级联加热系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种级联加热系统及方法；所述系统包括控制器、环境温度传感器、水温传感器、空气能热水器及复热热水器；水温传感器设置在储水箱内，环境温度传感器设置在空气能热水器上；控制器分别与环境温度传感器、水温传感器、空气能热水器、复热热水器连接；空气能热水器、复热热水器均与储水箱连接，空气能热水器还与复热热水器连接；本发明专利技术提供的级联加热系统运行状态灵活，能够满足不间断提供热水的需求；采用级联运行模式，在满足出水温度的同时降低了系统能耗，克服了空气能热水器对出水温度和环境温度的限制，提升了系统加热的能效比，在出水温度要求较高的应用场景中具有高效节能的优势。

【技术实现步骤摘要】
级联加热系统及方法
本专利技术属于热水器
，特别是涉及一种级联加热系统及方法。
技术介绍
空气能热水器，是一种把空气中的低温热量吸收进来，经过氟介质气化，然后通过压缩机增压升温，再通过换热器转化来加热水温的装置，在中温出水的工作状态下，具有高效节能的特点；但当面临需要高出水温度或者是外界环境温度较低时，其制热能力及能效比值(COP)衰减严重，尤其在北方冬季取暖应用场景中，当系统末端连接的是散热片式取暖装置时，单纯使用空气能热水器无法满足加热需求。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种级联加热系统及方法，用于解决现有技术中空气能热水器在遇高出水温度或外界环境温度较低时，其制热能力及能效比值衰减严重，单纯使用空气能热水器无法满足加热需求的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种级联加热系统，包括：控制器、环境温度传感器、水温传感器、空气能热水器及复热热水器；所述水温传感器设置在储水箱内，用于检测所述储水箱内的水温；所述环境温度传感器设置在所述空气能热水器上，用于检测环境温度；所述控制器分别与所述环境温度传感器、所述水温传感器、所述空气能热水器、所述复热热水器连接，在所述水温低于用户在所述控制器上设定的出水温度时，所述控制器根据所述出水温度及接收的所述环境温度控制所述空气能热水器和所述复热热水器中至少一个工作；所述空气能热水器、所述复热热水器均与所述储水箱连接，用于向所述储水箱提供热水，所述空气能热水器还与所述复热热水器连接，用于实现级联加热；当所述出水温度小于临界运行温度且所述环境温度大于环境预设温度时，仅所述空气能热水器工作；当所述环境温度小于所述环境预设温度时，仅所述复热热水器工作；当所述出水温度大于所述临界运行温度且所述环境温度大于所述环境预设温度时，所述空气能热水器与所述复热热水器级联工作。于本专利技术的一实施例中，所述临界运行温度为所述空气能热水器运行效率的临界点，由所述控制器根据所述空气能热水器的性能参数计算得到；所述环境预设温度为所述空气能热水器工作环境温度的临界点。于本专利技术的一实施例中，所述空气能热水器包括第一进水口和第一出水口，所述第一进水口连接有第一进水管，所述第一出水口连接有第一出水管；所述复热热水器包括第二进水口和第二出水口，所述第二进水口连接有第二进水管，所述第二出水口连接有第二出水管；所述第一进水管远离所述第一进水口的一端与第一控制阀连接；所述第一出水管远离所述第一出水口的一端与第二控制阀的第三接口连接；所述第二控制阀的第二接口通过管道与第三控制阀的第二接口连接，所述第二控制阀的第一接口通过管道与第四控制阀的第二接口连接；所述第三控制阀的第一接口通过管道与所述第一控制阀连接，所述第三控制阀的第三接口与所述第二进水管远离所述第二进水口的一端连接；所述第二出水管远离所述第二出水口的一端与所述第四控制阀的第三接口连接；所述第四控制阀的第一接口通过第三进水管与所述储水箱的进水口连接；所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀及所述第四控制阀均与所述控制器连接；仅所述空气能热水器工作时，在所述控制器的控制下，使所述第二控制阀的第一接口、第三接口及所述第四控制阀的第一接口、第二接口均打开；水流加热路径为：经所述第一控制阀进入所述空气能热水器，然后依次经所述第二控制阀和所述第四控制阀进入所述储水箱；仅所述复热热水器工作时，在所述控制器的控制下，使所述第三控制阀的第一接口、第三接口及所述第四控制阀的第一接口、第三接口均打开；水流加热路径为：依次经所述第一控制阀和所述第三控制阀进入所述复热热水器，最后经由所述第四控制阀进入所述储水箱；所述空气能热水器与所述复热热水器级联工作时，在所述控制器的控制下，使所述第二控制阀的第二接口和第三接口、所述第三控制阀的第二接口和第三接口及所述第四控制阀的第一接口和第三接口均打开；水流加热路径为：经所述第一控制阀进入所述空气能热水器，然后依次经过所述第二控制阀和所述第三控制阀进入所述复热热水器，最后经由所述第四控制阀进入所述储水箱。于本专利技术的一实施例中，还包括供水系统；所述供水系统分别与所述控制器、所述空气能热水器及所述复热热水器连接，用于在所述控制器控制下向所述空气能热水器或所述复热热水器供水。于本专利技术的一实施例中，还包括除垢装置；所述除垢装置分别与所述控制器、所述供水系统连接，用于在所述控制器控制下去除所述供水系统向所述空气能热水器或所述复热热水器提供的水中的杂质。于本专利技术的一实施例中，所述储水箱内设置有水位计，所述水位计与所述控制器连接，用于检测所述储水箱内的水位；当所述水位小于低水位预设值时，所述控制器控制所述供水系统向所述空气能热水器或所述复热热水器供水；当所述水位大于高水位预设值时，所述控制器控制所述储水箱向所述空气能热水器或所述复热热水器供水；当所述水位介于所述低水位预设值与所述高水位预设值之间，且该级联加热系统处于上水过程中时，由所述供水系统向所述空气能热水器或所述复热热水器供水；当所述水位介于低水位预设值与高水位预设值之间，且该级联加热系统处于用户使用过程中时，由所述储水箱向所述空气能热水器或所述复热热水器供水。于本专利技术的一实施例中，当所述控制器控制所述储水箱向所述空气能热水器或所述复热热水器供水时，所述级联加热系统还包括：循环出水管和水泵；所述循环出水管一端与所述储水箱的循环出水口连接，所述循环出水管的另一端与所述水泵的进水口连接，所述水泵的出水口通过水泵出水管分别与所述空气能热水器和所述复热热水器连接；所述水泵还与所述控制器连接，用于在所述控制器控制下工作，以实现所述储水箱向所述空气能热水器或所述复热热水器供水。于本专利技术的一实施例中，所述复热热水器采用燃气热水器或电热水器。于本专利技术的一实施例中，当所述复热热水器采用燃气热水器时，所述级联加热系统还包括：高温烟气进气管和烟气控制阀；所述烟气控制阀采用三通阀，所述烟气控制阀的第一接口与所述高温烟气进气管的一端连接，所述烟气控制阀的第二接口通过第一烟气排放管与大气连接，所述烟气控制阀的第三接口通过高温烟气出气管与所述燃气热水器的高温烟气出气口连接；所述高温烟气进气管的另一端与所述空气能热水器的高温烟气进气口连接，所述高温烟气进气管内的高温烟气在所述空气能热水器的内部，经所述空气能热水器内冷媒系统的蒸发器，与所述蒸发器内的冷媒进行热交换，最后经第二烟气排放管排入大气中；所述烟气控制阀与所述控制器连接。本专利技术提供一种采用上述的级联加热系统实现的级联加热方法，包括以下步骤：控制器获取环境温度和储水箱内的水温；在所述水温低于用户在所述控制器上设定的出水温度时，所述控制器根据所述出水温度和所述环境温度，控制空气能热水器和复热热水器中至少一个工作，以实现向所述储水箱内提供热水；当所述出水温度小于临界运行温度且所述环境温度大于环境预设温度时，所述控制器仅控制所述空气能热水器工作；当所述环境温度小于所述环境预设温度时，所述控制器仅控制所述复热热水器工作；当所述出水温度大于所述临界运行温度且所述环境温度大于所述环境预设温度时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种级联加热系统，其特征在于，包括：控制器、环境温度传感器、水温传感器、空气能热水器及复热热水器；/n所述水温传感器设置在储水箱内，用于检测所述储水箱内的水温；所述环境温度传感器设置在所述空气能热水器上，用于检测环境温度；所述控制器分别与所述环境温度传感器、所述水温传感器、所述空气能热水器、所述复热热水器连接，在所述水温低于用户在所述控制器上设定的出水温度时，所述控制器根据所述出水温度及接收的所述环境温度控制所述空气能热水器和所述复热热水器中至少一个工作；所述空气能热水器、所述复热热水器均与所述储水箱连接，用于向所述储水箱提供热水，所述空气能热水器还与所述复热热水器连接，用于实现级联加热；/n当所述出水温度小于临界运行温度且所述环境温度大于环境预设温度时，仅所述空气能热水器工作；/n当所述环境温度小于所述环境预设温度时，仅所述复热热水器工作；/n当所述出水温度大于所述临界运行温度且所述环境温度大于所述环境预设温度时，所述空气能热水器与所述复热热水器级联工作。/n

【技术特征摘要】
1.一种级联加热系统，其特征在于，包括：控制器、环境温度传感器、水温传感器、空气能热水器及复热热水器；
所述水温传感器设置在储水箱内，用于检测所述储水箱内的水温；所述环境温度传感器设置在所述空气能热水器上，用于检测环境温度；所述控制器分别与所述环境温度传感器、所述水温传感器、所述空气能热水器、所述复热热水器连接，在所述水温低于用户在所述控制器上设定的出水温度时，所述控制器根据所述出水温度及接收的所述环境温度控制所述空气能热水器和所述复热热水器中至少一个工作；所述空气能热水器、所述复热热水器均与所述储水箱连接，用于向所述储水箱提供热水，所述空气能热水器还与所述复热热水器连接，用于实现级联加热；
当所述出水温度小于临界运行温度且所述环境温度大于环境预设温度时，仅所述空气能热水器工作；
当所述环境温度小于所述环境预设温度时，仅所述复热热水器工作；
当所述出水温度大于所述临界运行温度且所述环境温度大于所述环境预设温度时，所述空气能热水器与所述复热热水器级联工作。


2.根据权利要求1所述的级联加热系统，其特征在于，所述临界运行温度为所述空气能热水器运行效率的临界点，由所述控制器根据所述空气能热水器的性能参数计算得到；所述环境预设温度为所述空气能热水器工作环境温度的临界点。


3.根据权利要求1所述的级联加热系统，其特征在于，所述空气能热水器包括第一进水口和第一出水口，所述第一进水口连接有第一进水管，所述第一出水口连接有第一出水管；所述复热热水器包括第二进水口和第二出水口，所述第二进水口连接有第二进水管，所述第二出水口连接有第二出水管；
所述第一进水管远离所述第一进水口的一端与第一控制阀连接；所述第一出水管远离所述第一出水口的一端与第二控制阀的第三接口连接；所述第二控制阀的第二接口通过管道与第三控制阀的第二接口连接，所述第二控制阀的第一接口通过管道与第四控制阀的第二接口连接；所述第三控制阀的第一接口通过管道与所述第一控制阀连接，所述第三控制阀的第三接口与所述第二进水管远离所述第二进水口的一端连接；所述第二出水管远离所述第二出水口的一端与所述第四控制阀的第三接口连接；所述第四控制阀的第一接口通过第三进水管与所述储水箱的进水口连接；所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀及所述第四控制阀均与所述控制器连接；
仅所述空气能热水器工作时，在所述控制器的控制下，使所述第二控制阀的第一接口、第三接口及所述第四控制阀的第一接口、第二接口均打开；水流加热路径为：经所述第一控制阀进入所述空气能热水器，然后依次经所述第二控制阀和所述第四控制阀进入所述储水箱；
仅所述复热热水器工作时，在所述控制器的控制下，使所述第三控制阀的第一接口、第三接口及所述第四控制阀的第一接口、第三接口均打开；水流加热路径为：依次经所述第一控制阀和所述第三控制阀进入所述复热热水器，最后经由所述第四控制阀进入所述储水箱；
所述空气能热水器与所述复热热水器级联工作时，在所述控制器的控制下，使所述第二控制阀的第二接口和第三接口、所述第三控制阀的第二接口和第三接口及所述第四控制阀的第一接口和第三接口均打开；水流加热路径为：经所述第一控制阀进入所述空气能热水器，然后依次经过所述第二控制阀和所述第三控制阀进入所述复热热水器，最后经由所述第四控制阀进入所述储水箱。


4.根据权利要求1所述的级联加热系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄继慢，马少才，冉静娴，刘占军，柳思远，
申请(专利权)人：儒竞艾默生环境优化技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31