一种地源热泵耦合新风除湿系统及方法与流程

本发明属于地源热泵，具体的说是一种地源热泵耦合新风除湿系统及方法。

背景技术：

1、地源热泵耦合新风除湿系统被广泛应用于高能效建筑的空气环境调节中。通常，该类系统通过调节流入表冷器的冷冻水流量，来应对室内外的温湿度负荷变化。

2、然而，现有的控制逻辑在实际工程应用中暴露出显著的局限性，首先，传统控制方法大多依赖于室内回风温湿度的简单pid反馈调节，并未深入剖析气流与水流在换热边界层上的传热极限，也未评估冷量转化为纯粹除湿潜热的真实占比，这导致在面对波动剧烈的新风负荷时，系统往往只看表层温湿度偏差便盲目驱动水阀，极易造成显热冷量溢出而潜热除湿不足，引发过量冷水的无效循环及泵送能耗的巨大浪费。

3、其次，工程现场环境复杂，冷凝水常因高风速发生飞飘逸散，或因杂质造成排水管路堵塞，加之温湿度传感器极易发生零点漂移。现有系统普遍对底层传感器数据采取“无条件信任”的执行机制，缺乏对物理过程守恒性的自我诊断能力，一旦数据源头发生失真，控制逻辑便会向执行机构持续下发错误的偏差补偿指令，引发调节阀大范围震荡发散，甚至导致水力管网的控制崩溃。

4、为此，本发明提供一种地源热泵耦合新风除湿系统及方法。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种地源热泵耦合新风除湿系统，包括：

3、传感模组：用于采集空气侧与水侧运行参数，包括设置于新风除湿机冷水进水管段的进水温度传感器，用于获取实时冷冻水进水温度；设置于表冷器迎风侧的迎面风速仪，用于获取实时迎面风速；设置于接水盘排水立管的凝结水流量计，用于获取瞬时排水流率；设置于取风直段的进风温湿度与露点传感器，用于获取进风干球温度、进风相对湿度及进风露点温度；设置于送风截面的出风温湿度传感器，用于获取出风干球温度及出风相对湿度；设置于盘管表面的表面温度传感器，用于获取盘管表面干球温度；以及设置于回水管段的冷冻水流量计，用于获取实时冷冻水体积流量；

4、控制模组：通过通信总线与传感模组互联，内部封装冷风耦合模型、潜热转化模型、供需双维映射模型、除湿信度模型及冷水实时流量优化模型；控制模组被配置为基于获取的运行参数生成源荷协同度及除湿信度，并输出目标冷冻水体积流量指令；

5、流量执行机构：包括串联于回水管段的电动调节阀，其所在管路与地源热泵主机分集水器相连构成冷水循环回路；电动调节阀被配置为接收目标冷冻水体积流量指令并执行相应的阀芯位移动作。

6、一种地源热泵耦合新风的除湿方法，应用于上述的地源热泵耦合新风除湿系统，包括以下步骤：

7、s1：通过传感模组实时采集空气侧与水侧运行参数，并传输至控制模组；

8、s2：控制模组判定进风干球温度大于出风干球温度且进风绝对含湿量大于出风绝对含湿量时，激活内部的冷风耦合模型与潜热转化模型，计算获取冷风耦合度与潜热转化效度；

9、s3：控制模组激活内部的供需双维映射模型与除湿信度模型，计算获取外部负荷需求度、内部运行效度以及除湿信度；

10、s4：控制模组激活内部的冷水实时流量优化模型，提取外部负荷需求度、内部运行效度及除湿信度，计算生成目标冷冻水体积流量指令；

11、s5：电动调节阀接收目标冷冻水体积流量指令，执行相应的阀芯位移动作，调节进入表冷器的冷水流通面积。

12、本发明的有益效果如下：

13、1.本发明通过设置了冷风耦合模型与潜热转化模型，基于实时运行参数量化表冷器换热边界层的传热极限及潜热除湿占比，当冷风耦合度或潜热转化效度跌落至下限时主动限制阀位，避免了传统控制中显热冷量溢出而潜热除湿不足的问题，有效抑制了无效冷水循环与泵送能耗浪费。

14、2.本发明通过设置了除湿信度模型与保位防抖机制，在滑动时间窗内对比理论析湿流率与实测排水流率，以质量守恒偏差生成除湿信度，当该信度跌落至零点阈值域时下发最高优先级的保位指令，强制屏蔽冲突阀位信号并锁定当前阀位，防止底层数据失真诱发调节阀震荡发散及水力管网控制崩溃。

15、3.本发明通过设置了供需双维映射模型与冷水实时流量优化模型，以进风露点与含湿量差解耦外部真实负荷需求，以冷风耦合度与潜热转化效度的几何均值表征内部运行效度，并以额定流量为开环锚点基准计算无自激风险的缩放倍数，实现冷量供给与除湿需求的精准匹配，保障了系统在全工况下的运行稳定性。

1.一种地源热泵耦合新风除湿系统，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种地源热泵耦合新风除湿系统，其特征在于：所述控制模组在判定所述进风干球温度大于所述出风干球温度且进风绝对含湿量大于出风绝对含湿量时，提取流体与换热转化参数，其特征提取逻辑为：

3.根据权利要求2所述的一种地源热泵耦合新风除湿系统，其特征在于：所述冷风耦合模型与潜热转化模型的数据处理逻辑为：

4.根据权利要求3所述的一种地源热泵耦合新风除湿系统，其特征在于：所述控制模组被配置为依据所述冷风耦合度与潜热转化效度，执行以下调节执行步骤：

5.根据权利要求4所述的一种地源热泵耦合新风除湿系统，其特征在于：所述供需双维映射模型与除湿信度模型的特征提取逻辑为：

6.根据权利要求5所述的一种地源热泵耦合新风除湿系统，其特征在于：所述控制模组被配置为依据所述除湿信度，执行以下调节执行步骤：

7.根据权利要求6所述的一种地源热泵耦合新风除湿系统，其特征在于：所述冷水实时流量优化模型的数据处理逻辑为：

8.根据权利要求7所述的一种地源热泵耦合新风除湿系统，其特征在于：所述控制模组被配置为依据所述目标冷冻水体积流量指令，执行以下调节执行步骤：

9.一种地源热泵耦合新风的除湿方法，该方法应用于如权利要求8所述的地源热泵耦合新风除湿系统，其特征在于：包括以下步骤：