一种水源热泵空调系统及其控制方法_2

文档序号:8316760阅读:来源:国知局
阀和空调供水开关阀,使得空调机组中换热末端的出水管通过空调回水输送管道连通至换热器中第二换热端的进水口,换热器中第二换热端的出水口通过空调供水输送管道连通至空调机组中换热末端的进水管;打开空调回水流量调节阀,关闭空调回水输送管道与空调供水输送管道之间回流管道上的回流流量调节阀;调节第一阀门选通结构使其选择连通至换热器中第一换热端的进水口,调节第二阀门选通结构使其选择连通至热泵机组回水输送管道,调节第三阀门选通结构使其选择连通至热泵机组供水输送管道,调节第四阀门选通结构使其选择连通至热泵源水输送管道,调节第五阀门选通结构使其选择连通至源水排水管道;然后打开第一循环水泵和第二循环水泵;
对室内空间进行降温处理的循环流程为:由源水取水子系统从源水储水处取水后,通过源水出水管道将源水输送至换热器中第一换热端的进水口,进入换热器的第一换热端,将冷量传递给换热器的第二换热端;空调机组的换热末端中的空调循环冷冻水通过其出水管排出,在第一循环水泵的驱动力下通过空调回水输送管道被输送至换热器中第二换热端的进水口,进入换热器的第二换热端,从而与第一换热端中的源水进行热交换,空调循环冷冻水吸取源水的冷量,温度降低,而后从换热器第二换热端出水口流出,经过空调供水输送管道从空调机组中换热末端的进水管送至空调机组的换热末端,以对流换热方式和辐射换热方式将冷量传递给室内,降低室内温度,空调机组换热末端的空调循环冷冻水吸热升温后,再次从空调机组中换热末端的出水管排出;如此循环,对室内空间进行降温处理;
对室内空间进行除湿处理的循环流程为:在换热器的第一换热端吸热升温后的源水从换热器中第一换热端的出水口流出,经过热泵源水输送管道从水源热泵机组中冷凝器的进水口进入水源热泵机组的冷凝器,冷凝器中制冷剂吸收源水中冷量后送至水源热泵机组蒸发器,被二次加热的源水从热泵机组冷凝器出口排出,经源水排水管道排回源水储水处;新风机组的新风循环冷冻水通过其出水管排出,在第二循环水泵的驱动力下通过热泵机组回水输送管道后被输送至水源热泵机组中蒸发器的进水口,进入水源热泵机组的蒸发器,新风循环冷冻水吸收蒸发器中制冷剂的冷量后降温,再从水源热泵机组中蒸发器的出水口流出,经过热泵机组供水输送管道后从新风机组的进水管回流至新风机组中,将冷量传递给新风机组吸入的室外空气,室外空气被降温并冷凝除湿后送入至室内空间,新风机组中新风循环冷冻水吸热升温后,再次从新风机组中出水管排出;如此循环,对新风机组向室内引进的新风进行降温和除湿处理。
[0014]在空调机组换热末端采用毛细管网的应用情况下,上述水源热泵空调系统用于对室内空间进行供暖处理的控制方法,具体为:关闭第一开关阀和第二开关阀,打开空调回水开关阀、空调回水开关阀、空调回水流量调节阀以及空调回水输送管道与空调供水输送管道之间回流管道上的回流流量调节阀,同时调节第四阀门选通结构使其选择连通至热泵机组回水输送管道,调节第五阀门选通结构使其选择连通至热泵机组供水输送管道,使得空调机组中换热管路的出水口依次通过空调回水输送管道和热泵机组回水输送管道连通至水源热泵机组中冷凝器的进水口,同时空调机组中换热管路的回水口依次通过空调供水输送管道和热泵机组供水输送管道连通至水源热泵机组中冷凝器的出水口 ;调节第一阀门选通结构使其选择连通至热泵源水输送管道,调节第二阀门选通结构使其选择连通至热泵源水输送管道,调节第三阀门选通结构使其选择连通至源水排水管道;然后打开第一循环水泵和第二循环水泵;
对室内空间进行供暖处理的循环流程为:由源水取水子系统从源水储水处取水后,通过源水出水管道和热泵源水输送管道将源水输送至水源热泵机组中蒸发器的进水口,进入水源热泵机组的蒸发器中,蒸发器中制冷剂吸收源水热量送至水源热泵冷凝器,源水温度降低并从水源热泵机组蒸发器的出水口排出,经源水排水管道排回源水储水处;新风机组中的新风循环冷冻水通过其出水管排出,在第二循环水泵的驱动力下通过热泵机组回水输送管道后被输送至水源热泵机组中冷凝器的进水口,进入水源热泵机组的冷凝器中,新风循环冷冻水吸收冷凝器中制冷剂的热量后升温,再从水源热泵机组冷凝器的出水口流出,经过热泵机组供水输送管道后从新风机组的进水管回流至新风机组中,将热量传递给新风机组吸入的室外空气,室外空气被加热后送入室内,新风机组中新风循环冷冻水放热后降温,再次从新风机组中出水管排出;如此循环,对新风机组向室内引进的新风进行加热处理;与此同时,空调机组5的换热末端中的空调循环冷冻水通过其出水管排出,在第一循环水泵的驱动力下,一部分空调循环冷冻水分流入空调回水输送管道,另一部分空调循环冷冻水分流入空调回水输送管道与空调供水输送管道之间的回流管道,空调循环冷冻水向空调回水输送管道和回流管道分流的流量分别由空调回水流量调节阀和回流流量调节阀的开度控制;分流入空调回水输送管道的第一部分空调循环冷冻水通过热泵机组回水输送管道被输送至被输送至水源热泵机组中冷凝器的进水口,进入水源热泵机组的冷凝器中,第一部分空调循环冷冻水吸收冷凝器中制冷剂的热量后升温,再从水源热泵机组冷凝器的出水口流出,经过热泵机组供水输送管道后回流至空调供水输送管道;分流入空调回水输送管道与空调供水输送管道之间的回流管道的第二部分空调循环冷冻水则进入空调供水输送管道,与升温后回流到空调供水输送管道的第一部分空调循环冷冻水再次混合,再次混合后的空调循环冷冻水从空调机组中换热末端的进水管送至空调机组的换热末端,以对流换热方式和辐射换热方式将热量传递给室内,提高室内温度,空调机组换热末端的空调循环冷冻水放热降温后,再次从空调机组中换热末端的出水管排出;如此循环,对室内空间进行供暖。
[0015]相比于现有技术,本发明具有以下有益效果:
1、本发明的水源热泵空调系统,通过较为简单的系统构架结构即实现了温湿度独立控制,不需要设置两组水源热泵机组,也不需要增加溶液除湿装置,对系统的机组容量配置要求相对较低,因此有助于降低初投资成本;
2、本发明的水源热泵空调系统,在夏季能够对源水的冷量加以阶梯级利用,提高了系统运行效率,即使源水温度在15°C以下,也能够保持系统稳定运行,从而实现对低热源水能源的有效利用。
[0016]3、本发明的水源热泵空调系统结合其控制方法使用,其控制操作简便,换热循环过程简单,循环路径短,有利于提高系统与运行效率和稳定性,并且控制灵活性高,能够根据新风负荷及室内负荷的变化独立控制,提高系统运行效率,降低运行能耗。
[0017]4、本发明的水源热泵空调系统及其控制方法解决了现有技术中在夏季无法对温度在15°C以下的低热源水能源加以有效利用的技术问题,扩展了水源热泵空调系统的市场应用前景。
【附图说明】
[0018]图1为本发明的水源热泵空调系统一种实施结构在夏季提供降温和除湿处理的系统构架示意图。
[0019]图2为本发明的水源热泵空调系统另一种实施结构在夏季提供降温和除湿处理的系统构架示意图。
[0020]图3为本发明的水源热泵空调系统一种实施结构在冬季提供供暖处理的系统构架示意图。
[0021]图4为本发明的水源热泵空调系统另一种实施结构在冬季提供供暖处理的系统构架示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
[0023]本发明提供了一种水源热泵空调系统,如图1所示,包括源水取水子系统1、水源热泵机组2、换热器3、新风机组4和空调机组5。其中,源水取水子系统I的源水出水管道通过第一阀门选通结构6选择连通至热泵源水输送管道7或所述换热器3中第一换热端的进水口,换热器3中第一换热端的出水口连通至热泵源水输送管道7。空调机组5中的出水口通过第一循环水泵8连通至空调回水输送管道9,经由空调回水输送管道9通过第一开关阀10连通至换热器3中第二换热端的进水口,换热器3中第二换热端的出水口通过第二开关阀11连通至空调供水输送管道12,再经由空调供水输送管道12连通至空调机组5中换热管路的进水口。新风机组4出水口通过第二循环水泵13连通至热泵机组回水输送管道15,所述热泵机组回水输送管道15还通过空调回水开关阀16与空调回水输送管道9相连通;新风机组4中的进水口连通至热泵机组供水输送管道18,所述热泵机组出水输送管道18还通过空调供水开关阀19与空调供水输送管道12相连通。水源热泵机组2中蒸发器的进水口通过第二阀门选通结构20选择连通至热泵源水输送管道7或热泵机组回水输送管道15,水源热泵机组2中蒸发器的出水口通过第三阀门选通结构21选择连通至源水取水子系统I的源水排水管道24或热泵机组供水输送管道18 ;水源热泵机组2中冷凝器的进水口通过第四阀门选通结构22选择连通至热泵源水输送管道7或热泵机组回水输送管道15,水源热泵机组2中冷凝器的出水口通过第五阀门选通结构23选择连通至源水排水管或热泵机组供水输送管道18。
[0024]在本发明的水源热泵空调系统中,新风机组和空调机组各自可以仅存在一组,也可以存在多组新风机组和空调机组,每组新风机组和空调机组可以通过其各自的出水管、进水管按照上述的管道组网方式分别连通到水源热泵空调系统中,用以实现对多户室内空间进行供暖、供冷。同时,系统中空调机组的换热末端可以是干式风机盘管,也可以是毛细管网;只是,在空调机组的换热末端采用毛细管网的情况下,空调回水输送管道上靠近空调机组一侧还需要设置空调回水流量调节阀14,同时在空调回水输送管道与空调供水输送管道之间靠近空调机组一侧还需要设置回流管道,并且在该回流管道上需设置有回流流量调节阀18,如图2所示,用以对毛细管网的供回水温度进行调节,其具体调节方式在后续的控制流程中加以介绍。
[0025]本发明的水源热泵空调系统,既可以在夏季用于对室内空间进行降温和除湿处理,又可以在冬季用于对室内空间进行供暖处理,并且能够实现温度、湿度独立控制。
[0026]在夏季,利用本发明的水源热泵空调系统对室内空间进行降温和除湿处理的控制方法如下。
[0027]针对于系统中空调机组的换热末端采用干式风机盘管的情况,如图1所示,打开第一开关阀10和第二开关阀11,关闭空调回水开关阀16和空调供水开关阀19,使得空调机组5中换热末端的出水管通过空调回水输送管道9连通至换热器3中第二换热端的进水口,换热器3中第二换热端的出水口通过空调供水输送管道12连通至空调机组5中换热末端的进水管;调节第一阀门选通结构6使其选择连通至换热器3中第一换热端的进水口,调节第二阀门选通结构20使其选择连通至热泵机组回水输送管道15,调节第三阀门选通结构21使其选择连通至热泵机组供水输送管道18,调节第四阀门选通结构22使其选择连通至热泵源水输送管道7,调节第五阀门选通结构23使其选择连通至源水排水管道24 ;然后打开第一循环水泵8和第二循环水泵13。
[0028]针对于系统中空调机组的换
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