直接膨胀式热泵型综合用能系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种直接膨胀式热泵型综合用能系统，包括一直接膨胀式管路系统，直接膨胀式管路系统包括顺序连接形成水环路的空调冷水箱、压缩机、热水箱、节流膨胀阀，空调冷水箱对应安装有蒸发器，热水箱对应安装有冷凝器；分别添加节流毛细管与蒸发器串联管路系统2组，一端为毛细管的入口，通过管道连接节流膨胀阀的出口,另一端为蒸发器的出口，与压缩机的吸气口连接，形成两组与直接膨胀式管路系统中的节流膨胀阀、蒸发器并联的冷藏室管路系统以及冷冻室管路系统；本发明专利技术还提供了上述的直接膨胀式热泵型综合用能系统的控制方法，本发明专利技术的控制装置以及方法可靠，能够保障系统正常高效工作；操作简单，安装施工简单，安装调试后运行成本低。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种直接膨胀式热泵型综合用能系统，包括一直接膨胀式管路系统，直接膨胀式管路系统包括顺序连接形成水环路的空调冷水箱、压缩机、热水箱、节流膨胀阀，空调冷水箱对应安装有蒸发器，热水箱对应安装有冷凝器；分别添加节流毛细管与蒸发器串联管路系统2组，一端为毛细管的入口，通过管道连接节流膨胀阀的出口,另一端为蒸发器的出口，与压缩机的吸气口连接，形成两组与直接膨胀式管路系统中的节流膨胀阀、蒸发器并联的冷藏室管路系统以及冷冻室管路系统；本专利技术还提供了上述的直接膨胀式热泵型综合用能系统的控制方法，本专利技术的控制装置以及方法可靠，能够保障系统正常高效工作；操作简单，安装施工简单，安装调试后运行成本低。【专利说明】
本专利技术涉及节能技术综合应用
，具体的说，本专利技术涉及一种直接膨胀式热泵型制热、制冷、热水综合用能系统及其控制方法。
技术介绍
在家庭生活、美容美发沙龙以及便利店内，广泛的存在供热与供冷的空调、热水、食品冷藏等实际需求。为满足实际的需求，不得不配置空调、热水器、冰箱冰柜等电器。虽然满足了生产生活需求，但也存在一些问题:I)各个设备原理相同，主要组成部件类似，但功能单一，只能满足其中的某一项或者两项需求。比如:家用热泵冷暖空调与冰箱冰柜相比，均采用了蒸汽压缩制冷循环，其原理均来自卡诺循环和逆卡诺循环，它们的主要组成部分均由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器这四大件加以必要的控制与安全部件组成。空调仅仅满足了冷热需求，而冰箱冰柜仅仅满足了食品冷藏需求。2)每个设备单独构成，独立运行，占用空间。为满足实际的需求，不得不配置空调、热水器、冰箱冰柜等电器，分布在建筑内的不同空间。3))每个设备独立运行，综合效率低，甚至发生冷热抵消，造成设备容量加大，增加初投资。以夏季时家庭生活为例，建筑内需要空调，而食品保鲜需要冰箱冰柜。冰箱冰柜是把维持食品保鲜需要排出的热量加上本身压缩机消耗的功均以热量的形式排放在建筑内，而这部分热量却恰恰是空调需要解决的热负荷之一，空调需要提供冷量来抵消冰箱冰柜释放出来的热量。又比如，夏季空调使用时，把建筑内的热负荷白白的排到室外，与此同时又消耗电能使用热水器产生热水，满足生活需求。目前解决上述问题的主要办法是把空调需求与热水需求，甚至加以太阳能的利用，这几部分结合起来统一解决。而对家庭生活以及便利店内比较重要的食品保鲜等制冷需求却很少顾及。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是把空调、热水器、冰箱冰柜等电器的功能需求统一，利用一套直接膨胀式热泵系统同时实现了供热、供冷、供热水的功能。本专利技术提供的技术方案是:一种直接膨胀式热泵型综合用能系统，包括一直接膨胀式管路系统，直接膨胀式管路系统包括顺序连接形成水环路的空调冷水箱、压缩机、热水箱、节流膨胀阀，空调冷水箱对应安装有蒸发器，热水箱对应安装有冷凝器；分别添加节流毛细管与蒸发器串联管路系统2组，一端为毛细管的入口，通过管道连接节流膨胀阀的出口，另一端为蒸发器的出口，与压缩机的吸气口连接，形成两组与直接膨胀式管路系统中的节流膨胀阀、蒸发器并联的冷藏室管路系统以及冷冻室管路系统；冷藏室管路系统包括通过管路连接的节流毛细管、蒸发器、控制器、第一阀门；冷冻室管路系统包括通过管路连接的节流毛细管、蒸发器、控制器、第二阀门；节流毛细管通过第三阀门与节流膨胀阀相连；冷冻室管路系统以及冷藏室管路系统通过第四阀门连接至压缩机吸气口的管道上；温度传感器分别与冷冻室、冷藏室相连；空调冷水箱与热水箱通过第五阀门外接供排水组成空调制冷制热的水环路系统；控制器分别与第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门以及第五阀门相连。所述的空调冷水箱上部连接有管道风机，且顶部开口 ；夏季工况为空调冷水箱，实现水与蒸发器交换热量；冬季工况为风冷兼水冷箱，实现室外空气与水共同与蒸发器交换热量。所述第一阀门、第二阀门、第三阀门以及第五阀门为电磁阀或截止阀，第四阀门为止回阀。所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门以及第五阀门的联动为电动或液压传动。本专利技术还提供了上述的直接膨胀式热泵型综合用能系统的控制方法，步骤如下:步骤10)，设定直接膨胀式热泵型综合用能系统的冷冻室与冷藏室内启动温度Tdl?Td2，Tcl?τ? ;设定综合用能系统的空调制冷工况与制热工况；步骤20)，温度传感器连续检测冷藏室温度Τ。，当Τ。小于Tca时，温度传感器给控制器一信号指令，控制器关闭第一阀门，经直接膨胀式管路系统节流膨胀阀后的制冷剂低压液体不再流经冷藏室管路系统的节流毛细管、蒸发器；当Τ。大于Tci2时，温度传感器给控制器一信号指令，控制器开启第一阀门，经直接膨胀式管路系统节流膨胀阀后的制冷剂低压液体重新流经冷藏室管路系统系统中的节流毛细管、蒸发器再回到压缩机吸气口管道，重复循环；步骤30)，温度传感器连续检测冷藏室温度Td，当Td小于Tdl时，温度传感器给控制器一信号指令，控制器关闭第二阀门，经直接膨胀式管路系统节流膨胀阀后的制冷剂低压液体不再流经冷冻室管路系统中的节流毛细管、蒸发器；当Td大于Td2时，温度传感器给控制器一信号指令，控制器开启第二阀门，经直接膨胀式管路系统节流膨胀阀后的制冷剂低压液体重新流经冷冻室管路系统系统中的节流毛细管、蒸发器再回到压缩机吸气口管道。步骤40)，当直接膨胀式热泵型综合用能系统处于空调制冷时，控制器控制第五阀门(14、16)关闭，以及第五阀门(15、17)开启，自来水进入热水箱受热后供应生活热水；空调回水经阀门(15)则进入空调冷水箱冷冻后，再经阀门(17)供应空调冷冻水；制冷剂则在压缩机受压后，进入热水箱，经节流膨胀阀后，一部分或者全部进入空调用冷水箱，再回到压缩机；另有一部分经冷藏室管路系统以及冷冻室管路系统后，再回到压缩机；上述步骤重复循环。还包括步骤50)当直接膨胀式热泵型综合用能系统处于空调制热时，控制器控制第五阀门(14、16)开启，以及第五阀门(15、17)关闭；一部分自来水进入热水箱受热后供应生活热水；空调回水经阀门(14)则进入热水箱加热后，再经阀门(16)供应空调热水；制冷剂则在压缩机受压后，进入热水箱，经节流膨胀阀后，一部分或者全部进入空调用冷水箱，在管道风机(20)开启后于室外空气换热后，再回到压缩机；另有一部分经冷藏室管路系统以及冷冻室管路系统后，再回到压缩机；上述步骤重复循环。本专利技术具有如下优点:1、本专利技术的控制装置以及方法可靠，能够保障系统正常高效工作；2、操作简单，根据冷冻室以及冷藏室温度大小改变，以及冬夏季运行工况的设定，通过联动调节阀门的开关实现切换相应的管路系统；3、安装施工简单，安装调试后运行成本低；4、本专利技术的一种直接膨胀式热泵型制热、制冷、热水综合用能系统控制装置可以手动控制，又可以自动控制，适用性强。【专利附图】【附图说明】当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本专利技术以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定，其中:图1为本专利技术直接膨胀式热泵型制热、制冷、热水综合用能系统控制装置结构示意图；图2为本专利技术实施例的保护方法流程图；图中:I压缩机2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直接膨胀式热泵型综合用能系统，其特征在于，包括一直接膨胀式管路系统，直接膨胀式管路系统包括顺序连接形成水环路的空调冷水箱、压缩机、热水箱、节流膨胀阀，空调冷水箱对应安装有蒸发器，热水箱对应安装有冷凝器；分别添加节流毛细管与蒸发器串联管路系统2组，一端为毛细管的入口，通过管道连接节流膨胀阀的出口,另一端为蒸发器的出口，与压缩机的吸气口连接，形成两组与直接膨胀式管路系统中的节流膨胀阀、蒸发器并联的冷藏室管路系统以及冷冻室管路系统；冷藏室管路系统包括通过管路连接的节流毛细管、蒸发器、控制器、第一阀门（8）；冷冻室管路系统包括通过管路连接的节流毛细管、蒸发器、控制器、第二阀门（9）；节流毛细管通过第三阀门（7）与节流膨胀阀相连；冷冻室管路系统以及冷藏室管路系统通过第四阀门（10，11，12）连接至压缩机吸气口的管道上；温度传感器分别与冷冻室、冷藏室相连；空调冷水箱与热水箱通过第五阀门（14，15，16，17）外接供排水组成空调制冷制热的水环路系统；控制器分别与第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门以及第五阀门相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永辉，方永梅，侯根富，高兰周，李祎彧，戴贵龙，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：福建;35