[发明专利]一种基于铝制微通道热管技术的多能供应装置及方法

权利要求书

1.一种基于铝制微通道热管技术的多能供应装置，其特征在于，它包括：

供热循环回路（I），所述供热循环回路（I）包括变频压缩机（1）、冷凝器（2）、电子膨胀阀（3）、多层双源换热模块（4）和铝制微通道阵列（7）；变频压缩机（1）出口端连通于冷凝器（2）放热侧的入口，变频压缩机（1）另一端连通于铝制微通道阵列（7）的出口侧（7b）；冷凝器（2）放热侧出口连通于电子膨胀阀（3）一端，电子膨胀阀（3）的另一端连通于铝制微通道阵列（7）的进口侧（7a）；供暖或生活热水管道与冷凝器外侧入口（2a）及冷凝器外侧出口（2b）相连通；

供冷循环回路（Ⅱ），所述供冷循环回路（Ⅱ）包括变频冷冻水泵（P1），变频冷冻水泵（P1）通过第二控制阀门（V2）与下层强化换热通道（10）的下层强化换热通道总进口（10b）相连，变频冷冻水泵（P1）的另一端连接空调末端冷热风机盘管（5）和第四控制阀门（V4）；风机盘管（5）设置在变频冷冻水泵（P1）上游，并使得风机盘管（5）出口连通变频冷冻水泵（P1），风机盘管（5）入口连通下层强化换热通道（10）的下层强化换热通道总出口（10a）及第三控制阀门（V3）；

太阳能集热循环回路（Ⅲ），所述太阳能集热循环回路（Ⅲ）包括变频水泵（P2），变频水泵（P2）一端与第四控制阀门（V4）及第五四控制阀门（V5）相连通，另一端连通于太阳能集热器（6）的进口；第五控制阀门（V5）另一端与上层强化换热通道（9）的上层强化换热通道总出口（9b）相连通，太阳能集热器（6）的出口与第一控制阀门（V1）一端相连通，第一控制阀门（V1）另一端与第三控制阀门（V3）及上层强化换热通道总进口（9a）相连通；

所述多层双源换热模块（4）由上、中、下三层组成，上层为上层强化换热通道（9），中层为铝制微通道阵列（7），下层为下层强化换热通道（10），且上、中、下三层之间采用导热强力胶水无缝贴合，热量可通过边界在中层与上下层之间高效传递；

所述冷凝器外侧出口（2b）处设置有第二传感器（S2），第二传感器（S2）通信连接于控制器（12），用于检测通过冷凝器（2）吸热后送至末端的热水的温度、流量和压力；

所述风机盘管（5）出口设置有第一传感器（S1），第一传感器（S1）通信连接于控制器（12），用于检测冷热空调末端循环回水的温度、流量和压力；

所述上层强化换热通道总进口（9a）处设置有第三传感器（S3），第三传感器（S3）通信连接于控制器（12），用于检测通过太阳能集热器（6）吸热后送至上层强化换热通道（9）的载冷介质的温度、流量和压力。

2.根据权利要求1所述的一种基于铝制微通道热管技术的多能供应装置，其特征在于：所述太阳能集热循环回路（Ⅲ）中的载冷循环介质为液态或者气态。

3.根据权利要求2所述的一种基于铝制微通道热管技术的多能供应装置，其特征在于：所述液态载冷循环介质采用水或乙醇溶液；所述气态载冷循环介质采用有机制冷工质。

4.根据权利要求1所述的一种基于铝制微通道热管技术的多能供应装置，其特征在于：所述上层强化换热通道（9）及下层强化换热通道（10）内部采用隔离的独立通道结构（11），且各个独立通道结构（11）内部设置有强化换热的导热微翅片。

5.根据权利要求1所述的一种基于铝制微通道热管技术的多能供应装置，其特征在于：所述铝制微通道阵列（7）内部各独立的单个微通道（8）设计为均匀平行流结构，每个独立的单个微通道（8）水力学直径在1mm以下，且均采用基于热虹吸热管原理结构设计。

6.权利要求1-5任意一项所述基于铝制微通道热管技术的多能供应装置的运行方法，其特征在于：

（1）供热水供暖模式：

Step1.1：关闭第二控制阀门（V2）、第三控制阀门（V3）和第四控制阀门（V4），开启阀门第一控制阀门（V1）和第五控制阀门（V5）；

Step1.2：启动太阳能集热循环回路（Ⅲ）中的变频水泵（P2），通信控制器（12）实时采集第三传感器（S3）的温度值，根据用户负荷需求调节变频水泵（P2）的运行频率以此平衡通过铝制微通道阵列（7）的循环工质的吸热量；

Step1.3：启动供热循环回路（I）中变频压缩机（1），电子膨胀阀（3）自动调节供热循环回路的过热度，冷凝器（2）持续不断将由冷凝器外侧入口（2a）进入的用户侧低温回水加热升温，然后经由送冷凝器外侧出口（2b）送往用户供应生活热水或进行采暖换热用，通信控制器（12）实时采集冷凝器外侧出口（2b）处的第二传感器（S2）的温度值，根据设定生活热水或供暖温度调节变频压缩机（1）的运行频率以此实现变容量运行，匹配用户热水或供暖需求；

（2）冷热双供模式：

Step2.1：关闭第三控制阀门（V3）和第四控制阀门（V4），开启第一控制阀门（V1）和第五控制阀门（V5）和第二控制阀门（V2）；

Step2.2：启动供冷循环回路（Ⅱ）中变频冷冻水泵（P1），变频冷冻水泵（P1）将通过下层强化换热通道（10）大量放热冷却后的冷冻水送至供冷末端冷风机盘管（5）为用户进行空调制冷，通信控制器（12）实时采集第一传感器（S1）的温度值，根据该回水温度值的实时变化调节变频冷冻水泵（P1）的运行频率以此满足用户的用冷需求；

Step2.3：启动运行供热循环回路（I），同供热水供暖模式中Step1.3；

Step2.4：启动运行太阳能集热循环回路（Ⅲ），同供热水供暖模式中Step1.2；

（3）太阳能直接供热模式：

Step3.1：关闭阀门第二控制阀门（V2）和第五控制阀门（V5），开启第一控制阀门（V1）、第三控制阀门（V3）和第四控制阀门（V4）；

Step3.2：启动太阳能集热循环回路（Ⅲ）中的变频水泵（P2），系统切换为太阳能直接加热水循环进入室内风机盘管为用户进行供暖，通信控制器（12）实时采集第一传感器（S1）的温度值，根据该回水温度值的实时变化调节变频冷冻水泵（P1）的运行频率以此满足用户的供暖需求。