負荷計算公式:
式中: Q——熱負荷;F——流量;tg——供水溫度;th——回水溫度
3.2.1低區散熱器系統負荷控制
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圖3.2.1 低區散熱器采暖系統控制原理圖
低區散熱器系統由地熱井板換B11和輔助加熱板換Bh2直接負責供暖調節。通過測量低區散熱器供水溫度T11、回水溫度T12以及流量值FR2計算出實際的熱負荷。當低區散熱器采暖熱負荷百分比在100~35%范圍內變化時,優先減小輔助加熱量。當負荷百分比在35%~0%范圍內變化時,關閉輔助加熱板換Bh2,由地熱井板換B11負責供暖調節。低區散熱器采暖系統控制原理圖見圖3.2.1。高區地板采暖系統控制原則與低區散熱器采暖控制原則基本相同。
3.2.2低區地板輻射采暖系統
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圖3.2.2 低區地板輻射采暖系統控制原理圖
低區地板輻射采暖利用三臺熱泵機組提升低區散熱器和高區地板輻射采暖系統的地熱尾水進行供熱,實現地熱資源梯級利用。負荷百分比在不同的階段分別投入不同的機組和熱交換組合。當負荷百分比在100%~42.8%范圍內變化時,開啟2口地熱井,3臺熱泵HP滿負荷運行,地熱板換B2、B3、B4與高溫輔助熱源板換Bh3一起負責供暖調節,在此范圍內負荷減少優先減小Bh3。當負荷百分比在43%~30%范圍內變化時,開啟2口地熱井,3臺熱泵根據負荷自動調節運行,關閉輔助加熱量Bh3。當負荷百分比在30%~15%范圍內變化時,開啟2口地熱井,3臺熱泵全停,由地熱板換B2、B3、B4自動調節供熱量。當負荷百分比在15%~0%范圍內變化時,開啟1口地熱井,3臺熱泵全停,由地熱板換B2、B3、B4自動調節供熱量。
在負荷變化百分比的4個不同區域內,每個區域內負荷變化的調節方式為:當負荷需求為最大時,熱泵機組、地熱井與輔助加熱一起負責供熱,當負荷變化時優先調節輔助加熱,輔助加熱調至全關后,負荷再變化依靠由熱泵機組自身的調節功能(增減機頭)來實現控制,當負荷減少量大到需要停止1套熱泵機組時,關閉1熱泵機組及附泵,并適當調小地熱井潛水泵變頻器值,以保證地熱水供水量滿足要求。
當室外溫度較高,或者其他系統負荷降低,經過一級二級換熱后的地熱水溫度較高,不需要熱泵進行提升就能滿足低區地板采暖的要求,這時應關閉熱泵兩側閥門,打開旁通閥直接進行熱交換。如圖3.2.2所示,關閉HP2V3、HP2V4閥及熱泵一次側循環泵,打開HP2V1、HP2V2閥,達到節能目的。
3.3質調節與量調節
在供暖系統二次側環路,采用分階段變流量的量調節方式,在不同的供暖負荷需求期,改變供熱循環水量以適應負荷的變化,同時輔以變供水溫度的質調節方式,對于室外溫度高于某一值,熱負荷需求較小的供暖時期,不采用變流量的量調節方式,而采用變供水溫度的質調節方式,供暖流量設定為保證供暖系統穩定運行的流量值,這樣可以保證在整個供暖周期內系統平穩的運行。
在地板輻射采暖系統中,末端都預留了溫控閥,當溫控閥安裝上后,可以根據最不利末端的供回水壓差與設定值的差進行PID調節變頻器的值,在保證每一個供暖末端用戶都能自己控制室溫的條件下,系統仍能穩定運行。
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