1.引言

　　進(jìn)入21世紀(jì)，能源與環(huán)境問題成為人類迫切需要解決的大問題，它直接影響到全球生態(tài)平衡和人類的可持續(xù)發(fā)展。由于能源短缺以及傳統(tǒng)不可再生燃料使用所產(chǎn)生的嚴(yán)重環(huán)境污染問題，使人們探索諸如太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋能、氫能、核能等新能源的熱情不斷增加，地?zé)崮茏鳛橐环N具有廣闊開發(fā)前景的新能源也日益受到關(guān)注。我國是一個(gè)人口眾多、資源相對(duì)貧瘠的大國，地?zé)豳Y源是可再生利用的清潔能源，既節(jié)約了寶貴的不可再生能源，又可改善環(huán)境取得生態(tài)效益及經(jīng)濟(jì)效益。

　　北京的地?zé)崽飳儆诘蜏責(zé)醿?chǔ)，地?zé)崴臏囟仍?5～90℃之間，地?zé)崴泻写罅康臒崮埽ㄟ^地?zé)?mdash;熱泵系統(tǒng)將地?zé)嵊糜诠┡哂羞\(yùn)行成本低、無污染的優(yōu)勢(shì)，并且符合“綠色奧運(yùn)“的理念。目前北京市政府已把推廣地?zé)岵膳袨橹卫硎锥汲鞘形廴镜拇胧┲弧?/p>

　　地?zé)豳Y源要科學(xué)合理的使用才能保證資源的充分利用和其可再生性，本文主要針對(duì)北京某小區(qū)地?zé)?熱泵供暖自控系統(tǒng)進(jìn)行分析，提出波動(dòng)調(diào)節(jié)及預(yù)估控制，最大限度充分梯級(jí)利用地?zé)豳Y源并保證尾水合理使用及回灌。

　　2.工程概述

　　該小區(qū)位于北京北部，建筑面積40萬平米，其中住宅34.6萬平米，配套用房5.5萬平米，是綠色奧運(yùn)試點(diǎn)工程。小區(qū)共有五口1000米深地?zé)峋?，其中兩口抽水井，兩口回灌井以及一口備用井。出水溫?8℃，供水量為150噸/小時(shí)?？偣崃繛?5000KW，其中地?zé)峁崮芰?012KW，地?zé)?熱泵供熱能力為5988KW，其余由小區(qū)輔助熱源燃?xì)忮仩t提供。采用熱泵技術(shù)將地?zé)崴菁?jí)利用到18℃，提供小區(qū)供暖，尾水部分提供生活用水，部分排放到回灌井，最大限度的利用和保護(hù)地?zé)豳Y源。

　　小區(qū)的供暖梯級(jí)利用分為三部分，分別為低區(qū)散熱器供暖、高區(qū)地板輻射供暖、低區(qū)地板輻射供暖。其中低區(qū)散熱器供暖來自于一級(jí)地?zé)嵋约拜o助熱源，高區(qū)地板輻射供暖來自于二級(jí)地?zé)嵋约拜o助熱源，低區(qū)地板輻射供暖來自于一級(jí)二級(jí)地?zé)嵛菜?、熱泵提升以及輔助熱源。

　　3.地?zé)?mdash;熱泵供熱系統(tǒng)的控制方案

　　3.1控制的基本原則

　　由于系統(tǒng)比較復(fù)雜，要保證系統(tǒng)穩(wěn)定、高效、合理、節(jié)能的運(yùn)行，控制方案必須遵循如下原則：

　　3.1.1最大限度的利用地?zé)豳Y源，盡量節(jié)約輔助加熱系統(tǒng)能量。

　　· 在最大負(fù)荷變小時(shí)，優(yōu)先減少輔助加熱量。

　　· 在負(fù)荷有很大減少后，逐級(jí)關(guān)停熱泵機(jī)組和地?zé)峋?/p>

　　· 在負(fù)荷較小時(shí)，關(guān)停了熱泵機(jī)組后，地?zé)峋荒軡M足供熱負(fù)荷需求時(shí)，再開啟輔助加熱系統(tǒng)。

　　3.1.2采用質(zhì)和量并調(diào)的調(diào)節(jié)方式。

　　3.1.3 多參數(shù)、多工況判斷切換不同的供暖工況。

　　3.1.4采用室外溫度補(bǔ)償動(dòng)態(tài)負(fù)荷調(diào)節(jié)，供暖溫度再設(shè)定，既可保證住戶室溫的舒適性又可節(jié)省能源。

　　3.1.5采用模型預(yù)測(cè)控制及最小二乘優(yōu)化算法，考慮氣象預(yù)報(bào)、電價(jià)計(jì)費(fèi)等因素，使得舒適度、運(yùn)行成本兩方面都達(dá)到最優(yōu)化。

　　3.1.6供回水泵、井泵變頻控制，根據(jù)負(fù)荷及尾水排放條件對(duì)水泵進(jìn)行變頻控制。

　　3.1.7分季節(jié)、分時(shí)間控制生活熱水系統(tǒng)，在保證不同負(fù)荷的用水量下，最大限度降低運(yùn)行能耗。

　　3.1.8地?zé)峋偷乜刂疲O(jiān)控?cái)?shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳輸。

　　3.2供熱負(fù)荷調(diào)節(jié)與控制

　　根據(jù)各供暖區(qū)不同時(shí)間的熱負(fù)荷，實(shí)時(shí)計(jì)算實(shí)際的供暖量，與設(shè)定值進(jìn)行比較，確定不同的調(diào)節(jié)方案。