一种热泵的控制装置、控制方法及热泵制造方法及图纸

技术编号:14483549 阅读:71 留言:0更新日期:2017-01-26 03:18
本发明专利技术提供一种热泵的控制装置、控制方法及热泵,所述热泵包括冷凝器(1)、蒸发器(2)和压缩机(3),其中控制装置包括:检测单元,用于检测流经所述冷凝器的换热水管的水流流速V;判断单元,用于将检测到的水流流速V与预设水流流速V1之间相比较;执行单元,根据判断单元的判断结果决定是否对水流进行增压动作。通过本发明专利技术能够根据检测出的水流流速的情况判断其是否处于正常范围内,并根据判断结果通过执行单元对水流进行增压动作,进而增大水流的压力,从而提高流经冷凝器中的水流流速,降低冷媒冷凝温度和冷凝压力,提高热泵的换热效率,提高制热工况的能效(制热COP),提升热泵机组的全年综合性能系数(ACOP)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空气调节
,具体涉及一种热泵的控制装置、控制方法及热泵
技术介绍
现有技术中根据目前的水地源热泵的国标GB/T19409-2013《水源热泵机组》,评价机组的能效使用全年综合性能系数(ACOP),其中ACOP=0.56*EER×A+0.44*COP。对于几种不同形式的工况规定如下:表1根据国标规定的工况,不带四通阀的壳管水地源热泵机组在地下水、地埋管、地表水的工况均存在运行性能系数衰减【即COP﹤EER的情况】。以地埋管为例,制冷、制热的水流量如下:表2由上表可以得出在制热工况下时,由于冷凝器(热源侧)的水流量减少,进水温度升高,将导致冷凝温度及冷凝压力升高,从而产生机组运行性能系数COP比EER出现明显衰减的情况。在常规的定流量水系统中,这种性能系数衰减情况不可避免,因为水流量无法调节,实际运行中,制热工况的使用侧水流量比制冷的小(见表2的示例),导致机组的冷凝温度升高,机组的消耗功率也会上升,导致性能系数衰减;在变流量的水系统中,通过变频泵的方式,调节水流量来提高壳管冷凝器的水流速,但是由于整体水系统的流量发生变化,需要的设备及控制复杂,而且流量变化引起的沿程阻力也提高,导致水泵的功耗也上升。现有技术中提供一种技术方案为:可变水侧流程的冷水机组(专利号CN201320148623.4),但其技术方案仍然存在以下不足:通过在水管进口处增加阀门,旁通一部分水流量,一方面存在能源浪费,另一方面旁通水流量相当于减少水流量,提高了冷凝温度及冷凝压力,降低了机组的能效。由于现有技术中的热泵存在运行性能系数衰减、能效较低、沿程阻力较高、功耗升高等技术问题,因此本专利技术研究设计出一种热泵的控制装置、控制方法及热泵。
技术实现思路
因此,本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的热泵存在能效较低的缺陷,从而提供一种热泵的控制装置、控制方法及热泵。本专利技术提供一种热泵的控制装置,其中所述热泵包括冷凝器、蒸发器和压缩机,其中控制装置包括:检测单元,用于检测流经所述冷凝器的换热水管的水流流速V;判断单元,用于将检测到的水流流速V与预设水流流速V1之间相比较;执行单元,根据判断单元的判断结果决定是否对水流进行增压动作。优选地,所述执行单元包括设置于所述冷凝器上的增压装置。优选地,当检测到的水流流速V大于或等于预设水流流速V1时,关闭所述增压装置;当检测到的水流流速V小于预设水流流速V1时,启动所述增压装置。优选地,所述增压装置关闭第一预设时间t1后,启动检测单元再次检测流经所述冷凝器的水管中的水流流速V,并与V1进行对比;所述增压装置启动第二预设时间t2后,启动检测单元再次检测流经所述冷凝器的水管的水流流速V。优选地,所述冷凝器的换热水管包括水管主体、进水端和出水端,所述检测单元设置在所述水管主体上或所述进水端上;所述增压装置设置在所述进水端上。优选地,所述增压装置为超声波扰动仪或水泵。本专利技术还提供一种热泵的控制方法,其使用前述的热泵的控制装置,对热泵的水流进行控制,包括:检测步骤,检测流经所述冷凝器的换热水管的水流流速V;判断步骤,将检测到的水流流速V与预设水流流速V1之间相比较;执行步骤,根据判断步骤的判断结果决定是否对水流进行增压动作。优选地,当所述执行单元包括所述增压装置时:且当检测到的水流流速V大于或等于预设水流流速V1时,关闭所述增压装置;且当检测到的水流流速V小于预设水流流速V1时,启动所述增压装置。优选地,当所述增压装置关闭持续第一预设时间t1后,启动检测单元再次检测流经所述冷凝器的水管的水流流速V,并与V1进行对比;当所述增压装置启动持续第二预设时间t2后,启动检测单元再次检测流经所述冷凝器的水管的水流流速V。本专利技术还提供一种热泵,其包括前述的热泵的控制装置。优选地,所述热泵为水地源热泵,所述冷凝器为壳管式冷凝器。本专利技术提供的一种热泵的控制装置、控制方法及热泵具有如下有益效果:1.本专利技术的热泵的控制装置、控制方法及热泵,能够根据检测出的水流流速的情况判断其是否处于正常范围内,则通过执行单元对水流进行增压动作,进而增大水流的压力,从而提高流经冷凝器中的水流流速,降低冷媒冷凝温度和冷凝压力,提高热泵的换热效率,提高制热工况的能效(制热COP),提升热泵机组的全年综合性能系数(ACOP);2.本专利技术的热泵的控制装置、控制方法及热泵,在变流量设计的热泵水系统中,还能够有效地降低水系统沿程阻力的损失,甚至不必使用变流量控制,也能实现机组全年综合性能系数;3.本专利技术的热泵的控制装置、控制方法及热泵,在恶劣工况(指冷凝器水流量小于50%)时,通过提高局部水流速,从而降低机组的冷凝温度及冷凝压力,可以有效降低机组的排气温度,提高机组的可靠性,降低因此带来的换热器及压缩机损坏的风险。附图说明图1是本专利技术的热泵的结构示意图;图2是本专利技术的热泵的控制方法的控制流程示意图;图3是本专利技术的热泵的冷凝器换热系数与水流流速之间的关系图。图中附图标记表示为:1—冷凝器,2—蒸发器,3—压缩机,4—节流装置,5—换热水管,51—进水端,52—出水端,6—检测单元,7—增压装置。具体实施方式如图1所示,本专利技术提供一种热泵的控制装置,其中所述热泵包括冷凝器1、蒸发器2和压缩机3,其中控制装置包括:检测单元,用于检测流经所述冷凝器的换热水管的水流流速V;判断单元,用于将检测到的水流流速V与预设水流流速V1之间相比较;执行单元,根据判断单元的判断结果决定是否对水流进行增压动作。1.本专利技术的热泵的控制装置,能够根据检测出的水流流速的情况判断其是否处于正常范围内,并根据判断结果通过执行单元对水流进行增压动作,进而增大水流的压力,从而提高流经冷凝器中的水流流速,降低冷媒冷凝温度和冷凝压力,提高热泵的换热效率,提高制热工况的能效(制热COP),提升热泵机组的全年综合性能系数(ACOP);2.本专利技术的热泵的控制装置,在变流量设计的热泵水系统中,还能够有效地降低水系统沿程阻力的损失,甚至不必使用变流量控制,也能实现机组全年综合性能系数(一般常规的定流量水系统有性能系数衰减,因为水流量无法调节,实际运行中为了保证进入机组的水流速,必须加大水泵的功率,来克服水网中的沿程阻力。本专利技术在机组进水口实现局部增压,水力管道中可选择低流量运行,在进水口增压,得到想要的进水水流速,沿程阻力和流量成正比,低流量即能降低水阻力);3.本专利技术的热泵的控制装置,在恶劣工况(指冷凝器水流量小于50%)时,通过提高局部水流速,从而降低机组的冷凝温度及冷凝压力,可以有效降低机组的排气温度,提高机组的可靠性,降低因此带来的换热器及压缩机损坏的风险。优选地,所述执行单元包括设置于所述冷凝器上的增压装置。通过将执行单元包括设置于冷凝器上的增压装置的结构形式,能够对冷凝器中的水管进行增压作用,从而有效地提升水流的速度,进而达到降低冷凝温度和冷凝压力的目的,提高换热性能,提升制热的COP值和热泵系统的ACOP值。优选地,当检测到的水流流速V大于或等于预设水流流速V1时(V1为设定值,通常设定可根据机组在制冷稳定运行时实际采集到的水流速进行参考设定),关闭所述增压装置(使增压装置不动作或不增压);当检测到的水流速度V大于或等于V1时,此时说明当前的水流速度满足制热运行的换本文档来自技高网
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一种热泵的控制装置、控制方法及热泵

【技术保护点】
一种热泵的控制装置,其特征在于:所述热泵包括冷凝器(1)、蒸发器(2)和压缩机(3),其中控制装置包括:检测单元,用于检测流经所述冷凝器的换热水管的水流流速V;判断单元,用于将检测到的水流流速V与预设水流流速V1之间相比较;执行单元,根据判断单元的判断结果决定是否对水流进行增压动作。

【技术特征摘要】
1.一种热泵的控制装置,其特征在于:所述热泵包括冷凝器(1)、蒸发器(2)和压缩机(3),其中控制装置包括:检测单元,用于检测流经所述冷凝器的换热水管的水流流速V;判断单元,用于将检测到的水流流速V与预设水流流速V1之间相比较;执行单元,根据判断单元的判断结果决定是否对水流进行增压动作。2.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于:所述执行单元包括设置于所述冷凝器上的增压装置(7)。3.根据权利要求2所述的控制装置,其特征在于:当检测到的水流流速V大于或等于预设水流流速V1时,关闭所述增压装置(7);当检测到的水流流速V小于预设水流流速V1时,启动所述增压装置(7)。4.根据权利要求3所述的控制装置,其特征在于:所述增压装置(7)关闭第一预设时间t1后,启动检测单元(6)再次检测流经所述冷凝器的水管中的水流流速V,并与V1进行对比;所述增压装置(7)启动第二预设时间t2后,启动检测单元(6)再次检测流经所述冷凝器的水管的水流流速V。5.根据权利要求2-4之一所述的控制装置,其特征在于:所述冷凝器的换热水管包括水管主体、进水端(51)和出水端(52),所述检测单元(6)设置在所述水管主体上或所述进水端(51)上;和/或,所述增压装...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐美俊黄章义陈培生唐育辉郭诗迪胡乾龙
申请(专利权)人:珠海格力电器股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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