一种量子热超导空调系统及其运行控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种量子热超导空调系统及其运行控制方法，包括热泵单元、空调单元、空气源单元、冰蓄冷单元、管路转换单元、热水单元和防冻液回收检测单元，各功能单元之间通过管路相互连接，管路内充填有量子传导液，本发明专利技术的空调系统通过量子传导液的分子层面热量传递，快速且高效，无需采用耗能且较大噪声的水泵等传统输送方式，极大提高整个系统的能源使用效率和响应速率，有效降低了使用成本，环保节能，减少了对环境的影响。

A Quantum Thermal Superconducting Air Conditioning System and Its Operation Control Method

The invention discloses a quantum thermal superconducting air conditioning system and its operation control method, which comprises a heat pump unit, an air conditioning unit, an air source unit, an ice storage unit, a pipeline conversion unit, a hot water unit and an antifreeze recovery detection unit. Each functional unit is interconnected through a pipeline, and the pipeline is filled with quantum conductive fluid. The air conditioning system of the present invention transfers heat at the molecular level of the quantum conductive fluid rapidly and efficiently, and does not need to adopt traditional conveying modes such as energy-consuming and noisy water pumps, thus greatly improving the energy efficiency and response rate of the whole system, effectively reducing the use cost, environmental protection and energy saving, and reducing the impact on the environment.

【技术实现步骤摘要】
一种量子热超导空调系统及其运行控制方法
本专利技术涉及到空调
，尤其涉及到一种控制模式多样、环保节能的量子热超导空调系统及其运行控制方法。
技术介绍
现有中央空调系统中，普遍采用集中式二次换热系统，通过压缩机将蒸发器产生的冷冻水或采暖水通过管道送入空调末端设备，达到空调调节目的，系统冷凝器产生的热量或冷量则通过冷却塔排放至大气环境中，同时，冷冻水或采暖水等热传导介质须通过水泵等进行长距离传输，大量能源白白消耗，造成系统使用成本较高，也对环境造成一定影响。
技术实现思路
本专利技术主要解决现有中央空调系统控制模式单一、使用成本较高的技术问题，提供了一种控制模式多样、环保节能的量子热超导空调系统及其运行控制方法。为了解决上述存在的技术问题，本专利技术主要是采用下述技术方案：本专利技术的一种量子热超导空调系统，包括热泵单元，由低温热泵机组和低温热回收热泵机组组成，用于供冷和供热；空调单元，与热泵单元相接，包括多组风机盘管，用于使用区域的温度调节；空气源单元，与管路转换单元相接，用于与外部环境空气的热交换；热水单元，与低温热回收热泵机组连接，为开式热水系统或闭式热水系统，用于提供生活热水；管路转换单元，包括多个四通阀组件，所述四通阀组件包括四个分别与热泵单元、空调单元和空气源单元相接的接口，用于控制各功能单元的管路转换；管路，用于连接各功能单元，包括第一传导液总管、第二传导液总管、第三传导液总管和第四传导液总管，管路内充填有量子传导液；空调系统通过管道转换单元内的多组四通阀的转换和多根管路的连接，将多个功能单元灵活组合，可满足用户不同模式、不同功能和不同季节的空调使用要求，管路内充填有量子传导液，通过量子传导液的分子层面的热量传递，快速且高效，无需采用耗能且较大噪声的水泵输送，极大提高整个系统的能源使用效率和响应速率，有效降低了使用成本，环保节能，并减少了对环境的影响。作为优选，所述空调单元包括多个空调模块，所述空调模块分别连接所述第一传导液总管和第二传导液总管，空调模块可通过第一传导液总管或第二传导液总管进行冷量或热量的交换。作为优选，所述热泵单元包括多台低温热泵机组和多台低温热回收热泵机组，所述低温热泵机组包括压缩机、蒸发器和单流道冷凝器，该蒸发器呈单管口结构且外接对应四通阀组件的第一接口，该单流道冷凝器呈单管口结构且外接对应四通阀组件的第三接口，所述低温热回收热泵机组包括压缩机、蒸发器和双流道冷凝器，该蒸发器呈单管口结构且外接对应四通阀组件的第一接口，该双流道冷凝器由冷凝通道和热回收通道组成，其中冷凝通道呈单管口结构且外接对应四通阀组件的第三接口，热回收通道呈单管口结构且与所述第四传导液总管相接并接入热水单元，上述四通阀组件的第二接口与所述第三传导液总管连接并接入空气源单元，上述四通阀组件的第四接口与所述第一传导液总管连接并接入空调单元，热泵系统采用多组不同类型的机组，配置灵活，适应性好，可根据用户需求和实际所需冷量或热量，任意组合形成最优工况，有效利用并回收空调使用过程中产生的各类能量，达到节能降耗的目的。作为优选，所述系统包括冰蓄冷单元，所述冰蓄冷单元包括蓄冰槽和板式换热器Ⅰ，所述蓄冰槽与所述低温热泵机组和低温热回收热泵机组的蒸发器管路连接，板式换热器Ⅰ的一侧交换端呈单管口结构且与所述蓄冰槽连接，另一侧交换端呈单管口结构且与所述第一传导液总管连接，空调单元通过板式换热器Ⅰ与蓄冰槽进行热交换，采用冰蓄冷单元，在过渡季需冷量较少时，将部分剩余冷量储存起来，待用冷高峰时使用，也可以在用电低谷或电价较低时将电量转换成冷量储存起来，待用电高峰或电价较高时使用，达到节能降费目的。作为优选，所述空气源单元与空调单元之间设有板式换热器Ⅱ，所述板式换热器Ⅱ的一侧交换端呈单管口结构且与所述第二传导液总管连接，另一侧交换端呈单管口结构且与所述第三传导液总管连接，空调单元通过板式换热器Ⅱ与空气源单元进行热交换，在空气源单元和空调单元之间增设板式换热器Ⅱ，可在室内外温差较大时，无须开启热泵机组，直接利用板式换热器Ⅱ的热交换功能，将室外的冷量或热量导入室内，具有较好的节能效果。作为优选，所述系统还设有与所述空气源单元连接的防冻液回收检测单元，用于回收、储存、调节和检测空气源单元内的防冻液，在冬季系统不用时，可将外部空气源单元内的循环介质回收储存在防冻液回收检测单元内并加以检测，以判断调整防冻液的指标，防止热泵单元损坏。上述量子热超导空调系统运行控制方法，所述量子热超导空调系统包括热泵单元、空调单元、空气源单元、热水单元、管路转换单元、冰蓄冷单元和板式换热器Ⅱ，各单元之间通过管路相互连接，热泵单元包括多台低温热泵机组和多台低温热回收热泵机组，其控制方法包括夏季运行工况控制、冬季运行工况控制和过渡季运行工况控制。作为优选，其夏季运行工况包括夏季单独制冷运行工况、夏季冰蓄冷制冷运行工况和夏季制冷与供热水联合运行工况，其控制步骤如下：夏季单独制冷运行工况1)低温热泵机组制冷运行，此时，该机组蒸发器通过管路转换单元内的对应四通阀连通第一传导液总管并接入空调单元，构成该低温热泵机组冷源并对空调单元的供冷，该机组单流道冷凝器通过上述四通阀连通第三传导液总管并接入空气源单元，构成该低温热泵机组热源并通过空气源单元向大气放热；2)如无法满足空调单元所需冷量，则可继续依次开启其余低温热泵机组，用于增加制冷量，其蒸发器通过对应四通阀与前述低温热泵机组蒸发器并联连接，其冷凝器通过对应四通阀与前述低温热泵机组冷凝器并联连接；3)如低温热泵机组无法满足空调单元所需冷量，则可继续开启低温热回收热泵机组制冷运行，此时，该机组蒸发器通过对应四通阀连通第一传导液总管并接入空调单元，构成与低温热泵机组冷源并联的低温热回收热泵机组冷源，该机组的双流道冷凝器的冷凝通道通过对应四通阀连通第三传导液总管并接入空气源单元，构成与低温热泵机组热源并联的低温热回收热泵机组热源，而双流道冷凝器的热回收通道则关闭，不生产热水；4)如增加一台低温热回收热泵机组仍无法满足空调单元所需冷量，则可继续依次开启其余低温热回收热泵机组，用于增加制冷量，其蒸发器与前述低温热回收热泵机组蒸发器并联连接，其冷凝通道与前述低温热回收热泵机组冷凝通道并联连接；此种工况即普通的空调制冷模式，空调单元的风机盘管终端将机组蒸发器产生的冷量通过第一传导液总管内的量子传导液导入，使空调区域温度达到要求，而机组冷凝器产生的热量则通过空气源单元的冷却塔散发至大气中。夏季冰蓄冷制冷运行工况1)低温热泵机组制冷运行，低温热回收热泵机组关闭，此时，该机组蒸发器通过相应控制阀连接冰蓄冷单元，构成低温热泵机组冷源对冰蓄冷单元内的蓄冰槽制冷，而该机组的单流道冷凝器通过对应四通阀连通第三传导液总管并接入空气源单元，构成低温热泵机组热源并通过空气源单元向大气放热，同时，冰蓄冷单元的板式换热器Ⅰ的一侧交换端与蓄冰槽相通，另一侧交换端与第一传导液总管相通并接入空调单元，冰蓄冷单元通过板式换热器Ⅰ与空调单元热交换并对空调单元供冷；2)如蓄冰槽内冷量足以满足空调单元所需冷量，则可关闭低温热泵机组，或阶段性启用上述低温热泵机组；3)如一台低温热泵机组无法满足冰蓄冷单元所需冷量，则可继续依次开启其余低温热泵机组，用于增加制冷量，其蒸发器与前述低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子热超导空调系统，其特征在于：所述系统包括热泵单元(1)，由低温热泵机组(11)和低温热回收热泵机组(12)组成，用于供冷和供热；空调单元(2)，与热泵单元相接，包括多组风机盘管，用于使用区域的温度调节；空气源单元(3)，与管路转换单元相接，用于与外部环境空气的热交换；热水单元(4)，与低温热回收热泵机组连接，为开式热水系统或闭式热水系统，用于提供生活热水；管路转换单元(5)，包括多个四通阀组件(51)，所述四通阀组件包括四个分别与热泵单元、空调单元和空气源单元相接的接口，用于控制各功能单元的管路转换；管路(6)，用于连接各功能单元，包括第一传导液总管(61)、第二传导液总管(62)、第三传导液总管(63)和第四传导液总管(64)，管路内充填有量子传导液。

【技术特征摘要】
1.一种量子热超导空调系统，其特征在于：所述系统包括热泵单元(1)，由低温热泵机组(11)和低温热回收热泵机组(12)组成，用于供冷和供热；空调单元(2)，与热泵单元相接，包括多组风机盘管，用于使用区域的温度调节；空气源单元(3)，与管路转换单元相接，用于与外部环境空气的热交换；热水单元(4)，与低温热回收热泵机组连接，为开式热水系统或闭式热水系统，用于提供生活热水；管路转换单元(5)，包括多个四通阀组件(51)，所述四通阀组件包括四个分别与热泵单元、空调单元和空气源单元相接的接口，用于控制各功能单元的管路转换；管路(6)，用于连接各功能单元，包括第一传导液总管(61)、第二传导液总管(62)、第三传导液总管(63)和第四传导液总管(64)，管路内充填有量子传导液。2.根据权利要求1所述的一种量子热超导空调系统，其特征在于：所述空调单元(2)包括多个空调模块(21)，所述空调模块分别连接所述第一传导液总管(61)和第二传导液总管(62)。3.根据权利要求1或2所述的一种量子热超导空调系统，其特征在于：所述热泵单元(1)包括多台低温热泵机组(11)和多台低温热回收热泵机组(12)，所述低温热泵机组包括压缩机、蒸发器和单流道冷凝器，该蒸发器呈单管口结构且外接对应四通阀组件(51)的第一接口，该单流道冷凝器呈单管口结构且外接对应四通阀组件的第三接口，所述低温热回收热泵机组包括压缩机、蒸发器和双流道冷凝器，该蒸发器呈单管口结构且外接对应四通阀组件的第一接口，该双流道冷凝器由冷凝通道和热回收通道组成，其中冷凝通道呈单管口结构且外接对应四通阀组件的第三接口，热回收通道呈单管口结构且与所述第四传导液总管(64)相接并接入热水单元(4)，上述四通阀组件的第二接口与所述第三传导液总管(63)连接并接入空气源单元(3)，上述四通阀组件的第四接口与所述第一传导液总管(61)连接并接入空调单元(2)。4.根据权利要求3所述的一种量子热超导空调系统，其特征在于：所述系统包括冰蓄冷单元(7)，所述冰蓄冷单元包括蓄冰槽(71)和板式换热器Ⅰ(72)，所述蓄冰槽与所述低温热泵机组(11)和低温热回收热泵机组(12)的蒸发器管路连接，板式换热器Ⅰ的一侧交换端呈单管口结构且与所述蓄冰槽(71)连接，另一侧交换端呈单管口结构且与所述第一传导液总管(61)连接，空调单元(2)通过板式换热器Ⅰ与蓄冰槽进行热交换。5.根据权利要求1所述的一种量子热超导空调系统，其特征在于：所述空气源单元(3)与空调单元(2)之间设有板式换热器Ⅱ(8)，所述板式换热器Ⅱ的一侧交换端呈单管口结构且与所述第二传导液总管(62)连接，另一侧交换端呈单管口结构且与所述第三传导液总管(63)连接，空调单元通过板式换热器Ⅱ与空气源单元进行热交换。6.根据权利要求1所述的一种量子热超导空调系统，其特征在于：所述系统还设有与所述空气源单元(3)连接的防冻液回收检测单元(9)，用于回收、储存、调节和检测空气源单元内的防冻液。7.一种量子热超导空调系统运行控制方法，所述量子热超导空调系统包括热泵单元(1)、空调单元(2)、空气源单元(3)、热水单元(4)、管路转换单元(5)、冰蓄冷单元(7)和板式换热器Ⅱ(8)，各单元之间通过管路(6)相互连接，热泵单元包括多台低温热泵机组(11)和多台低温热回收热泵机组(12)，其控制方法包括夏季运行工况控制、冬季运行工况控制和过渡季运行工况控制。8.根据权利要求7所述的量子热超导空调系统运行控制方法，其夏季运行工况包括夏季单独制冷运行工况、夏季冰蓄冷制冷运行工况和夏季制冷与供热水联合运行工况，其控制步骤如下：夏季单独制冷运行工况1)低温热泵机组制冷运行，此时，该机组蒸发器通过管路转换单元内的对应四通阀连通第一传导液总管并接入空调单元，构成该低温热泵机组冷源并对空调单元的供冷，该机组单流道冷凝器通过上述四通阀连通第三传导液总管并接入空气源单元，构成该低温热泵机组热源并通过空气源单元向大气放热；2)如无法满足空调单元所需冷量，则可继续依次开启其余低温热泵机组，用于增加制冷量，其蒸发器通过对应四通阀与前述低温热泵机组蒸发器并联连接，其冷凝器通过对应四通阀与前述低温热泵机组冷凝器并联连接；3)如低温热泵机组无法满足空调单元所需冷量，则可继续开启低温热回收热泵机组制冷运行，此时，该机组蒸发器通过对应四通阀连通第一传导液总管并接入空调单元，构成与低温热泵机组冷源并联的低温热回收热泵机组冷源，该机组的双流道冷凝器的冷凝通道通过对应四通阀连通第三传导液总管并接入空气源单元，构成与低温热泵机组热源并联的低温热回收热泵机组热源，而双流道冷凝器的热回收通道则关闭，不生产热水；4)如增加一台低温热回收热泵机组仍无法满足空调单元所需冷量，则可继续依次开启其余低温热回收热泵机组，用于增加制冷量，其蒸发器与前述低温热回收热泵机组蒸发器并联连接，其冷凝通道与前述低温热回收热泵机组冷凝通道并联连接；夏季冰蓄冷制冷运行工况1)低温热泵机组制冷运行，低温热回收热泵机组关闭，此时，该机组蒸发器通过相应控制阀连接冰蓄冷单元，构成低温热泵机组冷源对冰蓄冷单元内的蓄冰槽制冷，而该机组的单流道冷凝器通过对应四通阀连通第三传导液总管并接入空气源单元，构成低温热泵机组热源并通过空气源单元向大气放热，同时，冰蓄冷单元的板式换热器Ⅰ的一侧交换端与蓄冰槽相通，另一侧交换端与第一传导液总管相通并接入空调单元，冰蓄冷单元通过板式换热器Ⅰ与空调单元热交换并对空调单元供冷；2)如蓄冰槽内冷量足以满足空调单元所需冷量，则可关闭低温热泵机组，或阶段性启用上述低温热泵机组；3)如一台低温热泵机组无法满足冰蓄冷单元所需冷量，则可继续依次开启其余低温热泵机组，用于增加制冷量，其蒸发器与前述低温热泵机组蒸发器并联连接，共同对冰蓄冷单元供冷，其冷凝器与前述低温热泵机组的冷凝器并联连接；夏季制冷与供热水联合运行工况1)一台或多台低温热泵机组制冷运行，机组蒸发器通过对应四通阀连接第一传导液总管并接入空调单元，构成低温热泵机组冷源并对空调单元供冷，而该机组的单流道冷凝器通过上述四通阀连通第三传导液总管并接入空气源单元，构成低温热泵机组热源并通过空气源单元对大气放热；2)同时，开启一台或多台低温热回收热泵机...

【专利技术属性】
技术研发人员：方国明，
申请(专利权)人：杭州正行能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33