一种能源转换设备及方法技术

本发明专利技术提供一种能源转换设备，包括与外部能源连接的第一换热系统，设置在用户侧的第二换热系统，以及用于向所述第一换热系统和第二换热系统提供循环动力的供给系统；还包括用于调节能源转换和输出方式的调节系统；所述调节系统包括用于转换管路连接关系的转换模块，以及用于控制管路连接状态的开关模块。本发明专利技术的调节系统的设置使得管路连接方式灵活多变，通过操作转换模块和开关模块可以改变能源的转换形式和输出方向，能效更高，更符合实际的生产和生活的需要；第一换热系统设置为双源系统，这可以弥补单源系统由于温度变化等因素影响而供能效力低的不足，使得所述设备可以持续高效地进行能源的转换和输出，提高了能源的利用率。用率。用率。

【技术实现步骤摘要】
一种能源转换设备及方法


[0001]本专利技术属于热泵
，具体涉及一种能源转换设备及方法。

技术介绍

[0002]热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。人们所熟悉的泵是一种可以提高位能的机械设备，比如水泵主要是将水从低位抽到高位。而热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低位热能，经过电能做功，提供可被人们所用的高位热能的装置。
[0003]目前存在一些对空气源和水源进行结合的热泵系统研究，例如申请号为CN201610183997.8的中国专利，其公开了空气源泵和水源热泵相结合的热泵系统，包括顺次连接的室外空气源换热器、压缩机、工作用换热器及膨胀阀，所述室外空气源换热器、压缩机、工作用换热器及膨胀阀形成闭合循环回路，室外空气源换热器上并联有室外水源换热器。该专利的双源热泵系统管路连接灵活度较低，因此只实现了户内和户外之间能源的转换，无法实现户外空气源泵和水源热泵之间的能源转换，能效不高。并且也只能满足冬季供暖和夏季供冷的需求，在过渡季节利用率低，未对能源进行高效的利用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在能效不高、能源利用率低的问题，本专利技术提供一种能源转换设备，该设备适用于不同季节并可以实现不同能源之间的灵活转换，提高了能源的利用率。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：一种能源转换设备，包括与外部能源连接的第一换热系统，设置在用户侧的第二换热系统，以及用于向所述第一换热系统和第二换热系统提供循环动力的供给系统；还包括用于调节能源转换形式和输出方向的调节系统；所述调节系统包括用于转换管路连接关系的转换模块，以及用于控制管路连接状态的开关模块。
[0006]通过上述技术方案，所述调节系统的设置使得所述设备的管路连接关系灵活多变，可以根据实际生产生活的需要来选择连通不同的转换模块以及开关模块，以实现高效供能。这种设置更符合实际的需求、能效更高，并且相较于常规技术增加了能源转换形式和输出方向的可能性，使得能源的利用率有了提高。
[0007]作为优选方案，所述转换模块设有第一组转换阀以及与之相连接的第二组转换阀；所述第一组转换阀包括第一转换阀以及第三转换阀；所述第二组转换阀包括第二转换阀以及第四转换阀。
[0008]通过上述技术方案，所述第一组转换阀和第二组转换阀在所述设备工作时需要保持连接状态，却可以通过选择一组中的任一转换阀与另一组中的任一转换阀连接，而得到三种不同的管路连接方式，使得换热系统从执行蒸发器或冷凝器切换为执行冷凝器或蒸发器，从而改变所述设备能源转换形式，使得所述设备可以适用于不同的能源需求情况，切换灵活，使得能效有了提高。
[0009]作为优选方案，所述第一换热系统为双源系统，包括水源换热子系统以及空气源
换热子系统；所述第一换热系统设有与外部能源连接的外部连接模块，以及内部连接模块。
[0010]通过上述技术方案，所述第一换热系统设置为双源系统，当所述第一换热系统与第二换热系统进行能源转换时，可以根据实际情况决定启用双源系统中任一单个系统，也可以同时启用双源系统。这种设置可以弥补单源系统在特定时节受气温变化等因素影响而可能存在供能效力低的不足，使得所述设备可以持续工作以满足能源使用的需求。
[0011]作为优选方案，所述外部连接模块包括水源外部连接模块以及空气源外部连接模块；所述水源外部连接模块设有与外部供水管连接的外部水源进口，以及与外部回水管连接的外部水源出口，所述空气源外部连接模块设有与外部空气源连接的空气源通道；所述内部连接模块包括水源内部连接模块以及空气源内部连接模块。
[0012]作为优选方案，所述第二换热系统设有与用户侧连接的用户侧连接模块，以及与管路连接的管路连接模块；所述用户侧连接模块设有与户内供水管连接的户内水源出口，以及与户内回水管连接的户内进水口。
[0013]作为优选方案，所述开关模块包括用于控制所述第一换热系统与第二换热系统之间管路连接状态的外开关子模块，以及用于控制所述水源换热子系统与空气源换热子系统之间管路连接状态的内开关子模块。
[0014]作为优选方案，所述外开关子模块包括与内部连接模块连接的第一组开关，以及与管路连接模块连接的第二组开关；所述内开关子模块包括用于连接水源内部连接模块以及空气源内部连接模块的第三组开关。
[0015]通过上述技术方案，所述第一组开关、第二组开关以及第三组开关的开闭状态可以使得管路的连通发生变化，从而使得所述设备具备多种能源转换形式和输出方方向的选择，例如，当第一组开关和二组开关均打开时，所述第一换热系统和第二换热系统一起执行能源转换工作，工质在包含所述第一换热系统、第二换热系统、供给系统以及调节系统的闭合回路中循环运动，能源既可以从所述第一换热系统输入输出，又可以从所述第二换热系统中输入输出；当第一组开关和第三组开关均打开时，所述第二换热系统不再执行能源转换工作，而是所述第一换热系统中的两个换热子系统执行能源转换工作，工质在包含所述水源换热子系统、空气源换热子系统、供给系统以及调节系统的闭合回路中循环运动，能源既可以从所述水源换热子系统输入输出，又可以从所述空气源换热子系统中输入输出。这种设置结构简单，通过选择打开或关闭以实现不同的管路连接方式，形成不同的工作管路，操作简便，使得能源具有多种转换和输出方式，提高了能源的利用率。
[0016]作为优选方案，所述供给系统与所述第一换热系统和第二换热系统均相连接；所述供给系统包括用于提供动力的动力子系统，以及用于控制工质流量以降低压强的控流子系统；所述动力子系统设置有压缩机，所述控流子系统设置有节流膨胀阀。
[0017]本专利技术提供一种能源转换方法，基于上述一种能源转换设备，包括步骤：S1、第一组开关和第二组开关打开以连通第一换热系统与第二换热系统，第三组开关关闭以断开水源换热子系统与空气源换热子系统；S2、工质从第一换热系统或第二换热系统输出并在管路中循环运动，动力子系统对工质作用以提供循环动力，工质循环至第二换热系统或第一换热系统，第二换热系统或第一换热系统对工质作用以实现能源转换，控流子系统控制工质流量以降低压强，工质循
环回到第一换热系统或第二换热系统。
[0018]作为优选方案，步骤S1中，第三组开关打开以连通水源换热子系统与空气源换热子系统，第一组开关打开、第二组开关关闭以断开第一换热系统和第二换热系统；步骤S2中，工质从水源换热子系统或空气源换热子系统输出并在管路中循环运动，动力子系统对工质作用以提供循环动力，工质循环至空气源换热子系统或水源换热子系统，空气源换热子系统或水源换热子系统对工质作用以实现能源转换，控流子系统控制工质流量以降低压强，工质循环回到水源换热子系统或空气源换热子系统。
[0019]本专利技术具有以下有益效果：（1）调节系统的设置使得所述设备的管路连接方式灵活多变，通过操作转换模块和开关模块可以改变能源的转换形式和输出方向，能效更高，更符合实际的生产和生活的需要；（2）第一换热系统设置为双源系统，可以弥补单源系统由于温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能源转换设备，其特征在于，包括与外部能源连接的第一换热系统，设置在用户侧的第二换热系统，以及用于向所述第一换热系统和第二换热系统提供循环动力的供给系统；还包括用于调节能源转换形式和输出方向的调节系统；所述调节系统包括用于转换管路连接关系的转换模块，以及用于控制管路连接状态的开关模块。2.根据权利要求1所述的一种能源转换设备，其特征在于，所述转换模块设有第一组转换阀以及与之相连接的第二组转换阀；所述第一组转换阀包括第一转换阀以及第三转换阀；所述第二组转换阀包括第二转换阀以及第四转换阀。3.根据权利要求1所述的一种能源转换设备，其特征在于，所述第一换热系统为双源系统，包括水源换热子系统以及空气源换热子系统；所述第一换热系统设有与外部能源连接的外部连接模块，以及内部连接模块。4.根据权利要求3所述的一种能源转换设备，其特征在于，所述外部连接模块包括水源外部连接模块以及空气源外部连接模块；所述水源外部连接模块设有与外部供水管连接的外部水源进口，以及与外部回水管连接的外部水源出口，所述空气源外部连接模块设有与外部空气源连接的空气源通道；所述内部连接模块包括水源内部连接模块以及空气源内部连接模块。5.根据权利要求1所述的一种能源转换设备，其特征在于，所述第二换热系统设有与用户侧连接的用户侧连接模块，以及与管路连接的管路连接模块；所述用户侧连接模块设有与户内供水管连接的户内水源出口，以及与户内回水管连接的户内进水口。6.根据权利要求4或5所述的一种能源转换设备，其特征在于，所述开关模块包括用于控制所述第一换热系统与第二换热系统之间管路连接状态的外开关子模块，以及用于控制所述水源换热子系统与空气源换热子系统之间管路连接状态的内开关子模块。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，梁逸萱，李臻，马腾飞，蒋执俊，李玲，张鹂，
申请(专利权)人：中核坤华能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：