一种水源冷热联供级热式冷热水机组及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种水源冷热联供级热式冷热水机组及其控制方法，包括多个制冷系统和自动控制系统，利用创新水源供热、冷热联供、分级加热和分级冷却相结合方式，解决目前传统的冷热联供的冷热水机组的问题；与传统的冷热联供的冷热水机组相比，本技术方案夏冬均能正常运行，且在达到相同制冷和制热效果的情况下，大幅度降低前级制冷系统的冷凝温度，提升前级制冷系统的蒸发温度，从而大幅度提升水源冷热联供级热式冷热水机组的整体能效比，节约能源；本技术方案具有设计合理、高效节能、控制精度、运行稳定可靠等优点，节约能源、减少环境污染，符合目前国家倡导的“节能减排”政策及建设能源节约型、环境友好型社会的要求。

Water source hot and cold combined heat supply type cold hot water unit and control method thereof

The invention discloses a water cooling heat type cold and hot water unit and its control method, which comprises a plurality of refrigeration system and automatic control system, the use of innovative water heating, cooling and heating, heating and cooling combined grading grading method, to solve the current traditional chiller cooling and heating of the problem; compared with the cold combined with the traditional water heater for hot and cold winter, the technical scheme can operate normally, and at the same cooling and heating effect, greatly reduce the condensing temperature level refrigeration system, enhance the evaporating temperature before the stage refrigeration system, thus greatly enhance the overall efficiency of water cooling and heating heat chiller ratio, energy saving; the technical scheme has the advantages of reasonable design, high efficiency and precision, stable and reliable operation, saving energy and reducing environment Pollution, in line with the current national \energy conservation and emission reduction\ policy and the construction of energy saving and environment-friendly society requirements.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冷热水机组，尤其涉及的是一种水源冷热联供级热式冷热水机组及其控制方法。
技术介绍
目前的酒店、餐厅、医院、高级公寓、游泳馆、大型企业等公共建筑，需要供冷同时常年需要供应热水，在夏季，这些公共建筑供应空调用冷媒水或工艺冷媒水，同时也需要提供洗澡、日常生活用热水或工艺热水。在冬季，它们需求供热热水、工艺热水、洗澡和日常生活用热水，同时也需求提供冷水、设备冷却用水。目前已经有部分可冷热联供的冷热水机组，虽然可同时提供冷水和热水，但是传统冷热联供的冷热水机组，部分仅考虑冷热水同时供应，未考虑冬天不需要空调冷水时，设备失去冷水热源来源，无法实现单独提供热水要求，设备冬天无法正常运行；部分虽考虑了冷热水同时供应和单热热水供应，却采用单级型设计，例如需要60℃生活热的情况下，整机的冷凝温度需要高达63~65℃，从而导致了单级型空调热水器的压缩机运行效率相当低，仍然无法大幅度降低冷热水同时需要所需的能耗。可见，目前传统的冷热联供的冷热水机组，部分仅考虑冷热水同时供应，不考虑单热供应，导致冬天无需冷水的场合无法使用；部分虽考虑了冷热水同时供应和单热热水供应，但采用单级加热方式，压缩机运行效率低、能耗大，不符合目前国家倡导的“节能减排”政策及建设能源节约型、环境友好型社会的要求。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种水源冷热联供级热式冷热水机组及其控制方法，旨在解决现有的冷热联供的冷热水机组不能实现单热供应或实现单热供应时采用单级加热方式，导致压缩机运行效率低、能耗大的问题。本专利技术的技术方案如下：一种水源冷热联供级热式冷热水机组，其中，包括第一制冷系统、第二制冷系统、第三制冷系统、第四制冷系统和自动控制系统，所述第一制冷系统、第二制冷系统、第三制冷系统和第四制冷系统的结构设置一致；第一制冷系统的冷水蒸发器与第二制冷系统的冷水蒸发器连接，第二制冷系统的冷水蒸发器与第三制冷系统的冷水蒸发器连接，第三制冷系统的冷水蒸发器与第四制冷系统的冷水蒸发器连接；第一制冷系统的冷凝器与第二制冷系统的冷凝器连接，第二制冷系统的冷凝器与第三制冷系统的冷凝器连接，第三制冷系统的冷凝器与第四制冷系统的冷凝器连接；第一制冷系统的水源蒸发器、第二制冷系统的水源蒸发器、第三制冷系统的水源蒸发器和第四制冷系统的水源蒸发器分别通过进水管、出水管并联连接，进水管连接第二进水温度传感器，出水管连接第一出水温度传感器、第一流量保护器和水源水泵，第一制冷系统的冷凝器的进水口依次连接第一进水温度传感器和热水泵，第一制冷系统的冷水蒸发器出水口连接冷媒水防冻保护器、第二出水温度传感器和第二流量保护器，第四制冷系统的冷凝器的排水口连接第三出水温度传感器和第三流量保护器，第四制冷系统的冷水蒸发器的进水口连接第三进水温度传感器和调速冷媒水泵，第一制冷系统的水源蒸发器、第二制冷系统的水源蒸发器第三制冷系统的水源蒸发器和第四制冷系统的水源蒸发器分别都连接水源防冻保护器；所述自动控制系统包括中央控制器和传感器数据采集子系统，第二进水温度传感器、第一出水温度传感器、第一流量保护器、第一进水温度传感器、冷媒水防冻保护器、第二出水温度传感器、第二流量保护器、第三出水温度传感器、第三流量保护器、第三进水温度传感器和水源防冻保护器都与传感器数据采集子系统连接，传感器数据采集子系统与中央控制器连接，水源水泵、热水泵和调速冷媒水泵都与中央控制器连接，由中央控制器控制第一制冷系统、第二制冷系统、第三制冷系统和第四制冷系统按要求运行。所述的水源冷热联供级热式冷热水机组，其中，所述第一制冷系统包括第一压缩机、第一冷凝器、第一气分、第一水源蒸发器和第一冷水蒸发器，所述第一压缩机一端与第一冷凝器一端连接，第一冷凝器另一端第一冷水蒸发器一端连接，第一冷水蒸发器另一端与第一气分一端连接，第一气分另一端与第一压缩机另一端连接，第一水源蒸发器一端与第一冷凝器另一端连接，第一水源蒸发器另一端与第一气分一端连接；所述第一压缩机与中央控制器连接。所述的水源冷热联供级热式冷热水机组，其中，所述第一水源蒸发器与第一气分之间设置有第一水源蒸发器单向阀，第一冷水蒸发器与第一气分之间设置有第一冷水蒸发器单向阀；所述第一冷凝器与第一冷水蒸发器之间设置有第一冷水蒸发器电磁阀，第一冷凝器与第一水源蒸发器之间设置有第一水源蒸发器电磁阀，所述第一冷水蒸发器电磁阀和第一水源蒸发器电磁阀都与中央控制器连接；所述第一水源蒸发器的出水口和进水口之间设置有第一水源蒸发器膨胀阀，第一冷水蒸发器的出水口和进水口之间设置有第一冷水蒸发器膨胀阀。一种如上述任意一项所述的水源冷热联供级热式冷热水机组的控制方法，其中，具体包括以下步骤：步骤A00：通过显示操作面板输入运行模式，设定参数，开启水源冷热联供级热式冷热水机组；步骤B00：第二进水温度传感器、第一出水温度传感器、第一进水温度传感器、第二出水温度传感器、第三出水温度传感器和第三进水温度传感器实时监测各进出水温度并反馈至传感器数据采集子系统，第一流量保护器、第二流量保护器和第三流量保护器，实时监测整个系统的流量并反馈至传感器数据采集子系统，冷媒水防冻保护器和水源防冻保护器实时监测系统的温度并反馈至传感器数据采集子系统；步骤C00：传感器数据采集子系统把收集到的数据反馈至中央控制器；步骤D00：中央控制器通过判断分析，控制第一制冷系统、第二制冷系统、第三制冷系统和第四制冷系统的启动或停机，根据不同运行模式控制整个机组按要求运行，同时控制水源水泵、热水泵和调速冷媒水泵按照要求运行。所述的水源冷热联供级热式冷热水机组的控制方法，其中，所述步骤A00-步骤D00中，中央控制器通过以下步骤控制第一制冷系统、第二制冷系统、第三制冷系统和第四制冷系统的启动或停机：步骤a11：通过显示操作面板输入运行模式，设定四个启动温度，分别为T启1、T启2、T启3和T启4，且T启1＜T启2＜T启3＜T启4，设定第一进水温度传感器监测到的进水温度为TA，设定机组热水出水温度设置值为TB设，第三出水温度传感器测量实际出水温度为TB，设定机组冷媒水出水温度设置值为TD设，第二出水温度传感器测量实际出水温度为TD，设定冷媒水防冻设定值为T冷媒设，冷媒水防冻保护器测量实际冷媒水出水温度为T冷媒，设定水源防冻设定值T水源设，水源防冻保护器测量实际水源出水温度为T水源，开启空气源冷热联供级热式冷热水机组；步骤b11：第一进水温度传感器将实时监测到的进水温度反馈至传感器数据采集子系统，第三出水温度传感器测量实际出水温度反馈至传感器数据采集子系统，第二出水温度传感器测量实际出水温度反馈至传感器数据采集子系统；步骤c11：传感器数据采集子系统把收集到的数据反馈至中央控制器；步骤d11：中央控制器判断TA与T启1、T启2、T启3和T启4之间的大小，若TA＜T启1，执行步骤d12，若T启1＜TA＜启2，执行步骤d13，若T启2＜TA＜启3，执行步骤d14，若T启3＜TA＜启4，执行步骤d15，若TA＞T启4，执行步骤d16；步骤d12：中央控制器控制第一制冷系统、第二制冷系统、第三制冷系统和第四制冷系统均启动进行制热运行；步骤d13：中央控制器控制第二制冷系统和第三制冷系统启动进行制热运行，第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水源冷热联供级热式冷热水机组，其特征在于，包括第一制冷系统、第二制冷系统、第三制冷系统、第四制冷系统和自动控制系统，所述第一制冷系统、第二制冷系统、第三制冷系统和第四制冷系统的结构设置一致；第一制冷系统的冷水蒸发器与第二制冷系统的冷水蒸发器连接，第二制冷系统的冷水蒸发器与第三制冷系统的冷水蒸发器连接，第三制冷系统的冷水蒸发器与第四制冷系统的冷水蒸发器连接；第一制冷系统的冷凝器与第二制冷系统的冷凝器连接，第二制冷系统的冷凝器与第三制冷系统的冷凝器连接，第三制冷系统的冷凝器与第四制冷系统的冷凝器连接；第一制冷系统的水源蒸发器、第二制冷系统的水源蒸发器、第三制冷系统的水源蒸发器和第四制冷系统的水源蒸发器分别通过进水管、出水管并联连接，进水管连接第二进水温度传感器，出水管连接第一出水温度传感器、第一流量保护器和水源水泵，第一制冷系统的冷凝器的进水口依次连接第一进水温度传感器和热水泵，第一制冷系统的冷水蒸发器出水口连接冷媒水防冻保护器、第二出水温度传感器和第二流量保护器，第四制冷系统的冷凝器的排水口连接第三出水温度传感器和第三流量保护器，第四制冷系统的冷水蒸发器的进水口连接第三进水温度传感器和调速冷媒水泵，第一制冷系统的水源蒸发器、第二制冷系统的水源蒸发器第三制冷系统的水源蒸发器和第四制冷系统的水源蒸发器分别都连接水源防冻保护器；    所述自动控制系统包括中央控制器和传感器数据采集子系统，第二进水温度传感器、第一出水温度传感器、第一流量保护器、第一进水温度传感器、冷媒水防冻保护器、第二出水温度传感器、第二流量保护器、第三出水温度传感器、第三流量保护器、第三进水温度传感器和水源防冻保护器都与传感器数据采集子系统连接，传感器数据采集子系统与中央控制器连接，水源水泵、热水泵和调速冷媒水泵都与中央控制器连接，由中央控制器控制第一制冷系统、第二制冷系统、第三制冷系统和第四制冷系统按要求运行。...

【技术特征摘要】
1.一种水源冷热联供级热式冷热水机组，其特征在于，包括第一制冷系统、第二制冷系统、第三制冷系统、第四制冷系统和自动控制系统，所述第一制冷系统、第二制冷系统、第三制冷系统和第四制冷系统的结构设置一致；第一制冷系统的冷水蒸发器与第二制冷系统的冷水蒸发器连接，第二制冷系统的冷水蒸发器与第三制冷系统的冷水蒸发器连接，第三制冷系统的冷水蒸发器与第四制冷系统的冷水蒸发器连接；第一制冷系统的冷凝器与第二制冷系统的冷凝器连接，第二制冷系统的冷凝器与第三制冷系统的冷凝器连接，第三制冷系统的冷凝器与第四制冷系统的冷凝器连接；第一制冷系统的水源蒸发器、第二制冷系统的水源蒸发器、第三制冷系统的水源蒸发器和第四制冷系统的水源蒸发器分别通过进水管、出水管并联连接，进水管连接第二进水温度传感器，出水管连接第一出水温度传感器、第一流量保护器和水源水泵，第一制冷系统的冷凝器的进水口依次连接第一进水温度传感器和热水泵，第一制冷系统的冷水蒸发器出水口连接冷媒水防冻保护器、第二出水温度传感器和第二流量保护器，第四制冷系统的冷凝器的排水口连接第三出水温度传感器和第三流量保护器，第四制冷系统的冷水蒸发器的进水口连接第三进水温度传感器和调速冷媒水泵，第一制冷系统的水源蒸发器、第二制冷系统的水源蒸发器第三制冷系统的水源蒸发器和第四制冷系统的水源蒸发器分别都连接水源防冻保护器；所述自动控制系统包括中央控制器和传感器数据采集子系统，第二进水温度传感器、第一出水温度传感器、第一流量保护器、第一进水温度传感器、冷媒水防冻保护器、第二出水温度传感器、第二流量保护器、第三出水温度传感器、第三流量保护器、第三进水温度传感器和水源防冻保护器都与传感器数据采集子系统连接，传感器数据采集子系统与中央控制器连接，水源水泵、热水泵和调速冷媒水泵都与中央控制器连接，由中央控制器控制第一制冷系统、第二制冷系统、第三制冷系统和第四制冷系统按要求运行。2.根据权利要求1所述的水源冷热联供级热式冷热水机组，其特征在于，所述第一制冷系统包括第一压缩机、第一冷凝器、第一气分、第一水源蒸发器和第一冷水蒸发器，所述第一压缩机一端与第一冷凝器一端连接，第一冷凝器另一端第一冷水蒸发器一端连接，第一冷水蒸发器另一端与第一气分一端连接，第一气分另一端与第一压缩机另一端连接，第一水源蒸发器一端与第一冷凝器另一端连接，第一水源蒸发器另一端与第一气分一端连接；所述第一压缩机与中央控制器连接。3.根据权利要求2所述的水源冷热联供级热式冷热水机组，其特征在于，所述第一水源蒸发器与第一气分之间设置有第一水源蒸发器单向阀，第一冷水蒸发器与第一气分之间设置有第一冷水蒸发器单向阀；所述第一冷凝器与第一冷水蒸发器之间设置有第一冷水蒸发器电磁阀，第一冷凝器与第一水源蒸发器之间设置有第一水源蒸发器电磁阀，所述第一冷水蒸发器电磁阀和第一水源蒸发器电磁阀都与中央控制器连接；所述第一水源蒸发器的出水口和进水口之间设置有第一水源蒸发器膨胀阀，第一冷水蒸发器的出水口和进水口之间设置有第一冷水蒸发器膨胀阀。4.一种如权利要求1-3任意一项所述的水源冷热联供级热式冷热水机组的控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤A00：通过显示操作面板输入运行模式，设定参数，开启水源冷热联供级热式冷热水机组；步骤B00：第二进水温度传感器、第一出水温度传感器、第一进水温度传感器、第二出水温度传感器、第三出水温度传感器和第三进水温度传感器实时监测各进出水温度并反馈至传感器数据采集子系统，第一流量保护器、第二流量保护器和第三流量保护器，实时监测整个系统的流量并反馈至传感器数据采集子系统，冷媒水防冻保护器和水源防冻保护器实时监测系统的温度并反馈至传感器数据采集子系统；步骤C00：传感器数据采集子系统把收集到的数据反馈至中央控制器；步骤D00：中央控制器通过判断分析，控制第一制冷系统、第二制冷系统、第三制冷系统和第四制冷系统的启动或停机，根据不同运行模式控制整个机组按要求运行，同时控制水源水泵、热水泵和调速冷媒水泵按照要求运行。5.根据权利要求4所述的水源冷热联供级热式冷热水机组的控制方法，其特征在于，所述步骤A00-步骤D00中，中央控制器通过以下步骤控制第一制冷系统、第二制冷系统、第三制冷系统和第四制冷系统的启动...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘展华，林创辉，张晓艳，吴高峰，邱育群，何春晓，张学伟，
申请(专利权)人：广东申菱环境系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44