溫調整模塊包括:
第一控制單元，用于當土壤源熱泵系統的使用時間小于五年時，控制熱泵機組進口水溫的波動范圍在±0.5°C之間。
[0013]第二控制單元，當土壤源熱泵系統的使用時間大于二十年時，控制熱泵機組進口水溫的波動范圍在±2°C之間。
[0014]第三控制單元，用于當土壤源熱泵系統的使用時間大于等于五年小于等于二十年時，控制熱泵機組進口水溫的波動范圍在±1°C之間。
[0015]優選的，所述土壤源熱泵系統的埋地管為熔鍍鋁管，所述熱熔鍍鋁管的導熱系數范圍為 70W/ (m.k)至 90 ff/ (m.k)。
[0016]優選的，所述土壤源熱泵系統的埋地管為方形埋地管，所述埋地管表面設置有換熱肋或翅片。
[0017]本發明的上述技術方案的有益效果如下:
上述方案中，通過根據所述土壤源熱泵系統的使用時間，能夠嚴格準確的控制整熱泵機組進口水溫的波動范圍，從而使土壤源熱泵系統始終以高效運行，當所述蒸發溫度低于蒸發溫度閾值時，升高所述蒸發溫度，當所述冷凝溫度高于冷凝溫度閾值時，降低所述冷凝溫度避免了蒸發溫度過低或冷凝溫度過高引起的土壤源熱泵機組性能系數降低的問題，從而控制傳熱溫差，提高土壤源熱泵系統的性能系數。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明實施例的土壤源熱泵系統能效優化方法流程圖；
圖2為本發明實施例的土壤源熱泵系統能效優化方法結果圖。
【具體實施方式】
[0019]為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0020]本發明的實施例的土壤源熱泵系統能效優化方法，如圖1所示，所述方法包括: 步驟101:獲取土壤源熱泵系統的熱泵機組進口水溫。
[0021]步驟102:根據所述土壤源熱泵系統的使用時間，控制熱泵機組進口水溫的波動范圍。
[0022]其中，當土壤源熱泵系統的使用時間小于五年時，控制熱泵機組進口水溫的波動范圍在±0.5°C之間。當土壤源熱泵系統的使用時間大于二十年時，控制熱泵機組進口水溫的波動范圍在±2°C之間。當土壤源熱泵系統的使用時間大于等于五年小于等于二十年時，控制熱泵機組進口水溫的波動范圍在±1°C之間。
[0023]步驟103:獲取土壤源熱泵系統的蒸發器的蒸發溫度和冷凝器的冷凝溫度。
[0024]其中，蒸發溫度的降低和冷凝溫度的升高，均會使機組的制冷量，性能系數降低以及壓縮比功升高，在環境溫度、壓縮機效率和兩器換熱溫差一定時，制冷循環存在最佳蒸發溫度，熱泵循環存在最佳冷凝溫度，此溫度可使循環的用效率達到最大值，為此，選擇合適的傳熱溫差，使蒸發溫度不能過低，冷凝溫度不能過高，從而提高性能系數。具體措施可以適當的增加傳熱面積，將換熱器分區設計，形成梯級換熱或采用經過表面強化傳熱處理的材料等方法法降低換熱溫差。
[0025]步驟104:當所述蒸發溫度低于蒸發溫度閾值時，升高所述蒸發溫度。
[0026]步驟105:當所述冷凝溫度高于冷凝溫度閾值時，降低所述冷凝溫度。
[0027]其中，蒸發溫度的降低和冷凝溫度的升高，均會使機組的制冷量，性能系數降低以及壓縮比功升高，為此，選擇合適的傳熱溫差，使蒸發溫度不能過低，冷凝溫度不能過高，從而提聞性能系數。
[0028]可以適當的增加傳熱面積，將換熱器分區設計，形成梯級換熱或采用經過表面強化傳熱處理的材料等方法降低換熱溫差。因此合理確定蒸發器和冷凝器換熱的形式、大小以及進出口溫度，進一步完善蒸發器和冷凝器的匹配技術，是充分利用土壤能源，提高室內環境品質的重要保障。
[0029]優選的，所述方法還包括:
獲取土壤源熱泵系統運行信息。
[0030]根據土壤源熱泵系統運行信息，調節壓縮機工作頻率。
[0031]為了獲得較高效率的壓縮機，首先要對壓縮機的設計進行優化，減少壓縮機的各種損失，壓縮機的效率隨工況的變化而變化，因此每種型號的壓縮機只有在特定工況下才具有較高的效率。其次，保持較高的運行效率，機組可以采用變頻壓縮機能量調節技術來降低年度能耗，實現長遠意義上的節能。同時，還需要對壓縮機采取高效運行的有效控制。最后，將壓縮機耗電與峰谷電價，相變儲能等節能技術聯合運行，以達到降低壓縮機耗能，提高機組性能的目的。
[0032]本實施例中，通過根據所述土壤源熱泵系統的使用時間，能夠嚴格準確的控制整熱泵機組進口水溫的波動范圍，從而使土壤源熱泵系統始終以高效運行，當所述蒸發溫度低于蒸發溫度閾值時，升高所述蒸發溫度，當所述冷凝溫度高于冷凝溫度閾值時，降低所述冷凝溫度避免了蒸發溫度過低或冷凝溫度過高的問題，從而控制傳熱溫差，提高土壤源熱栗系統的性能系數。
[0033]本發明還提供一種土壤源熱泵系統能效優化系統，如圖2所示，所述系統包括: 進口水溫獲取模塊201，用于獲取土壤源熱泵系統的熱泵機組進口水溫；
進口水溫控制模塊202，用于模塊根據所述土壤源熱泵系統的使用時間，