[发明专利]一种双级耦合三级变频的智慧能源系统

说明书

本发明公开一种双级耦合三级变频的智慧能源系统，包括有加热模块、气液分离器、变频压缩机、电子四通阀、套管换热器、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、板式换热器、变频加热控制器、压缩机变频器、风机变频器、电子膨胀主阀、电子膨胀副阀、翅片换热器、变频风机、室外温度传感器、出水温度传感器、回水温度传感器、排气温度传感器、回气温度传感器、水流开关传感器、高压开关传感器、低压开关传感器以及控制系统；本发明电磁能、空气能热泵双级能源耦合，三级变频控制系统的思路可以完美解决在超低温环境下空气能设备数量大幅增加，投资成本高，极寒天气的问题。

技术领域

本发明涉及能源系统领域技术，尤其是指一种双级耦合三级变频的智慧能源系统。

背景技术

近二十年来，在我们的电采暖领域中，出现了许许多多的电采暖设备，比如电阻式锅炉采暖、电磁式锅炉采暖、PTC半导体式锅炉采暖、电热膜、发热电缆、碳晶地暖、电热画、空气能热泵、水源热泵、地源热泵等多种电采暖设备。

这些采暖设备，都各有优缺点，比如，电阻式电锅炉这些设备因水垢等问题，会随着使用年限的增加，热效率也跟随降低，且容易烧坏发热器件，水电不分离，发热元件带电，不安全。设备的能效比最大不会超过100％，比较费电，采暖费用高，设备造价低。

电磁式锅炉，加热速度快，热效率恒定不变，水电分离，全安可靠。但能效比最大不会超过100％，比较费电，采暖费用高，设备造价相对较低。

半导体式电锅炉，水电分离，制热量不会随室外环温的下降而降低，但会随着使用年限的增加，热效率会下降，能效比最大不会超过100％，比较费电，采暖费用高，设备造价相对较低。

空气能热泵采暖设备，水电分离，能效比高，超过100％，甚至更高达到400％，比较省电，采暖费用低，但设备造价相对也较高。在严寒高湿地区，能效比衰减很严重，必须增加设备的数量才能保证采暖效果，安装现场面积增加，所投资金也大。在严寒到一定程度下，设备无法启动工作。

空气能热泵在国内的发展历程，空气能厂家一直无法真正解决空气能热泵在严寒高湿地区的运用问题：一方面这是由于空气能热泵必须依靠吸收空气中热量来决定的(环境温度低热泵所能吸收的空气能量低、环境湿度大热泵除霜耗能大)；另一方面更是由于项目经济性所决定的(低环境温度下空气能要吸收相同的热量必加大蒸发面积或增加热泵主机所匹配的数量)。

针对空气源热泵高能效的突出优点，在应用的过程中应尽可能的保证空气能热泵能在其适宜气候下工作并且发挥出最佳的能效比，但这个适宜的气候是有温湿度范围的，超过这个温湿度范围，空气能会出现两种不良状况：

第一：超出适宜范围时，空气能热泵的制热量大幅衰减，常规配置无法满足采暖需求。这种情况下要全部由空气能来满足采暖需求，就要大幅增加热泵主机配置数量，这就会大幅增加项目的投资成本！且这种极限范围时间短，所大幅增加的投资很不经济。

第二：超出适宜范围且超出热泵制热的极限范围时，空气能热泵无法制热、甚至直接停机，这种情况的天数短却是项目的绝对刚需！虽然通过增加一套电辅助系统也能解决这种极端天气的需求，但却增加了用户及客户安装成本、占用了安装面积，也带来了空气能与电辅助系统的兼容控制、安全隐患等问题，系统的综合能源利用率难以得到有效保证。

因此，有必要发明出一款集多种设备优点为一体的智慧能源系统设备。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种双级耦合三级变频的智慧能源系统，其能效比高，在超低温环境下正常制热，在极寒天气能正常工作不停机，相比而言可以减少设备数量和安装面积，无需其它电辅助系统需要兼容控制，自动耦合互补，系统的综合能源利用率得到有效保证。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：