地源热泵与冰蓄冷耦合系统测试研究(年会格式终稿)

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1、地源热泵与冰蓄冷空调耦合系统的测试平台及其性能研究黄其，王玉刚，毛佳妮，匡环（中国计量学院计量测试工程学院，浙江省杭州市，310018）摘要：针对地源热泵与冰蓄冷耦合系统进行研究，设计了一套基于PLC的测量控制系统，完成对主机运行的控制，并采集系统运行时的流量、温度、压力、液位等信息。同时，利用LabVIEW平台幵发出一套监控软件，实时显示系统运行状态及参数，并通过对出风口风量大小的调节完成室内温度的控制。为了检验测试系统的运行能力，对整个地源热泵与冰蓄冷耦合系统也进行了土壤热响应测试，并测算分析了土

2、壤特性。关键词：地源热泵；冰蓄冷；PLC;LabVIEW;土壤热响应中图分类号:TP273文献标识码:ATheTestPlatformandPerformanceAnalysisofGround-sourceHeatPumpCoupledwithIceStorageAir-conditioningSystemHUANGQi,WANGYu-gang,MAOJia-ni，KUANGHuan(CollegeofMetrologyTechnologyandEngineering，ChinaJiliangUni

3、versity，Hangzhou,310018,China)Abstract:ontheground-sourceheatpumpcombinedwithicestorageair-conditioningsystem,takingPLCtechnologyascore,ameasurementcontrolsystemisdesigned，whichachievedthecontrolofthehostoperationandtheinformationcollectionofflow，temper

4、ature,pressureandtheliquidlevel.AndaSystemoperationstatemonitoringprogramwasdevelopedonthebasisofLabVIEW.What’smore，basedonthepresentsystem,soilheatresponseexperimentwasperformedtochecktheeffectofoperationonthepresentsystem.Keywords:groundsourceheatpump

5、;icestoragesystom;PLC;LabVIEW;soilheatresponse1引言随着我国城市化进程的加快，加剧了我国能源的供需矛盾11］。建筑能耗具有极大的节能潜力。因此，现代社会对于建筑空调领域也投入人量的研究。地源热泵作为一种“绿色空调”，其突出优点为l2_3j:（1）地表浅层收集的太阳能不受地域限制且能量B人，这种能量无处不在，方便可取；（2）地源热泵污染排放量低，比空气源热泵减少40%以上；（3）地源热泵节能效果明显，比空气热泵系统节能40%以上；（4）地源热泵供暖系统的供暖

6、成本较低，天然气锅炉和燃油锅炉均要比其高40%以上；（5）由于地下土壤的温度全年较为稳定，与传统的空气源热泵相比，其能效比要高出40%左右。冰蓄冷空调技术也具有其突出优点，主要为14〜：（1）削峰填谷，平衡电网负荷；（2）减小制冷机组容呈，减少空调系统初投资；（3）利用峰谷电力差价，为用户节省电费支出；（4）冷冻水温度可降至1~4°C,实现低温送风，减小空调末端用电功率。目前，各种测试系统软件设计正趋向多元化、高精度化以及信息控制快捷化17_8］。因此，地源热泵与冰蓄冷耦合系统的测试系统设计应该跟上时

7、代的步伐，加快其测试系统设计研究进度。本文主要是在原有搭建好的地源热泵与冰蓄冷耦合系统的基础上，以PLC为设计核心,并结合LaBVIEW软件开发平台，设计一套相应的测试系统，以便更加快捷地完成测试任务和运行操作，也为工程实践屮的软件控制程序编译提供一定的参考。同时，为了检验软件的可操作性，应用设计的测试系统，进行了土壤热响应实验。1实验系统介绍地源热泵联合冰蓄冷空调系统主要巾地1埋管换热器、制冷主机机组、室内载冷介质循环系统和蓄冰槽等构成。在夏季用电低谷的夜间，利用地源热泵机组进行制冰，将冷:W:在蓄

8、冰槽屮储存起来，白天用电岛峰时段进行融冰供冷。如果白天冷负荷较小，可单独采用融冰供冷；若白天冷负荷较大，同时开启地源热泵机组，运行于空调工况，由地源热泵机组和冰蓄冷联合供冷，整个系统如阁1所示。地J1管換热循坏泵图I地源热泵与冰蓄冷耦合系统2测试系统设计2.1测试系统组成图2显示了整个控制系统结构的结构框架。PLC是整个系统的核心控制模块，控制模块纟II成包括CPU224、1个模拟量输入扩展模块EM231和2个模拟量输入/输出模块EM235;计算机通过串