智慧系统让水泵更节能山东省煤田地质局

陌生的技术领域，小小的设备组件，一个念头与实际应用的碰撞，带来的是可观的效益。山东省煤田地质局第四勘探队低碳能源技术开发中心的技术骨干攻坚克难，成功对地源热泵空调系统循环水泵进行智慧控制，用实际行动响应了“双碳”号召。

查摆问题精益求精

在对潍坊市坊子区凤凰太阳城地源热泵空调系统例行检查中，该队低碳能源技术开发中心运营管理团队发现岩土换热器循环水泵能耗偏高，系统运行能源浪费严重。

传统的岩土换热器循环水系统采用定流量方式，该方式常常出现设备配置偏大，容易造成“大流量，小温差”的不利现象。同时，采暖制冷初期及建筑冷热负荷较低时，地温的有利条件也未得到有效利用。为提升整个系统工作效率，减少循环水泵能耗，他们开始展开针对性攻关研究。

刻苦钻研直面困难

从节能角度出发，“小流量，大温差”的热量交换模式更具有优势。在热量源允许的范围内，通过提高循环水进入热泵机组的供回水温差，降低循环水的流量，可有效减少循环泵的功率。但如何保持系统稳定性，如何提升系统综合效率，是配置循环泵参数的难点。

为此，该团队设计了针对岩土换热器循环水泵的一个控制系统，由温度传感器、流量传感器、变频器和控制主机组成。控制主机输入端分别连接温度传感器和流量传感器，输出端连接变频器，变频器输出端则连接岩土换热器循环水泵电源。温度传感器和流量传感器实时检测循环水的温度和流量并发送到控制主机，控制主机结合浅层土壤温度计算最佳流量下变频器的工作频率，通过变频器调节岩土换热器循环水泵转速，进而实现水泵运行效率的最优化。

理论设想应用于实际道路曲折难行，团队成员在并不熟悉的自动控制领域，需要技术攻关学习。部分组件没有成品，团队多次和生产厂家交流沟通配套生产。经过夜以继日的苦战，控制主机的参数设置得以顺利完成，并在生产厂家配合下，最终完成控制系统的生产列装。

开花结果更进一步

实践证明，这一控制系统在地源热泵空调系统运行的不同阶段，在保障系统正常运行前提下，可以利用循环水的温度变化规律，通过改变流量和温差的方式，有效减少岩土换热器循环水泵的能耗。在坊子区凤凰太阳城地源热泵空调系统节能运营管理服务中，在保障空调效果的同时，通过该项技术，减少了循环水泵能耗25%左右，很好的降低了地源热泵空调系统的使用和维护费用，为第四勘探队带来了可观的经济效益。除地源热泵空调系统外，该项技术亦可运用于其他热交换系统，为该队承揽相关工程提供了技术支撑与价格优势。

循环水泵的智慧控制是地源热泵系统优化的其中一步，研究团队着手收集在循环水泵智能控制下整个系统的工作效率数据，结合节能改造和运营管理策略提升进行技术分析，为未来纳入智慧能源管理平台做好技术参数储备，以实现全系统运行效率最优化。

通讯员刘晓庆山东省煤田地质局第四勘探队范博文

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