本发明专利技术公开了一种新型水源地源热泵双蓄空调系统及其控制方法。将两套热泵空调系统通过三介质换热器连接在一起，通过电控阀对水源地源侧水路控制的切换，实现水源地源热泵双蓄空调系统两套热泵空调系统并联输出与串联复叠式输出工况的切换功能，实现高温蓄热与低温蓄冷蓄冰的工况输出；该双蓄空调系统有效的利用谷电价时段降低整体运营成本，控制逻辑简单，适用场合多样。适用场合多样。适用场合多样。
Water source ground source heat pump double storage air conditioning system and its control method
【技术实现步骤摘要】
水源地源热泵双蓄空调系统及其控制方法
[0001]本专利技术属于暖通空调及谷电蓄能领域，具体涉及水源地源热泵双蓄空调系统。
技术介绍
[0002]随着工业发展和人民物质文化生活水平的提高，空调的普及率逐年增长，电力消耗增长迅速，高峰时电力紧张，用电峰谷差日趋扩大。尤其是在大型商场、宾馆、饭店、银行、办公楼、写字楼或工厂等场所，这些场所现有空调冷热负荷相当大，空调制冷负荷持续在白天工作时间内运行，给电网带来巨大的负荷压力，不能有效地利用峰谷电价有效的降低成本。在谷段电价阶段大部分空调系统停止运行，造成电网资源浪费，给电网造成很大不稳定因素。本空调系统能够实现一套空调机组解决使用水源、地源既可以实现夏天利用夜间谷电价蓄冷蓄冰，还可以实现冬季严寒的环境温度下利用夜间谷电价高温蓄热运行，在谷电价阶段把峰段平段时间所需要的冷热源以廉价的方式存储起来，在峰段平段时间进行释放，既可以节约运行成本，又可平衡电网负荷。本空调系统还能够直接作为机载空调使用，输出常规的冷热源。
[0003]现在冷热蓄能系统的方式主要是夏季使用双工况蓄冰制冷机组配合蓄冰装置完成谷电价蓄冷，冬季使用电锅炉加热配合蓄热水箱或相变储能设备完成谷电价蓄热，不仅系统控制复杂操作繁琐，而且还存在投资成本高，占用场地面积大，还存在电锅炉加热蓄热储能时能效比低，运行成本高的缺点。本专利技术可以实现一套设备既可以满足夏季谷电价蓄冰，还可以在冬季严寒的夜间以高于电锅炉近两倍的效能比蓄热，节约能耗减少了重复投资。
[0004]本专利技术水源地源热泵双蓄空调系统技术是在电力负荷很低的夜间用电低谷期，采用电动压缩机制冷或制热，利用蓄能介质的显热或潜热特性，用一定的方式将冷热能量储存起来;在电力负荷较高的用电高峰期，把储存的冷热能量释放出来，以满足建筑物内温度调节的需要。与常规空调相比，双蓄空调系统可均衡电网峰谷负荷，优化电网结构，在峰谷分时电价政策下，用户可节省运行费用，从而使各行业受益，具有重要的企业经济效益和社会效益。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是要从技术上提供了一种使用三介质换热器与不同工况的压缩机系统组成一种新型的水源地源热泵双蓄空调系统，解决了如何实现第一热泵系统回路与第二热泵系统回路通过不同的电控阀对水路的切换及热泵系统不同工况的转换，使两套热泵系统不同的模式相互转换相互配合，完成不同工况的组合，形成第一热泵系统回路与第二热泵系统回路完成双压缩机并联系统与双压缩机串联系统可变工况模式输出运行，不同的工况模式可以用于制取不同温度的冷热源。双压缩机并联系统可以实现制冷及低温蓄冰工况输出，双压缩机串联系统组成复叠式空调系统可以实现高温蓄热工况输出，以达到各个工况输出所需要的温度。
[0006]所述水源地源热泵双蓄空调系统组成包括第一压缩机（1）、四通阀（2）、第一膨胀阀（3）、三介质换热器（4）、第一换热器（5）、第二压缩机（6）、第二膨胀阀（7）、第二换热器（8）、第一电控阀（9）、第二电控阀（10）、第三电控阀（11）、第四电控阀（12）、第五电控阀（17）、第六电控阀（18）及设置在器件之间的连通管和附属设备组成；外围设备有水源地源输入端、蓄热设备（13）、蓄热水泵（14）、蓄冷蓄冰设备（15）、蓄冷蓄冰水泵（16）和设置在器件之间的连通管和附属设备构成。由以上设备组成三个回路：第一热泵系统回路，第二热泵系统回路，供冷供热控制回路，由三种不同的回路组成一套完整的空调系统。详见图1、水源地源热泵双蓄空调系统原理图。
[0007]所述第一热泵系统回路，包括第一压缩机（1）、四通阀（2）、三介质换热器（4）、第一膨胀阀（3）、第一换热器（5）及依次连接管路和附属设备组成；所述第二热泵系统回路，包括第二压缩机（6）、三介质换热器（4）、第二膨胀阀（7）、第二换热器（8）及依次连接管路和附属设备组成；所述供冷供热控制回路，包括第一电控阀（9）、第二电控阀（10）、第三电控阀（11）、第四电控阀（12）、第五电控阀（17）、第六电控阀（18）及设置在器件之间的连接管路和附属设备组成。
[0008]所述第一热泵系统回路与第二热泵系统回路通过三介质换热器（4）连接成为一套可变工况水源地源热泵空调系统，可实现第一热泵系统回路与第二热泵系统回路通过三介质换热器（4）组成双系统空调机组与复叠式空调机组的切换。
[0009]所述水源地源热泵双蓄空调系统拥有三个换热器，第一换热器（5）为水源地源水输入端，第二换热器（8）连接第一电控阀（9）、第二电控阀（10）、第三电控阀（11）、第四电控阀（12），通过电控阀的切换实现其水源地源水输入端与高温水输出端功能的转换，三介质换热器（4）连接第五电控阀（17）、第六电控阀（18），通过电控阀的开闭实现其作为中间换热器和输出端换热器的转换。
[0010]所述的水源地源热泵双蓄空调系统不同于普通空调系统只有一个输出端，它有两个输出端，第一输出端是第一热泵系统回路与第二热泵系统回路单级循环双系统回路并联运行时作为双系统空调，由三介质换热器（4）输出作为蓄冷蓄冰输出端，此输出端是可输出的低温冷冻水用于蓄冷蓄冰，以盐水类物质溶液、乙二醇溶液等物质的其中一种介质作为载冷剂，并可以作为普通空调输出制冷或制热输出。此时第一电控阀（9）和第二电控阀（10）打开，水源地源水同时供给第一换热器（5）和第二换热器（8）用于换热，第三电控阀（11）和第四电控阀（12）关闭切断蓄热设备（13）循环，第五电控阀（17）、第六电控阀（18）打开由三介质换热器（4）输出作为蓄冰输出端，通过蓄冷蓄冰水泵（16）为蓄冷蓄冰设备（15）或用户提供冷热源。此时第一换热器（5）作为第一热泵系统回路冷凝器，第二换热器（8）作为第二热泵系统回路冷凝器，三介质换热器（4）作为第一热泵系统回路和第二热泵系统回路共用的蒸发器。
[0011]第二输出端是第一压缩机系统回路与第二热泵系统回路串联运行时组成复叠式热泵循环时，第一热泵系统回路作为低温侧制热空调系统，第二热泵系统回路作为高温侧空调系统，三介质换热器（4）作为中间换热器，第二换热器（8）作为高温热水输出端，此输出端可输出达到85度的高温热水用于水蓄热或相变蓄热，主要以水为介质。此时第一电控阀（9）和第二电控阀（10）关闭，第三电控阀（11）和第四电控阀（12）打开，水源地源水只供给第一换热器（5）用于一级热源换热，第五电控阀（17）、第六电控阀（18）关闭，切断蓄冷蓄冰水
泵（16）为蓄冷蓄冰设备（15）输出，三介质换热器（4）作为中间二级热源换热，由第二换热器（8）作为高温热水输出端，通过蓄热水泵（14）为蓄热设备（13）提供高温热源。此时第一换热器（5）作为第一热泵系统回路蒸发器，三介质换热器（4）作为第一热泵系统回路冷凝器和第二热泵系统回路蒸发器，第二换热器（8）作为第二热泵系统回路冷凝器。
[0012]所述的水源地源热泵双蓄空调系统利用外部的水源或地源水作为冷热源。
[0013]所述的第一热泵系统回路，主要运营工况为：1、夏季可制取
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5.6度的低温冷冻本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水源地源热泵双蓄空调系统，其特征在于：包括第一热泵系统回路，第二热泵系统回路，供冷供热控制回路；所述第一热泵系统回路，包括第一压缩机（1）、四通阀（2）、三介质换热器（4）、第一膨胀阀（3）、第一换热器（5）及依次连接管路和附属设备组成；第二热泵系统回路，包括第二压缩机（6）、三介质换热器（4）、第二膨胀阀（7）、第二换热器（8）及依次连接管路和附属设备组成；供冷供热控制回路，包括第一电控阀（9）、第二电控阀（10）、第三电控阀（11）、第四电控阀（12）、第五电控阀（17）、第六电控阀（18）及设置在器件之间的连通管和附属设备组成；所述三介质换热器（4）作为中间换热器时，第一热泵系统回路与第二热泵系统回路组成复叠式空调机组系统；三介质换热器（4）作为用户端换热器时，第一热泵系统回路与第二热泵系统回路组成双压缩机空调机组系统。2.根据权利要求1所述的水源地源热泵双蓄空调系统，其特征在于：包括第一热泵系统回路，第二热泵系统回路，供冷供热控制回路，由三种不同的回路组成一套完整的空调系统。3.根据权利要求1所述的水源地源热泵双蓄空调系统，其特征在于：所述第一热泵系统回路，包括第一压缩机（1）、四通阀（2）、三介质换热器（4）、第一膨胀阀（3）、第一换热器（5）及依次连接管路和附属设备组成；所述第二热泵系统回路，包括第二压缩机（6）、三介质换热器（4）、第二膨胀阀（7）、第二换热器（8）及依次连接管路和附属设备组成。4.根据权利要求1所述的水源地源热泵双蓄空调系统，其特征在于：所述第一热泵系统回路设有四通阀，所述第二热泵系统回路无四通阀，通过第一热泵系统回路四通阀转换与不同电控阀对水路的切换实现不同工况的输出。5.根据权利要求1所述的水源地源热泵双蓄空调系统，其特征在于：所述供冷供热控制回路，包括第一电控阀（9）、第二电控阀（10）、第三电控阀（11）、第四电控阀（12）、第五电控阀（17）、第六电控阀（18）及设置在器件之间的连通管和附属设备组成。6.根据权利要求1所述的水源地源热泵双蓄空调系统，其特征在于，所述第一热泵系统回路与第二热泵系统回路通过三介质换热器（4）连接成为一套可变工况水源地源热泵空调系统；当第一压缩机内第一冷媒介质与第二压缩机内第二冷媒介质在三介质换热器（4）逆向流动时，两种冷媒介质发生热交换，实现第一热泵系统回路与第二热泵系统回路通过三介质换热器（4）组成复叠式空调机组，此时第三冷媒介质不参加热交换；当第一压缩机内第一冷媒介质与第二压缩机内第二冷媒介质在三介质换热器（4）同向流动时，两种冷媒介质之间不发生热交换，实现第一热泵系统回路与第二热泵系统回路通过三介质换热器（4...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷勇，
申请(专利权)人：北京天意能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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