溫度傳感器在地源熱泵中央空調(diào)中的應用

在近些年和未來可預期的一段時間內(nèi)，中國正在、也將長期面臨巨大的環(huán)境污染和能源壓力。在這種背景下，以環(huán)保和節(jié)能為主要特征的綠色空調(diào)系統(tǒng)應運而生。在暖通空調(diào)領(lǐng)域，地源熱泵技術(shù)以其可再生的、經(jīng)濟和環(huán)境效益顯著的優(yōu)勢，越來越受到國內(nèi)市場的青睞。今天，我便來為大家簡單介紹一下以溫度傳感器為代表的傳感器模塊在該領(lǐng)域的一些重要應用。

什么是地源熱泵空調(diào)技術(shù)？

地源熱泵中央空調(diào)作為一種先進、、節(jié)能、環(huán)保的空調(diào)系統(tǒng)，是對可再生的地熱能資源的一種運用。地源熱泵對地下熱源沒有特殊要求，不僅適用于賓館、商場、辦公樓、學校等公共建設(shè)，也適用于普通民用住宅。在節(jié)能、環(huán)保、可再生、節(jié)省費用等方面顯現(xiàn)的優(yōu)勢使地源熱泵技術(shù)被稱為21世紀的“綠色空調(diào)技術(shù)”。

地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)原理簡介

在太陽輻射的照耀下，地球成為太陽能的巨型“存貯器”，在地殼淺層的水體和巖土體中貯存了大量清潔的可再生能源，稱為淺層地熱能，簡稱地源。

地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)以巖土體、地下水或地表水為低溫熱源，由水源熱泵機組、地熱能交換系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱空調(diào)系統(tǒng)。其工作原理是：冬季，熱泵機組從地源（淺層水體或巖土體）中吸收熱量，向建筑物供暖；夏季，熱泵機組從室內(nèi)吸收熱量并轉(zhuǎn)移釋放到地源中，實現(xiàn)建筑物空調(diào)制冷。

根據(jù)地熱交換系統(tǒng)形式的不同，地源熱泵系統(tǒng)分為地下水地源熱泵系統(tǒng)和地表水地源熱泵系統(tǒng)和地埋管地源熱泵系統(tǒng)。

地源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)主要分三部分：室外地能換熱系統(tǒng)、水源熱泵機組和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。其中水源熱泵機主要有兩種形式：水—水式或水—空氣式。三個系統(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進行熱量的傳遞，水源熱泵與地能之間換熱介質(zhì)為水，與建筑物采暖空調(diào)末端換熱介質(zhì)可以是水或空氣。

地源熱泵中央空調(diào)在國內(nèi)市場的發(fā)展

歐美等發(fā)達國家地源熱泵的利用已有幾十年的歷史。我國的地源熱泵事業(yè)雖然從20世紀90年代中期才開始起步，但是發(fā)展勢頭良好，已有越來越多的用戶把它用于各類建筑中，截至2010年10月底在學校、醫(yī)院等公共建筑領(lǐng)域應用面積已超過1億平方米。地源熱泵技術(shù)在國家大型主流建筑上得到了很好的利用。2008年北京奧運會主體育場鳥巢就應用了地源熱泵。

在未來，中國的地源熱泵市場前景廣闊。預計到2015年地源熱泵中央空調(diào)將會占到整個中央空調(diào)市場的35%以上，市場容量將超過150億元?？梢哉f，在暖通空調(diào)領(lǐng)域，地源熱泵已然成為空調(diào)業(yè)待采的一座“金礦”。

地緣熱泵空調(diào)機與傳感器應用

在一些滿液式地源熱泵空調(diào)機的吸氣過熱度控制系統(tǒng)中，壓力傳感器和溫度傳感器相結(jié)合，一起被用于控制器對數(shù)據(jù)的采集和處理中。

在傳統(tǒng)的中央空調(diào)中，對流量的控制常使用電動閥門的方式，即通過控制閥門開度來增加或減少循環(huán)水流量。雖然這種控制方式也可使空調(diào)水系統(tǒng)適應負荷變化，但消耗了大量能源在閥門擋板上，是不符合節(jié)能要求的。

隨著變頻技術(shù)的發(fā)展和變頻器的深入應用，地源熱泵系統(tǒng)中的循環(huán)水泵開始采取變頻控制的方式，用變頻器控制泵的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)無級調(diào)速以節(jié)約電能?？刂葡到y(tǒng)中使用PLC（可編程控制器）作為現(xiàn)場控制設(shè)備，通過溫度傳感器、壓力傳感器收集地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水路和室內(nèi)末端的溫度、壓力信息，經(jīng)過模糊PID運算發(fā)出指令對變頻器進行實時控制。PLC通過現(xiàn)場總線與上位工控機連接，可實現(xiàn)對空調(diào)系統(tǒng)的集中遠程控制，從而減輕操作人員的勞動強度。

另外，在一些基于單片機控制技術(shù)的地源熱泵中央空調(diào)中，溫度自動控制系統(tǒng)還由溫度傳感器、濕度傳感器來獲取溫度、濕度信號，并利用A/D轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，當溫度高于或低于設(shè)定溫度時，自動開啟地源熱泵中央空調(diào)，通過系統(tǒng)的工作恢復正常溫度，并通過LED顯示溫度、濕度等參數(shù)。

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