地热—热泵供暖自控系统分析_1

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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果地热—热泵供暖自控系统分析摘要：本文主要对北京40万平米某小区采用地热－热泵供暖自控系统进行了介绍，并阐述了整个系统稳定、高效、合理、节能运行的控制原则，分析了问题的解决方法，提出了与传统以室外温度为函数控制供回水的思路不同的模型预测控制及最小二乘法寻优保证舒适度和运行成本最低的控制方法，对地热—热泵供热自控系统的设计与调试有重要的参考价值。关键词：地热热自动控制　　Abstract：Thegeothermy-heatpumpheating

2、automationsystem,whichwasusedin00,000mareainBEijing,isintroducedinthearticle.Itexpatiatesthecontrolprincipletokeepthesystemstable,effective,reasonableandsavingenergysources.Italsoanalysesthesolutionofthespecialcontrol,.InsteadofconventionallycontrollingEItherthesupplyorthereturnflowtemper

3、atureinfunctionofoutdoortemperature,thenewapproachdeliversthemodelpredictivecontrolandoptimizationtokeepthecomfortandthelowestcost.Ithashighreferencevaluetodesignanddebugthecontrolsystemofgeothermy-heatpumpheatingsystem.课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国

4、民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果　　Keywords：geothermy,heatpump,automation1．引言　　进入21世纪，能源与环境问题成为人类迫切需要解决的大问题，它直接影响到全球生态平衡和人类的可持续发展。由于能源短缺以及传统不可再生燃料使用所产生的严重环境污染问题，使人们探索诸如太阳能、生物质能、风能、海洋能、氢能、核能等新能源的热情不断增加，地热能作为一种具有广阔开发前景的新能源也日益受到关注。我国是一个人口众多、资源相对贫瘠的大国，地热资源是可再生利用的清洁能源，既节约了

5、宝贵的不可再生能源，又可改善环境取得生态效益及经济效益。　　北京的地热田属于低温热储，地热水的温度在25～90℃之间，地热水中含有大量的热能，通过地热—热泵系统将地热用于供暖具有运行成本低、无污染的优势，并且符合“绿色奥运“的理念。目前北京市政府已把推广地热采暖列为治理首都城市污染的措施之一。　　地热资源要科学合理的使用才能保证资源的充分利用和其可再生性，本文主要针对北京某小区地热－热泵供暖自控系统进行分析，提出波动调节及预估控制，最大限度充分梯级利用地热资源并保证尾水合理使用及回灌。　　．工程概述课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结

6、果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果　　该小区位于北京北部，建筑面积40万平米，其中住宅万平米，配套用房万平米，是绿色奥运试点工程。小区共有五口1000米深地热井，其中两口抽水井，两口回灌井以及一口备用井。出水温度68℃，供水量为150吨/小时。总供热量为25000KW，其中地热供热能力为4012KW，地热－热泵供热能力为5988KW，其余由小区辅助热源燃气锅炉提供。采用热泵技术将地热水梯级利用到18℃，提供小区供暖，尾水部分提供生活用水

7、，部分排放到回灌井，最大限度的利用和保护地热资源。　　小区的供暖梯级利用分为三部分，分别为低区散热器供暖、高区地板辐射供暖、低区地板辐射供暖。其中低区散热器供暖来自于一级地热以及辅助热源，高区地板辐射供暖来自于二级地热以及辅助热源，低区地板辐射供暖来自于一级二级地热尾水、热泵提升以及辅助热源。　　.地热—热泵供热系统的控制方案　　控制的基本原则　　由于系统比较复杂，要保证系统稳定、高效、合理、节能的运行，控制方案必须遵循如下原则：　　最大限度的利用地热资源，尽量节约辅助加热系统能量。　　·在最大负荷变小时，优先减少辅助加热量。