水源热泵控制系统
美意整体水源热泵控制器规格书ver-3.1
控制器功能规格书控制器名称：整体水源热泵控制器(内销版)控制器型号：MGC08A 版本号：B编制日期：2004年11月PART NO: ZZ00530008编制人：审核：批准：浙江美意伊吉空调设备有限公司Mammoth EG Air Conditioning Ltd一、控制器基本性能和结构1、基本性能a、抗干扰能力强，EMC测试大于4000V，能长年可靠运行；b、控制器能够适应多种恶劣环境，防潮防湿能力强；c、工作可靠，使用寿命长，故障率低（平均故障率<0.5%）；d、具有RS485远程通讯接口，便于组网；e、机组工作环境温度：-10℃~65℃；f、机组工作相对湿度：5%~95%RH；g、工作模式：制冷、除湿、通风、制热、自动冷热交换；h、室内风速：三速(自动、高、中、低)、单速；i、制热模式：热泵、电加热、热泵电加热辅助；j、电源电压检测：170-250V，精度：±5%；k、各种保护功能齐全；l、定时/计时器功能：实时开机时间设定与内部实时时钟匹配时开机。
同样的，实时关机设定与内部实时时钟匹配时关机。
此设定将持续保留为下一次的自动开/关机用途。
延时开、关仅能通过LCD按钮来激活。
在倒计时模式，当设定计时器倒算至零时，系统将自动开/关机视最后操作状态为开/关而定。
此设定不予持续保留；m、永久性记忆——在掉电或者关机时保存系统状态和设定信息，以便下次开机时读入；n、按键锁定，蜂鸣器提醒；o、三色彩屏背光显示；p、红外线遥控器接收距离：大于8米；遥控器接收角度：大于30度；q、通过主控制板上的拨动开关或跳线可以设置控制板的硬件模式：SW11 热泵0 单冷SW21 无电加热0 有电加热SW31 水—风0 水—水SW41 无生活热水0 有生活热水SW51 内风机三速控制0 内风机单速控制SW6 SW7 SW81 1 1 单系统控制(该板为主机)1 1 0 双系统控制(该板为主机)1 0 1 三系统控制(该板为主机)1 0 0 四系统控制(该板为主机)0 1 1 五系统控制(该板为主机)0 1 0 六系统控制(该板为主机)0 0 1 该板为3,4系统(该板为子机)0 0 0 该板为5,6系统(该板为子机)2、控制器结构每块控制主板包含两个压缩机系统，可以进行单压缩机控制、双压缩机控制以及组网进行多压缩机控制（多拖一、一拖多或集中控制）。
水源热泵系统设计
水源热泵系统设计一、水源热泵设备选型⒈一般情况下按空调冷负荷确定机组型号，对于热负荷高的地区要校核采暖负荷。
传统的系统——用较大的热负荷或冷负荷选择系统。
以出水温度35℃的制冷量或以出水温度18℃的制热量作为选择水源热泵机组的依据。
⒉无锅炉系统——用冷负荷选择水源热泵机组，房间的热损耗需用足够能量的电加热型加热器加以抵消。
⒊水系统进水温度选定原则：一般制冷为15～35℃，制热为10～32℃，国标规定制造商参数标定按制冷进出水温度30/35℃，热泵制热进出水温度20℃。
⒋水量及风量确定原则：一般每KW的水流量为0.19m3/h，风量为140～250m3/h。
⒌实际制冷量及制热量会因室内设计干、湿球温度的不同而有所变化，应根据室内设计干、湿球温度进行修正。
二、循环水系统设计水环系统通常有冷却塔、换热器、蓄热箱、辅助加热器、泵及相应管路组成。
水环水温控制范围一般为15～35℃，在此温度范围内，一般不需要开冷却塔或辅助加热器。
三、系统水流量设计水源热泵系统夏季需冷量的计算方法与其它系统相同。
根据需冷量和所需的冷却水温差，各台水源热泵装置的循环水量即可求出，在考虑到装置的同时使用系数，即可得到整个系统所要求的夏季总冷却循环水量。
一般来说，单一性质的建筑同时使用系数较高，综合性建筑则低一些。
另水源热泵装置的数量越多，同时使用系数越小，反之则越大。
同时使用系数可按以下原则来确定：⒈循环水量小于36 m3/h时，同时使用系数取0.85～0.9⒉循环水量为36～54 m3/h时，同时使用系数取0.85～0.85⒊循环水量大于54 m3/h时，同时使用系数取0.75～0.8以上原则中所提到的循环水量是指各装置所需水量的累计值，把此值乘以同时使用系数即可得到系统实际所需的总循环水量，并以此作为循环水泵、冷却塔的选型参数以及循环水总管径确定的依据。
四、系统形式水源热泵水路系统通常采用一次泵系统，运行简单、管理也比较方便。
污水源热泵供热系统运行优化控制策略研究
污水源热泵供热系统运行优化控制策略研究摘要：随着科学技术的发展，我国的热泵技术有了很大进展，随着热泵技术的发展及污水处理厂提标升级改造项目的落实，污水处理厂出水水质有所提高，为污水源热泵机组在北方冬季供暖中的应用提供更加有利的水质条件，换热后的低温污水排放对水体的热污染明显减小，污水处理厂冬季供暖安全可靠、经济环保。
本文对污水源热泵供暖系统运行优化控制策略应用进行分析，以供参考。
关键词：污水源热泵;优化控制策略;能耗费用引言集中供热是一个全球性的问题，由于其会用到化石燃料，从而产生大量的温室气体、废水并导致空气污染，故而其可持续性受到了广泛关注。
使用可再生能源（如太阳能和风能）来替代化石燃料虽然可以有效解决环境污染问题，但该方法需要投入巨大的成本和非常复杂的基础设施，实施难度较大。
污水源热泵系统是城市可再生能源利用形式中的重要一类，市政污水含有大量的热能，在建筑供热与供冷方面具有很大的应用价值。
对于一个已经投入运行的供热系统而言，设计方案和设备性能参数已不可改变，但合理的运行控制策略，能够挖掘系统节能潜力，显著提升能源利用效率。
1污水源热泵机组的工作原理污水源热泵机组和普通水源热泵相同，主要由压缩机、冷凝器、膨胀（节流）阀、蒸发器及连接管路组成。
其工作原理是通过蒸发器从污水中提取热量Q，在冷凝器中放出热量Q(Q=Q+W)供给供热系统。
这种供热系统只要消耗少量的电能W，便可得到满足供热系统所需要的热量Q。
污水源热泵，主要是以城市污水做为提取和储存能量的冷热源，利用生活废水、工业废水、矿井水、工业设备冷却水、生产工艺排放的废水，通过设置于污水端的换热设备与中介水进行换热。
由换热后的中介水进入热泵机组，主机消耗少量的电能，在冬季及过渡季提取污废水中低品质热量后，经管网供给室内采暖系统、生活热水系统；在夏季将室内的热量带走并释放到污废水中，供室内制冷并制取生活热水。
2污水源热泵供热系统运行优化控制策略2.1城市供热热泵技术在城市供热系统中应用广泛，并且具有诸多优势，能够实现高效供热、多能源利用、能耗优化和环保可持续等方面的目标。
水源热泵系统的组成和工作原理
水源热泵系统的组成和工作原理一、组成结构：1.水源：水源热泵系统主要利用地下水、湖泊、江河等水源进行能量交换。
水源应具备充足的水量和稳定的温度，以满足系统的需求。
2.水泵：用于将水源中的水抽入系统并驱动水流。
3.蒸发器：负责吸收水源中的热量，并将制冷剂蒸发成气态。
4.膨胀阀：用于控制制冷剂的流量，并调节制冷剂的压力和温度。
5.冷凝器：通过管道将制冷剂进行冷却，并将它从气态变为液态。
6.压缩机：负责提高制冷剂的压力和温度，使其能够顺利进行制冷循环。
7.管道系统：用于连接各个组成部分，确保制冷剂的流动和热能的交换。
8.控制系统：用于监测和控制水源热泵系统的运行，以确保系统的效率和性能，并保护系统的正常运行。
二、工作原理：1.制冷循环：水源热泵系统利用制冷剂完成热能的传递。
首先，制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器，此时制冷剂的压力降低，温度也随之降低。
接着，制冷剂吸收水源中的热量，使其蒸发成气态。
然后，气态的制冷剂通过压缩机被压缩，增加了其温度和压力。
最后，制冷剂通过冷凝器，将热量释放到供热系统中，同时由气态变为液态。
整个过程完成了制冷剂的循环，使得水源中的热能得以利用。
2.系统运行：水源热泵系统的运行过程可以分为制冷和制热两个周期。
在制冷周期中，制冷剂吸收水源中的热量，然后通过冷凝器将热量释放到室内空间中，起到制冷作用。
而在制热周期中，制冷剂吸收室内空间中的热量，通过蒸发器将热量释放到水源中，起到供热作用。
系统的运行通过控制系统进行监测和调节，以确保制冷和制热的顺利进行。
3.能量交换：水源热泵系统通过水源和室内空间之间的热量交换，实现了能源的高效利用。
在制冷周期中，系统从水源中吸收低温的热量，然后将高温的热量释放到室内空间中，实现了自然冷却。
而在制热周期中，则相反，系统从室内空间中吸收低温的热量，然后将高温的热量释放到水源中，实现了空间的供热。
总体来说，水源热泵系统的组成主要包括水源、水泵、蒸发器、膨胀阀、冷凝器、压缩机、管道系统和控制系统；其工作原理是通过制冷循环实现热能的传递和能量的交换，从而实现空间的制冷和供热。
水源热泵工作原理及特点
水源热泵工作原理及特点水源热泵是一种采用地热能源进行采暖和制冷的热泵系统。
其工作原理是利用地下水或地下循环水来作为热源或冷源，运用热泵技术进行加热和制冷。
因此，其是一种高效、节能、环保的暖通空调系统。
水源热泵的特点：1. 独立控制：水源热泵的控制系统可以独立工作，无需依赖外部环境和系统。
这种方式使得水源热泵的控制逻辑更加灵活，可以依据季节、夜间或平峰时段等特殊情况提高或降低运行效率。
2. 全天候稳定的工作：与空气源热泵相比，水源热泵的热交换器不会受到环境温度的干扰，在冬季和夏季都可以保持稳定的工作状态。
这意味着水源热泵的效率更高，且能在全年的各种环境条件下提供稳定的空调服务。
3. 减少能量消耗：水源热泵的主要优势是可以在节省能源方面取得巨大的成果。
水源热泵系统可以减少能量消耗，从而降低使用成本，同时也有助于减少环境污染。
4. 长寿命：水源热泵的室内和室外两个部分相对独立，不会在同一位置发生机械磨损和损坏。
这样可以延长水源热泵的使用寿命，相比其他加热方式更加经济实惠。
水源热泵的工作原理：水源热泵使用地下水或地下循环水来作为热源或冷源。
在夏季，它会将系统内的冷媒制冷，并将冷媒通过水源热泵向外排放。
而在冬季，它将水源热泵内的冷媒加热，并通过室内吹风机送到室内供暖。
水源热泵主要由蒸发器、压缩器、冷凝器和节流阀等四部分组成。
当系统处于制热状态时，制热器中的制热介质会吸收外部热源的热量，然后通过蒸汽的运动来加热制冷介质。
加热后，制冷介质会在冷凝器中放出热量，从而实现加热的作用。
当系统处于制冷状态时，冷凝器中的对象会吸收内部的热量，然后通过制冷剂的运动来冷却内部的热量。
此时，蒸发器中的冷凝介质会通过节流阀扩散，从而使得室内温度下降。
总之，水源热泵是一种独立控制、全天候稳定、减少能量消耗、长寿命的空调系统。
它也是一种高效、节能、环保的供暖方式，是未来发展的趋势。
水源热泵系统运行能耗分析与节能控制
水源热泵系统运行能耗分析与节能控制摘要：在全球资源日益紧张、生态环境日益恶化的社会背景下，水源热泵作为一种使用地下水作为空调机组的冷热源的制冷供热新技术，具有十分鲜明的优势和特点，但如何有效分析水源热泵系统运行能耗的影响因素，采取有针对性的节能控制措施，仍旧值得我们进行深入的研究和探讨。
关键词：水源热泵；供热制冷；空调；能耗分析；节能控制abstract: in the global resources of the growing tension, worsening ecological environment of social background, the water source heat pump, as a kind of underground water is used as the air conditioning unit of cold and heat sources of refrigeration heating new technology, have very distinct advantages and characteristics, but how to effectively analyze water source heat pump system running the influence factors of energy consumption, to adopt targeted saving energy control measures, still worth us further research and discussion.keywords: water source heat pump; heating refrigeration; air conditioning; energy consumption analysis; energy control中图分类号：te08文献标识码：a 文章编号：前言水源热泵技术是通过地球上水体中所积累的太阳能资源作为水源热泵系统运行的冷热源，进而实现空调系统的能量转换的。
水源热泵控制器使用说明书
水源热泵冷热水中央空调YMSS-V4.2控制系统用户使用技术手册请在使用控制器之前，详细阅读本技术手册，以掌握正确和安全的使用方法。
版权所有翻录必究目录一、安全注意事项 (3)二、控制器安装说明 (4)1、手操器安装尺寸图 (4)2、主控板安装尺寸图 (4)三、操作手册 (5)1、手操器 (5)2、温度查询操作 (5)3、参数设置操作 (6)（1）用户参数设置操作 (6)（2）系统参数设置操作 (6)（3）修改参数编号 (6)（4）修改参数值 (6)（5）可设定参数表 (6)四、技术手册 (7)1、主控板接口定义 (7)（1）输入信号汇总表 (7)（2）输出信号汇总表 (7)2、工作模式选择 (7)3、开关机 (7)（1）制冷模式开关机 (7)（2）制热模式开关机 (8)4﹑其他控制 (8)（1）水泵的控制 (8)（2）四通阀的控制 (8)（3）油加热控制 (8)（4）电加热控制 (8)5、保护及故障处理 (8)（1）压缩机防频繁起停 (8)（2）故障处理 (9)6、冬季待机防冻保护 (9)7、掉电记忆功能 (9)附录1、故障代码表 (10)附录2、温度传感器特性表 (11)一、安全注意事项1、操作机组之前，请详细阅读所有“安全注意事项”。
2、“安全注意事项”内列举各种与安全有关的重要事项恳请严加遵守。
以便随时参阅。
另请将本手册交与其他操作本机并向制造商或授权经销商要求提供安装、技术服务。
用户如树叶或废物积聚的稳固平面上。
其安强弱电分开的原则，另接触器应与控制板通讯线小于1平方容易造成机组通讯故障！否则可能导致脱色或机件失灵。
如要清除拧干水分后擦试，然后再用干布抹净控二、控制器安装说明1、手操器安装尺寸图2、主控板安装尺寸图三、操作手册1、手操器◆LCD 全屏显示2、温度查询操作按“查询”键一次进入参数传感器参数查看功能，以后手操器每隔3秒同主板通信一次并更新显示内容，180秒无动作返回正常状态。
地下水源热泵系统性能优化及控制策略研究
地下水源热泵系统性能优化及控制策略研究地下水源热泵系统作为一种能源高效利用的技术，已经得到了广泛的应用和研究。
本文将从系统性能优化和控制策略两个方面展开研究，旨在提高系统的能效和节能效果。
一、地下水源热泵系统性能优化1. 热储罐容量优化：热储罐在地下水源热泵系统中起到了储存热能的作用。
为了提高系统的性能，需要合理确定热储罐的容量大小。
通常情况下，热储罐的容量应该能够满足系统设计日负荷的需求，并考虑到系统在连续运行的情况下的热量储存能力。
2. 换热器设计优化：换热器是地下水源热泵系统中热交换的关键设备。
通过优化换热器的结构和工艺参数，可以提高系统的换热效果，减少能量的损失。
在换热器设计过程中，需要考虑流速、流量、换热介质等参数的选择，并合理安排冷热介质的流向，以最大化地利用能量。
3. 系统循环调节优化：地下水源热泵系统中，循环调节是影响系统能效的重要因素之一。
通过调整系统的循环参数，包括循环时间、流量等，可以提高系统的运行效率。
此外，合理安排循环调节的时间段也是优化系统性能的关键，根据不同季节和用能需求的变化，灵活调整循环调节的策略可以有效地提高系统的性能。
二、地下水源热泵系统控制策略研究1. 温控策略优化：地下水源热泵系统的控制策略直接关系到系统的能效和节能效果。
针对不同的使用场景，确定合适的温度控制策略是提高系统性能的关键。
例如，在夏季空调模式下，通过控制冷水供水温度和回水温度的范围，可以提高系统的能效，并满足室内舒适度的要求。
2. 耦合控制策略研究：地下水源热泵系统通常包括地源热泵和传统供暖或制冷设备的耦合使用。
针对这种复杂的控制情况，研究合适的耦合控制策略非常重要。
通过建立系统的数学模型，分析耦合设备之间的能量交互和传递规律，可以制定出合适的控制策略，实现系统的优化运行。
3. 多目标优化策略：为了进一步提高地下水源热泵系统的性能，可以考虑多目标优化策略。
除了能效和节能外，还可以考虑系统的运行稳定性、降低维护成本等多个指标。
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水源热泵控制系统
水源热泵作为一种用地下恒温水源代替冷却塔的高效节能空调，在实际应用中，为了进一步提高节能效果，还应尽可能减少主机、冷冻水泵和冷却水泵等主要耗能设备的用能。
传统的空调水系统使用定流量的运行方式，水源热泵主机本身具有能量调节机构，根据负载变化输出的能量可以在额定值的25％-100％的范围内调整。
但是，冷冻水泵和冷却水泵却不随着负载变化做出相应的调节，流量保持不变，导致水系统经常在大流量、小温差的工况下运行，电能浪费很大。
采用定温差变流量的水系统控制，可以避免这种浪费。
采用这种控制方式，可以把进回水的温差固定在一个较大的给定值上，在用户负荷较小时，通过减少流量来满足用户要求，这样水泵的能耗可以大大减少。
随着冷机技术的进步，蒸发器的流量可以在额定流量的60%-100%范围内变化，这样就为采用交流变频调速器对水源热泵系统中的水泵进行变流量节能控制提供了技术保证。
本文将利用PLC、触摸屏和变频器对水源热泵进行变频节能控制。
2 变频节能控制方案
采用变频器配合可编程控制器组成控制单元,其中冷却水泵、冷冻水泵均采用温度自动闭环调节，即用温度传感器对冷却水、冷冻水的水温进行采样,并转换成电信号(一般为4-20 mA,0-10 V等)后送至PLC,通过PLC将该信号与设定值进行比较再作PID运算后，决定变频器输出频率,以达到改变冷冻水泵、冷却水泵转速,从而达到节能目的。
2.1冷冻水系统
系统采用定温差变流量的方式运行，在保证最末端设备冷冻水流量供给的情况下，确定一个冷冻水泵变频器工作的最小工作频率作为水泵运行的下限频率并锁定；将电动机工频设定为上限频率，改变变频器频率就可以调节系统的流量。
另一方面，在系统运行时，由于低温冷冻水温度取决于蒸发器的运行参数，一般冷冻水出水温度设定为8-10℃,因此，只需控制高温冷冻水(回水)的温度,即可控制温差。
为了确保冷冻水的出水回水温差在设定的范围内，方案采用温度传感器在冷冻水入口测量水温T，并与PLC、变频器及水泵组成闭环控制系统，将冷冻水回水温度控制在△T（一般取5-7℃）。
当负荷发生变化，回水温度跟着变化，控制系统跟着温差的变化调节水泵的转速从而调节系统冷冻水的流量，直到满足新的负荷对冷冻水流量和温差要求。
图1 冷冻水系统闭环控制框图
当水源热泵系统首次起动时，电机在工频下全速运行，冷冻水系统充分循环一段时间，然后再根据冷冻回水温度对频率进行无级调速。
其目的是促进冷冻水的流动，保证换热效果。
2.2冷却水系统
水源热泵系统采用温度不变的地下恒温水源作为冷凝器的冷却水源，负荷变化，冷凝器散发的热量也会变化。
取冷凝器两侧冷却水的温度作为控制参数,维
持温差不变，采用温度传感器、PLC和变频器及冷却水泵组成闭环控制系统,调节冷却水泵的转速，从而调节冷却水流量跟随热负载变化。
系统在满足冷却需要的前提下,可以避免水泵全功率运行，达到节电的目的。
图2 冷却水系统闭环控制框图
3 控制系统设计
3.1水源热泵系统设备
以某医院病房水源热泵系统为例，有两台螺杆压缩机，每台输入功率65kW，Y-△起动，每台压缩机带有3个能量调节电磁阀，使压缩机能分别工作在25%、50%、75%、100%能级。
每台压缩机带有排气温度过高保护，内部温度过高保护，高、低压力保护，油压差保护，均为开关量。
系统有冷冻水泵两台(1台备用)，功率均为11kW，冷却水泵两台(1台备用),功率均为15kW，每台泵各匹配一个变频器。
系统设水流开关两个,一个用于冷冻水水流，一个用于冷却水水流，两个水流开关中任何一个在断时，压缩机不能起动。
这些设备和保护元件都需要检测其运行状态和起、停控制，都是开关量。
3.2控制系统硬件配置
根据系统分析和控制要求,系统安全运行要求控制端计有:系统启动/停机按扭2个,压缩机排气温度保护2个,高、低压保护4个,内部温度过高保护2个,油压差保护2个,电机过流保护6个,水泵电机保护4个，水流继电器2个,出水温度过低保护1个,电源相序保护2个,共要求控制系统根据运行输入27个开关量以及4个模拟量信号，对这些信号进行处理后，给出的控制信号包括：驱动水泵变频器4
个,驱动压缩机运行6个,驱动压缩机能量调节电磁阀6个，驱动水回路电磁阀2个,共计输出开关量18个。
根据以上系统要求的输入/输出端数量和系统特性，选择日本欧姆龙(OMRON)公司生产的PLC系列产品组成控制系统，包括有CP1H-XA40DR-A型号的PLC 1台，NT5Z-ST121B-EC型号的触摸屏1台，3G3RV系列的变频器4台，
CPM1A-TS102型号温度传感器单元1台组成。
其中触摸屏和变频器通过RS-485串行通讯接口连接到PLC。
温度传感器单元通过其所带的扩展I/O连接电缆和PLC相连，4路Pt100直接连接在温度传感器单元的接线端。
图3 PLC控制系统组成图
3.3控制系统软件设计
方案的控制系统以回水温度为控制目标，通过控制压缩机的能级及水泵的流量，把回水温度控制在给定值上。
基于PLC的水源热泵节能控制系统程序流程图如图4所示。
图4 PLC程序流程
图5 模拟量处理流程
主程序主要功能为现场运行各泵的启停切换提供信号、以及处理模拟量和与触摸屏通信数据等。
可以分为4个部分：系统初始化、模拟量处理程序、触摸屏通信程序和主控程序。
当用户的负荷发生变化时，控制系统检测到冷冻水出水和回水的温差超过触屏设定值之后，程序自动跳入到中断处理程序。
及时调整变频器输出频率，调整水泵的转速改变冷冻水流量，使冷负荷满足新的要求，中央空调的温度回到设定的范围内。
程序的编制过程中要考虑水泵的运行状态及互锁关系，避免烧坏变频器。
在设计中还要注意PLC和触摸屏通信能安全可靠，要设定好RS-485端口的属性值和波特率，确保程序的地址值和触屏按钮的地址一一对应，否则通过触屏按钮就不能控制系统的运行。
触摸屏系统主要包括系统初始化设置、运行模式选择、PID参数设置、温度显示、故障报警及复位等界面组成，其结构如图6所示。
从图6中可以看出一启动触摸屏，则进入触摸屏主界面，在主界面里可以通过运行模式的选择对水泵电机进行软启动，通过小键盘设置合适的PID参数优化控制，通过温度显示界面显示进出水口的温度变化，运行一旦发生故障，可以从报警复位界面显示故障位置。
触摸屏系统在运行控制上不但可以进行组态，而且还能监控下位机的运行，实现一体化的现场管理。
图6 触摸屏程序结构
4 结束语
实践证明：由PLC、触摸屏和变频器组成的水源热泵节能控制系统，具有如下优点：
（1）根据实际需要负荷的变化自动调节压缩机的能级和水泵的转速，实现了从电路到水路的最高效率控制。
（2）采用变频控制，实现对电机的软启动和软停止，减少对电网和设备的电气及机械冲击，还可以减少设备的磨损及维护，延长主泵电机的使用寿命。
（3）采用触摸屏监控，一方面可以很方便设置系统参数和调整工况，另一方面能实现对系统运行情况的实时监控。
总之，基于PLC、触摸屏和变频器的闭环控制系统已在水源热泵等中央空调系统中得到广泛应用，运行
状况良好，节能效果显著，受到了用户的好评，具有很好的应用前景。
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