GHP燃气热泵机制造技术

本发明专利技术涉及一种GHP燃气热泵机，包括燃气热泵机、燃气热水器、热交换箱、第一循环泵、第二循环泵和控制面板。本发明专利技术通过在热交换箱中设置控制面板并在控制面板内设置控制模块，通过使用控制模块对热泵运行中的指定参数进行监控和调节，保证了热泵在对水进行加热时各项参数的精确性，从而提高了所述热泵的加热效率；同时，通过在控制模块中设置用水矩阵组F，使用者能够根据不同的用水情况确定对应的热水使用量，并进一步通过确定加热温度和加热时间以控制指定部件的运行参数，从而达到对指定量热水的高效加热。

【技术实现步骤摘要】
GHP燃气热泵机
本专利技术涉及热水器
，尤其涉及一种GHP燃气热泵机。
技术介绍
GHP（GasEngineHeatPump）是采用燃气发动机驱动冷媒压缩机运转进而实现蒸气压缩制冷循环的一种多联式空气源热泵（简称燃气热泵），除了具有较高的制冷、制热能效系数外，燃气热泵还具有以下突出特点：1）低温工况下具有较好的制热性能。制热时通过低温侧冷媒来回收发动机冷却水和排烟余热，因此可在-21℃～15.5℃的范围内高效、能力不衰减制热，并可回避空气源热泵低温制热时结霜的顽疾；2）以燃气为补偿能源，消耗电力约为同冷量电空调EHP（ElectricHeatPump）的1/10，可有效缓解电网峰谷差、平衡燃气季节消费量；3）燃气属清洁能源，对环境污染小，较EHP间接产生的CO2低43%~50%。然而GHP在运行时，发动机的余热（包括700℃左右的排烟所含余热和缸套冷却热量）连同高压冷媒气体凝结热通常被视为废热而直接排放至大气环境中。这样不但浪费了大量能源，还增加了对环境的热污染。另一方面，需要舒适性空调的建筑，如宾馆、酒店、办公楼等还有对生活热水的需求，因此通常需要配置额外的热水机组满足对生活热水的需求。中国专利公开号：CN200975779公开了一种GHP燃气热泵空调机温水取出系统，涉及GHP燃气热泵空调机，GHP燃气热泵空调机燃气排气热交换器出口上装有热交换器，该热交换器通过装有温水循环泵的循环水管连通温水取出热交换器，温水取出热交换器的另一侧装有连接至另一个温水循环泵的热水循环水管，该热水循环水管接通温水取出补燃燃气热水器，热水器上还设有热水供水管，热水供水管与混水阀接通。由此可见，所述系统虽将燃气热泵与热水器结合，但却无法精确控制热水的加热温度和加热时间，同时在进行换热时无法对需要使用的热水量进行准确控制。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种GHP燃气热泵机，用以克服现有技术中燃气热泵无法对热水器中使用水的加热参数进行精确控制的问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种GHP燃气热泵机，包括：燃气热泵机，在其内部存储有换热水，在燃气热泵机内部设有加热器，用以加热换热水；燃气热水器，在其内部存储有使用水，在燃气热水器底部设有热水出管，用以输出换热完成的热水；热交换箱，其设置在燃气燃气热泵机和燃气热水器之间，用以对燃气热泵机中的换热水和燃气热水器使用水进行换热；在热交换箱内设有四根第一换热管和四根第二换热管，第一换热管用以输送换热水，第二换热管分别套设在对应第一换热管的外部，用以输送使用水并使使用水与换热水进行换热；在热交换箱中还设有多个阀门，用以控制各第一换热管和第二换热管的开闭；第一循环泵，其设置在热交换箱上，用以将热交换箱中的换热水输送至第一换热管，第一循环泵上设有第一流速检测器，用以检测换热水流速；第二循环泵，其设置在热交换箱上，用以将燃气热水器中的使用水输送至第二换热管，第二循环泵上设有第二流速检测器，用以检测使用水流速；控制面板，其设置在热交换箱上，在控制面板内设有控制模块，控制模块分别与加热器、第一循环泵、第二循环泵、第一流速检测器、第二流速检测器和各阀门相连，用以在所述热泵运行时检测并调节上述部件的运行参数；在控制模块中还设有计时器，用以记录热泵的加热时间。进一步地，所述控制模块中预设有用水情况矩阵组F（A1，A2，A3，A4）和换热管路数量矩阵N（N1，N2，N3，N4），其中，A1为用于洗手的微量用水矩阵组，A2为用于洗漱和清洗餐具的少量用水矩阵组，A3为用于洗澡的中量用水矩阵组，A4为用于清洗衣物的大量用水矩阵组；所述A1（Q21，T，t），A2（Q22，T，t），A3（Q23，T，t），A4（Q24，T，t），其中，Q21为第一热水器热水使用量，Q22为第二热水器热水使用量，Q23为第三热水器热水使用量，Q24为第四热水器热水使用量，矩阵中各热水使用量的数值逐渐增加；T为加热温度矩阵，T（T1，T2，T3，T4），其中T1为第一加热温度，T2第二加热温度，T3为第三加热温度，T4为第四加热温度，矩阵中各温度数值逐渐增加；t为加热时间矩阵，t（t1，t2，t3，t4），其中t1为第一加热时间，t2第二加热时间，t3为第三加热时间，t4为第四加热时间，矩阵中各时间数值逐渐增加；在使用所述热泵时，先通过控制面板选取指定的加热参数，控制模块会根据加热参数在用水情况矩阵组A中建立矩阵组Ai（Q2i，T，t）其中，i=1、2、3、4，并在选定矩阵组Ai的基础上依次在加热温度矩阵T中选取实际加热温度Tm，其中m=1、2、3、4，在加热时间矩阵t中选取实际加热时间tn，其中n=1、2、3、4，选取完成后，控制模块会在启动时建立实际用水情况矩阵Ai（Q2i，Tm，tn）并将Q2i，Tm，tn作为本次加热中的初始数值；所述控制模块中还设有热泵机换热水使用量矩阵Q1（Q11，Q12，Q13，Q14），其中，Q11为第一热泵机换热水使用量，Q12为第二热泵机换热水使用量，Q13为第三热泵机换热水使用量，Q14为第四热泵机换热水使用量，矩阵中各换热水使用量的数值逐渐增加；当控制模块在建立实际用水情况矩阵A时，控制模块会根据矩阵A中的换热器热水使用量Q2i从热泵机换热水使用量矩阵选取指定的热泵机换热水使用量Q1i作为实际热泵机换热水使用量：当i=1时，控制模块选取第一热泵机换热水使用量Q11；当i=2时，控制模块选取第二热泵机换热水使用量Q12；当i=3时，控制模块选取第三热泵机换热水使用量Q13；当i=4时，控制模块选取第四热泵机换热水使用量Q14。进一步地，所述控制模块中还预设有热泵机内能矩阵W0（W1，W2，W3，W4）和加热器加热功率矩阵P0（P1，P2，P3，P4）；其中，W1为第一热泵机所需内能，W2为第二热泵机所需内能，W3为第三热泵机所需内能，W4为第四热泵机所需内能；P1为第一加热器加热功率，P2为第二加热器加热功率，P3为第三加热器加热功率，P4为第四加热器加热功率；在热泵运行时，控制模块会结合实际热泵机换热水使用量Q1i和实际用水情况矩阵Ai中的实际加热温度Tm，通过计算得出燃气热泵机实际所需内能W并将W与热泵机内能矩阵W0中的各项数据进行对比：当W＜W1时，控制模块将加热器加热功率调节为P1；当W1≤W＜W2时，控制模块将加热器加热功率调节为P2；当W2≤W＜W3时，控制模块将加热器加热功率调节为P3；当W3≤W＜W4时，控制模块将加热器加热功率调节为P4。进一步地，所述控制模块中还预设有热泵机预设流速矩阵v10（v11，v12，v13，v14）、热水器预设流速矩阵v20（v21，v22，v23，v24）、第一循环泵功率矩阵P10（P11，P12，P13，P14）和第二循环泵功率矩阵P20（P21，P22，P23，P24）；热泵运行时，控制模块会结合实际热泵机换热水使用量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种GHP燃气热泵机，其特征在于，包括：/n燃气热泵机，在其内部存储有换热水，在燃气热泵机内部设有加热器，用以加热换热水；/n燃气热水器，在其内部存储有使用水，在燃气热水器底部设有热水出管，用以输出换热完成的热水；/n热交换箱，其设置在燃气热泵机和燃气热水器之间，用以对燃气热泵机中的换热水和燃气热水器使用水进行换热；在热交换箱内设有四根第一换热管和四根第二换热管，第一换热管用以输送换热水，第二换热管分别套设在对应第一换热管的外部，用以输送使用水并使使用水与换热水进行换热；在热交换箱中还设有多个阀门，用以控制各第一换热管和第二换热管的开闭；/n第一循环泵，其设置在热交换箱上，用以将热交换箱中的换热水输送至第一换热管，第一循环泵上设有第一流速检测器，用以检测换热水流速；/n第二循环泵，其设置在热交换箱上，用以将燃气热水器中的使用水输送至第二换热管，第二循环泵上设有第二流速检测器，用以检测使用水流速；/n控制面板，其设置在热交换箱上，在控制面板内设有控制模块，控制模块分别与加热器、第一循环泵、第二循环泵、第一流速检测器、第二流速检测器和各阀门相连，用以在热泵运行时检测并调节上述部件的运行参数；在控制模块中还设有计时器，用以记录热泵的加热时间。/n...

【技术特征摘要】
1.一种GHP燃气热泵机，其特征在于，包括：
燃气热泵机，在其内部存储有换热水，在燃气热泵机内部设有加热器，用以加热换热水；
燃气热水器，在其内部存储有使用水，在燃气热水器底部设有热水出管，用以输出换热完成的热水；
热交换箱，其设置在燃气热泵机和燃气热水器之间，用以对燃气热泵机中的换热水和燃气热水器使用水进行换热；在热交换箱内设有四根第一换热管和四根第二换热管，第一换热管用以输送换热水，第二换热管分别套设在对应第一换热管的外部，用以输送使用水并使使用水与换热水进行换热；在热交换箱中还设有多个阀门，用以控制各第一换热管和第二换热管的开闭；
第一循环泵，其设置在热交换箱上，用以将热交换箱中的换热水输送至第一换热管，第一循环泵上设有第一流速检测器，用以检测换热水流速；
第二循环泵，其设置在热交换箱上，用以将燃气热水器中的使用水输送至第二换热管，第二循环泵上设有第二流速检测器，用以检测使用水流速；
控制面板，其设置在热交换箱上，在控制面板内设有控制模块，控制模块分别与加热器、第一循环泵、第二循环泵、第一流速检测器、第二流速检测器和各阀门相连，用以在热泵运行时检测并调节上述部件的运行参数；在控制模块中还设有计时器，用以记录热泵的加热时间。


2.根据权利要求1所述的GHP燃气热泵机，其特征在于，所述控制模块中预设有用水情况矩阵组F（A1，A2，A3，A4）和换热管路数量矩阵N（N1，N2，N3，N4），其中，A1为用于洗手的微量用水矩阵组，A2为用于洗漱和清洗餐具的少量用水矩阵组，A3为用于洗澡的中量用水矩阵组，A4为用于清洗衣物的大量用水矩阵组；
其中，A1（Q21，T，t），A2（Q22，T，t），A3（Q23，T，t），A4（Q24，T，t），其中，Q21为第一热水器热水使用量，Q22为第二热水器热水使用量，Q23为第三热水器热水使用量，Q24为第四热水器热水使用量，矩阵中各热水使用量的数值逐渐增加；
T为加热温度矩阵，T（T1，T2，T3，T4），其中T1为第一加热温度，T2第二加热温度，T3为第三加热温度，T4为第四加热温度，矩阵中各温度数值逐渐增加；
t为加热时间矩阵，t（t1，t2，t3，t4），其中t1为第一加热时间，t2第二加热时间，t3为第三加热时间，t4为第四加热时间，矩阵中各时间数值逐渐增加；
在使用所述热泵时，先通过控制面板选取指定的加热参数，控制模块会根据加热参数在用水情况矩阵组A中建立矩阵组Ai（Q2i，T，t）其中，i=1、2、3、4，并在选定矩阵组Ai的基础上依次在加热温度矩阵T中选取实际加热温度Tm，其中m=1、2、3、4，在加热时间矩阵t中选取实际加热时间tn，其中n=1、2、3、4，选取完成后，控制模块会在启动时建立实际用水情况矩阵Ai（Q2i，Tm，tn）并将Q2i，Tm，tn作为本次加热中的初始数值；
所述控制模块中还设有热泵机换热水使用量矩阵Q1（Q11，Q12，Q13，Q14），其中，Q11为第一热泵机换热水使用量，Q12为第二热泵机换热水使用量，Q13为第三热泵机换热水使用量，Q14为第四热泵机换热水使用量，矩阵中各换热水使用量的数值逐渐增加；
当控制模块在建立实际用水情况矩阵A时，控制模块会根据矩阵A中的换热器热水使用量Q2i从热泵机换热水使用量矩阵选取指定的热泵机换热水使用量Q1i作为实际热泵机换热水使用量：
当i=1时，控制模块选取第一热泵机换热水使用量Q11；
当i=2时，控制模块选取第二热泵机换热水使用量Q12；
当i=3时，控制模块选取第三热泵机换热水使用量Q13；
当i=4时，控制模块选取第四热泵机换热水使用量Q14。


3.根据权利要求2所述的GHP燃气热泵机，其特征在于，所述控制模块中还预设有热泵机内能矩阵W0（W1，W2，W3，W4）和加热器加热功率矩阵P0（P1，P2，P3，P4）；其中，W1为第一热泵机所需内能，W2为第二热泵机所需内能，W3为第三热泵机所需内能，W4为第四热泵机所需内能；P1为第一加热器加热功率，P2为第二加热器加热功率，P3为第三加热器加热功率，P4为第四加热器加热功率；
在热泵运行时，控制模块会结合实际热泵机换热水使用量Q1i和实际用水情况矩阵Ai中的实际加热温度Tm，通过计算得出燃气热泵机实际所需内能W并将W与热泵机内能矩阵W0中的各项数据进行对比：
当W＜W1时，控制模块将加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：周韶波，孙明星，董政洁，
申请(专利权)人：山东赛马力动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37