[发明专利]太阳能热泵和地源热泵联合空调系统及控制方法在审
申请号: | 201410407306.9 | 申请日: | 2014-08-19 |
公开(公告)号: | CN104132415A | 公开(公告)日: | 2014-11-05 |
发明(设计)人: | 蒋绿林;姜钦青 | 申请(专利权)人: | 常州海卡太阳能热泵有限公司 |
主分类号: | F24F5/00 | 分类号: | F24F5/00;F24F11/00 |
代理公司: | 苏州广正知识产权代理有限公司 32234 | 代理人: | 刘述生 |
地址: | 213023 江苏省常州市玉*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 太阳能 源热泵 联合 空调 系统 控制 方法 | ||
1.一种太阳能热泵和地源热泵联合空调系统,其特征在于,包括:太阳能集热单元、热泵主机单元、地下换热器单元、室内末端单元和控制单元,所述太阳能集热单元、地下换热器单元、室内末端单元分别与热泵主机单元连接,所述控制单元与热泵主机单元、地下换热器单元和室内末端单元连接,
其中热泵主机单元,包括:第一电磁三通换向阀、第二电磁三通换向阀、第三电磁三通换向阀、第四电磁三通换向阀、压缩机、四通换向阀、电子膨胀阀、第一板式换热器和第二板式换热器,所述第一电磁三通换向阀的Ⅰ接口端与太阳能集热单元中蒸发换热器的出口端连接,第一电磁三通换向阀的Ⅱ接口端与四通换向阀的Ⅰ接口端连接,四通换向阀的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ接口端分别与压缩机的吸气端、第二电磁三通换向阀的Ⅰ接口端以及压缩机的排气端连接,第二电磁三通换向阀的Ⅱ接口端与第一板式换热器的氟管连接,第二电磁三通换向阀的Ⅲ接口端与第二板式换热器的氟管连接,第一板式换热器的氟管另一端与第四电磁三通换向阀的Ⅱ接口端连接,第二板式换热器的氟管另一端与第四电磁三通换向阀的Ⅲ接口端连接,第四电磁三通换向阀的Ⅰ接口端与电子膨胀阀连接,电子膨胀阀的另一端与第三电磁三通换向阀的Ⅱ接口端,第三电磁三通换向阀的Ⅰ接口端与蒸发换热器的入口端连接,第一电磁三通换向阀的Ⅲ接口端、第三电磁三通换向阀的Ⅲ接口端分别与第二板式换热器的氟管两端连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能热泵和地源热泵联合空调系统,其特征在于,所述太阳能集热单元包括:吸热翅片、透明盖板、保温边框和保温背板,多个蒸发换热器依次设置于多个吸热翅片之间,多个吸热翅片连接成整体,吸热翅片上部设有透明盖板,侧边设有保温边框,底部设有保温背板。
3.根据权利要求1所述的太阳能热泵和地源热泵联合空调系统,其特征在于,所述地下换热器单元包括:地下埋管和第二水泵,地下埋管的出口与第二水泵连接,第二水泵的另一端与第二板式换热器的水管一端连接,第二板式换热器的水管另一端与地下埋管的入口端连接。
4.根据权利要求1所述的太阳能热泵和地源热泵联合空调系统,其特征在于,所述室内末端单元包括:室内空调末端和第一水泵,室内空调末端的出口与第一水泵连接,第一水泵的另一端与第一板式换热器的水管一端连接,第一板式换热器的水管另一端与室内空调末端的入口连接。
5.根据权利要求1所述的太阳能热泵和地源热泵联合空调系统,其特征在于,所述控制单元包括:控制器、第一温度信号探头和第二温度信号探头,第一温度信号探头设置于太阳能集热蒸发器内,第二温度信号探头设置于第一板式换热器的水管出口处,控制器通过导线分别与第一电磁三通换向阀、第二电磁三通换向阀、第三电磁三通换向阀、第四电磁三通换向阀、四通换向阀、第一水泵、第二水泵和压缩机连接。
6.一种太阳能热泵和地源热泵联合空调系统的控制方法,包括如下控制模式:供暖模式、制冷模式和储能模式:
一、供暖模式:控制器根据第一温度信号探头和第二温度信号探头的温度信号,分为三种不同的供暖运行模式:
其中设Tb为太阳能集热蒸发器的板芯温度,Tbg、Tbd分别为太阳能集热蒸发器的板芯预设的高温和低温,TN为空调供水温度,TNg 、TNd分别为空调供水预设的高温和低温:
a、太阳能热泵供暖运行模式:当Tbd﹤Tb﹤Tbg且TNd﹤TN﹤TNg时,开启第一电磁三通换向阀(Ⅰ→Ⅱ)、第二电磁三通换向阀(Ⅰ→Ⅱ)、第三电磁三通换向阀(Ⅱ→Ⅰ)、第四电磁三通换向阀(Ⅱ→Ⅰ)、第一水泵,关闭第二水泵;
b、太阳能热泵供暖+储能运行模式:当(Tb﹥Tbd且TN﹥TNg)或(Tb﹥Tbg 且TN﹥TNd)时,开启第一电磁三通换向阀(Ⅰ→Ⅱ)、第二电磁三通换向阀(Ⅰ→Ⅱ、Ⅲ)、第三电磁三通换向阀(Ⅱ→Ⅰ)、第四电磁三通换向阀(Ⅱ、Ⅲ→Ⅰ)、第一水泵和第二水泵;
c、地源热泵供暖运行模式:当Tb﹤Tbd或TN﹤TNd时,开启第一电磁三通换向阀(Ⅲ→Ⅱ)、第二电磁三通换向阀(Ⅰ→Ⅱ)、第三电磁三通换向阀(Ⅱ→Ⅲ)、第四电磁三通换向阀(Ⅱ→Ⅰ)、第一水泵和第二水泵;
二、制冷模式:
在制冷运行模式下:开启第一电磁三通换向阀(Ⅱ→Ⅲ)、第二电磁三通换向阀(Ⅱ→Ⅰ)、第三电磁三通换向阀(Ⅲ→Ⅱ)、第四电磁三通换向阀(Ⅰ→Ⅱ)、第一水泵和第二水泵,四通换向阀改变方向;
三、储能模式:
在储能运行模式下:当Tb﹥Tbg时,开启第一电磁三通换向阀(Ⅰ→Ⅱ)、第二电磁三通换向阀(Ⅰ→Ⅲ)、第三电磁三通换向阀(Ⅱ→Ⅰ)、第四电磁三通换向阀(Ⅲ→Ⅰ)、第二水泵,四通换向阀方向与供暖模式相同;当Tb≤Tbg时,全部停机。
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