一种储能式氟泵热管系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种储能式氟泵热管系统，该储能式氟泵热管系统包括第一室内机组、第二室内机组、室外机组、储液罐、氟泵、电动二通阀、电动三通阀、液管支路、气管支路及控制器，该储能式氟泵热管系统的控制方法通过切换氟泵、电动二通阀、三通换向阀、电动三通阀、风机的启停来实现多种工况的切换，既能保证工业建筑的温湿度要求，又能保证商业建筑的热舒适性要求。该实用新型充分利用自然冷源和工业余热，有效提高能源利用效率和室内的舒适性，且利用夜间低谷电价，降低经济运行成本。
【专利说明】一种储能式氟泵热管系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于空调及新能源应用领域，涉及一种储能式氟泵热管系统。
【背景技术】
[0002]目前，工业建筑常用的节能空调有直接引入新风节能系统、板式隔离式空气换热系统、热管节能系统。直接引入新风式节能系统虽然结构简单，体积较小，但是需要频繁更换过滤器，费用很高。而且还不能保证机房内的湿度要求。板式隔离式空气换热系统由于单位换热量较小，故体积较大，这个主要运用于空间较大的机房；热管节能系统虽然结构简单，可以直接利用自然冷源，但是利用自然冷源的周期由室内外温度差值决定，在达不到一定室内外温差时，仍采用传统的压缩制冷系统。
[0003]从以上几个方案可以看出，部分方案在一定程度上达到节能的目的，且充分利用自然冷，提高能源利用率，但是并没有利用工业余热。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术中工业建筑中常用的空调系统节能效果较低、控制复杂且耗能高的问题，提供一种储能式氟泵热管系统。
[0005]一种储能式氟泵热管系统，包括第一室内机组1、第二室内机组2、室外机组3、第一氟泵4、气管支路6、液管支路7、第一电动三通阀9、第二电动三通阀10、第二电动二通阀12、温度传感器模块、通信模块及控制器；
[0006]所述第一室内机组I包括第一热管相变储能模块18、换热器19、第一风机20、第二风机21、第一三通换向阀22及第二三通换向阀23，所述第一热管相变储能模块18和换热器19的一端的连接管路上设有第二三通换向阀23，所述第一热管相变储能模块18和换热器19的另一端的连接管路上设有第一三通换向阀22 ；
[0007]所述第二室内机组2包括第二热管相变储能模块24、蒸发器25、第三风机26、第四风机27、第三三通换向阀28及第四三通换向阀29，所述第二热管相变储能模块24和蒸发器25的一端的连接管路上设有第四三通换向阀29，所述第二热管相变储能模块24和蒸发器25的另一端的连接管路上设有第三三通换向阀28 ；
[0008]第一电动三通阀9的出口 η经气管支路6与室外机组3相连，第一电动三通阀9的出口 q和出口 P分别与第一室内机组I中的第一三通换向阀22的出口 j和第二室内机组2中的第三三通换向阀28的出口 c相连；
[0009]第二电动三通阀10的出口 z经液管支路6与室外机组3相连，第一电动三通阀10的出口 y和出口 X分别与第一室内机组I中的第二三通换向阀23和第二室内机组2中的第四三通换向阀29相连，液管支路6上设有第一氟泵4 ；
[0010]所述的室外机组3包括冷凝器30和冷凝风机31 ；
[0011]所述温度传感器模块包括设置于第一室内机组I上的第一温度传感器、第二室内机组2上的第二温度传感器及室外机组3上的第三温度传感器，所述第一氟泵4、第一电动三通阀9、第二电动三通阀10、第一三通换向阀22、第二三通换向阀23、第三三通换向阀28、第四三通换向阀29、第一风机20、第二风机21、第三风机26、第四风机27均受控与控制器，所述温度传感器模块与控制器的输入端相连；
[0012]所述第一室内机组I和第二室内机组2中分别包含空调系统ACl和空调系统AC2，所述空调系统ACl和空调系统AC2均受控于控制器。
[0013]所述第一热管相变储能模块18和第二热管相变储能模块24是指热管环路中的换热部件镶嵌在相变材料内，外部设有金属外壳或塑料外壳。
[0014]所述金属外壳或塑料外壳上设有保温层。
[0015]所述保温层材料为聚氨酯、聚苯乙烯、硅酸铝棉毡或橡塑。
[0016]所述第二电动三通阀10与第二三通换向阀23之间设有第六电动二通阀16，所述第二电动三通阀10与第四三通换向阀29之间设有第七电动二通阀17。
[0017]还包括一条储液管路并联于第二三通换向阀23与第六电动二通阀16的连接点和第四三通换向阀29与第七电动二通阀17的连接点之间，所述储液管路上依次设有第二电动二通阀12、第二氟泵5、储液罐8及第三电动二通阀13，第二电动二通阀12、第二氟泵5及第三电动二通阀13均受控与控制器32。
[0018]所述的第一氟泵4和第二氟泵5在循环过程中充当循环泵的功能，输送液态的制冷剂工质。
[0019]所述的储液罐8用于储存工作介质。
[0020]所述第一电动三通阀9与第三三通换向阀28之间设有第四电动二通阀14，所述第一电动三通阀9与第一三通换向阀22之间设有第五电动二通阀15。
[0021]还包括一条开关管路并联于第一电动三通阀9与第四电动二通阀14的连接点和第一电动三通阀9与第五电动二通阀15的连接点之间，所述开关管路上设有第一电动二通阀11,第一电动二通阀11、第四电动二通阀14及第五电动二通阀15均受控与控制器32。
[0022]一种储能式氟泵热管系统的控制方法，基于所述的储能式氟泵热管系统，利用温度传感器模块检测商业建筑室内温度tb、工业建筑室内温度ta以及室外温度t。#，对设置于有余热产生的工业建筑中的第二室内机组2、设置于无余热产生的商业建筑中的第一室内机组I及室外机组3进行如下控制:
[0023]I)工业建筑制冷:
[0024]步骤a:检测室外温度与工业建筑内温度ta:
[0025]当ta-tQUt〈10°C 时，进入步骤 bl ;当 ta-tout ^ 10°C 时，进入步骤 b2 ；
[0026]步骤bl:当ta > tsetl时,进入步骤c ;否贝U,返回步骤a,其中tsetl为工业建筑温度设定值；
[0027]步骤b2:当ta≥thp_m,进入步骤dl ;否则，进入步骤d2,其中，thp_m为热管循环开启温度设定值；
[0028]步骤c:开启SHPSl放能，当ta≥tsetl时,进入步骤el,当ta〈tsetl时,进入步骤e2 ；
[0029]步骤el:开启工业建筑AC1，当检测到工业建筑内温度ta< tsrtl_2°C时，关闭工业建筑ACl，返回步骤a，否则重复步骤el ；
[0030]步骤e2:关闭SHPSl放能，返回步骤a ；
[0031]步骤dl:开启SHPO循环，当VthpIff时,进入步骤d2 ;当ta > thp_off时,重复步骤dl ；
[0032]步骤d2:开启SHPO ”循环，返回步骤a ；
[0033]开启SHPSl放能是指开启第三风机26进行热管相变模块进行放冷，关闭SHPSl放能是指关闭第三风机26使得热管相变模块停止放冷；
[0034]ACl是指用于工业建筑的空调系统，受控于控制器；
[0035]所述开启工业建筑ACl表示开启用于工业建筑的空调系统ACl ；
[0036]开启SHPO循环是指开启第四电动二通阀14、第六电动二通阀16，开启第一电动三通阀9、第二电动三通阀10，连通第三三通换向阀28出口 b和出口 C，连通第四三通换向阀29出口 e和出口 f，开启第四风机27、冷凝风机31，开启第一氟泵4 ;
[0037]开启SHP0”循环是指开启第四电动二通阀14、第六电动二通阀16，开启第一电动三通阀9、第二电动三通阀10，连通第三三通换向阀28出口 a和出口 C，连通第四三通换向阀29出口 d和出口 f，开启第三风机26、冷凝风机31，除第四电动二通阀14、第六电动二通阀16、第一电动三通阀9、第二电动三通阀10、第三三通换向阀28、第四三通换向阀29、第三风机26及冷凝风机31以外的阀门、风机及氟泵均处于关闭状态；
[0038]2)工业建筑和商业建筑同时制冷；
[0039]步骤f:检测室外温度、工业建筑内温度ta及商业建筑内温度tb: [0040]当ta-tQUt ≥ 10°C且 tb-tQUt ≥ 10°C 时,进入步骤 hi ；
[0041]当ta-tQUt ≥ 10°C 且 tb-tQUt〈10°C 时,进入步骤 h2 ；
[0042]当ta-tQUt〈10°C且 tb-tQUt ≥ 10°C 时,进入步骤 h3 ；
[0043]当ta-tQUt〈10°C 且 tb-tQUt〈10°C 时,进入步骤 h4 ；
[0044]步骤h1:当ta≥thp_on且tb≥thp,时,进入步骤i I ;
[0045]当ta ≥ thp_on 且 tb〈thp_Qn 时,进入步骤 i2 ；
[0046]当ta〈thp_Qn 且 tb ≥ thp_on 时,进入步骤 i3 ；
[0047]当ta〈thp_m且tb〈thp_m时,开启SHP5循环,否则返回步骤f ；
[0048]步骤h2:当tb<tset2时,返回步骤f,否则进入步骤jl ；
[0049]当ta≥thp_m,进入步骤j2,否则开启SHP0”循环,返回步骤f ;其中，tset2为第一商业建筑温度设定值，thp_on为热管循环开启温度设定值；
[0050]步骤h3:当ta〈tsetl时,返回步骤f，否则进入步骤j3 ；
[0051]当tb≥thp_m，进入步骤j4，否则开启SHP1”循环，返回步骤f ;其中，tsetl为工业建筑温度设定值，thp_on为热管循环开启温度设定值；
[0052]步骤M:当ta〈tsetl时,返回步骤f,否则,进入步骤j5 ;当tb〈tset2时,返回步骤f,否则，进入步骤j6;
[0053]步骤il:开启SHP2，检测工业建筑内温度ta和商业建筑室内温度tb:
[0054]当ta ≥ thp_off 且 tb ≥ thp_off 时，重复步骤 i I ;
[0055]当ta ≥ thp_off 且 tb〈thp_Qff 时，进入步骤 i2 ；
[0056]当ta〈thp_Qff 且 tb > thp_off 时，进入步骤 i3 ；
[0057]当VthpIff且Wtjff时，开启SHP5循环，返回步骤f ；
[0058]步骤i2:开启SHP3循环，再检测工业建筑内温度ta，当ta > thp_off时，重复步骤?2,否则开启SHP5，返回步骤f ；[0059]步骤i3:开启SHP4循环，再检测办公室内温度tb，当tb≥thp_off时，重复步骤i3，否则，开启SHP5循环，返回步骤f ;
[0060]步骤jl:开启SHPS2放能,再检测商业建筑内温度tb:当tb≥tset2时,进入步骤kl，否则，关闭SHPS2放能，返回步骤f ;
[0061]步骤j2:开启SHPO循环，检测工业建筑内温度ta，当ta≥thp_off时，重复步骤j2，否则开启SHP0”循环，返回步骤f ;
[0062]步骤j3:开启SHPSl放能，再检测工业建筑内温度ta:当ta≥tsetl时，关闭SHPSl放能，返回步骤f，否则，进入步骤k2 ；
[0063]步骤j4:开启SHPl循环,检测商业建筑内温度tb,当tb≥thp_on时,重复步骤j4 ；否则开启SHP1”循环，返回步骤f;
[0064]步骤j5:开启SHPSl放能，检测工业建筑内温度ta，当ta≥tsetl时，进入步骤k2，否则关闭SHPSl放能，返回步骤f ；
[0065]步骤j6:开启SHPS2放能,检测商业建筑内温度tb,当tb≥tset2时,进入步骤kl,否则，关闭SHPS2放能；
[0066]步骤kl:开启商业建筑AC2，直到检测到商业建筑内温度tb ≤tsrt2_2°C时，关闭商业建筑AC2，否则重复步骤kl ；
[0067]步骤k2:开启工业建筑AC1，直到检测到工业建筑内温度ta≤ tsetl_2°C时，关闭工业建筑ACl，否则重复步骤k2 ；
[0068]所述开启SHPl循环是指开启第五电动二通阀15、第七电动二通阀17、第一电动三通阀9、第二电动三通阀10、连通第二三通换向阀23出口 m和出口 k，连通第一三通换向阀22出口 i和出口 h，开启第二风机21、冷凝风机31，开启第一氟泵4 ;
[0069]所述开启SHP1”循环是指开启第五电动二通阀15、第七电动二通阀17、第一电动三通阀9、第二电动三通阀10、连通第二三通换向阀23出口 m和出口 j，连通第一三通换向阀22出口 i和出口 g，开启第一风机20、冷凝风机31，开启第一氟泵4 ;
[0070]所述开启SHP2循环是指开启第四电动二通阀14、第五电动二通阀15、第六电动二通阀16、第七电动二通阀17、第一电动三通阀9、第二电动三通阀10、连通第二三通换向阀23出口 m和出口 k，连通第一三通换向阀22出口 i和出口 h，开启第四风机27、第二风机21、冷减风机31，开启弟一氣栗4 ；
[0071]所述开启SHPS2放能是指开启第一风机20使热管相变模块进行放冷，关闭SHPS2放能即为关闭第一风机20使热管相变模块停止放冷；
[0072]所述开启商业建筑AC2表示开启用于商业建筑的空调系统AC2 ；
[0073]所述开启SHP3循环是指开启第四电动二通阀14、第五电动二通阀15、第六电动二通阀16、第七电动二通阀17、第一电动三通阀9、第二电动三通阀10、连通第二三通换向阀23出口 m和出口 j，连通第一三通换向阀22出口 i和出口 g，连通第三三通换向阀28出口b和出口 C，连通第四三通换向阀22出口 e和出口 f，开启第四风机27、第一风机20、冷凝风机31,开启第一氟泵4 ；
[0074]所述开启SHP4循环是指开启第四电动二通阀14、第五电动二通阀15、第六电动二通阀16、第七电动二通阀17、第一电动三通阀9、第二电动三通阀10、连通第二三通换向阀23出口 m和出口 k，连通第一三通换向阀22出口 i和出口 h，连通第三三通换向阀28出口a和出口 c，连通第四三通换向阀22出口 d和出口 f，开启第三风机26、第二风机21、冷凝风机31,开启第一氟泵4 ；
[0075]所述开启SHP5循环是指开启第四电动二通阀14、第五电动二通阀15、第六电动二通阀16、第七电动二通阀17、第一电动三通阀9、第二电动三通阀10、连通第二三通换向阀23出口 m和出口 j，连通第一三通换向阀22出口 i和出口 g，连通第三三通换向阀28出口a和出口 C，连通第四三通换向阀22出口 d和出口 f，开启第三风机26、第一风机20、冷凝风机31,开启第一氟泵4 ；
[0076]3)工业建筑需制冷，商业建筑需制热模式；
[0077]步骤m:检测工业建筑内温度ta和商业建筑内温度tb:当ta_tb〈10°C时，进入步骤nl，否则进入步骤n2 ；
[0078]步骤η 1:同时检测工业建筑内温度ta和检测商业建筑内温度tb:
[0079]在ta〈tsetl时,返回步骤m,否则进入步骤si ；
[0080]在tb〈tset3时,进入步骤s2,否则返回步骤m ;其中，tset3为第二商业建筑温度设定值；
[0081]步骤n2:当ta≥thp_m时,进入步骤s3,否则开启SHP7循环,返回步骤m ；
[0082]步骤S1:开启SHPSl放能，再检测工业建筑内温度ta:当ta〈tsetl时，关闭SHPSl放能，返回步骤m，否则，进入步骤pi ；
[0083]步骤s2:开启SHPS3放能,再检测商业建筑内温度tb:当tb<tsetl时,进入步骤p2,否则，关闭SHPS2放能，返回步骤m ;
[0084]步骤S3:开启SHP6循环，检测当前时间t:当TGt1, τ 2时，进入步骤p3，否则进入步骤p4，其中，t1和t2分别为商业建筑的制冷或制热的开始时间和结束时间；
[0085]步骤p1:开启工业建筑AC1，直到检测到工业建筑内温度ta≤ tsrtl_2°C时，关闭工业建筑ACl，否则重复步骤pi ；
[0086]步骤p2:开启商业建筑AC2，直到检测到商业建筑内温度tb≥tsrt3+2°C时，关闭商业建筑AC2，否则重复步骤p2 ；
[0087]步骤P3:检测工业建筑内温度ta:当ta ≥ thp_off,返回步骤s3，否则，开启SHP7循环，返回步骤m ；
[0088]步骤p4:开启SHP8循环,检测工业建筑内温度ta:当ta≥,重复步骤p4,否则开启SHP9循环，返回步骤m ;
[0089]所述开启SHP6循环是指开启第一电动二通阀11、第二电动二通阀12、第三电动二通阀13、第四电动二通阀14、第五电动二通阀15、连通第二三通换向阀23出口 m和出口 k，连通第一三通换向阀22出口 i和出口 h，连通第三三通换向阀28出口 b和出口 C，连通第四三通换向阀22出口 e和出口 f，开启第二风机21、第四风机27，开启第二氟泵5 ;
[0090]所述开启SHP7循环是指开启第一电动二通阀11、第二电动二通阀12、第三电动二通阀13、第四电动二通阀14、第五电动二通阀15、连通第二三通换向阀23出口 m和出口 k，连通第一三通换向阀22出口 i和出口 h，连通第三三通换向阀28出口 a和出口 C，连通第四三通换向阀22出口 d和出口 f，开启第二风机21、第三风机26，开启第二氟泵5 ;
[0091]所述开启SHP8循环是指开启第一电动二通阀11、第二电动二通阀12、第三电动二通阀13、第四电动二通阀14、第五电动二通阀15、连通第二三通换向阀23出口 m和出口 j，连通第一三通换向阀22出口 i和出口 g，连通第三三通换向阀28出口 b和出口 C，连通第四三通换向阀22出口 e和出口 f，开启第一风机20、第四风机27，开启第二氟泵5 ;
[0092]所述开启SHP9循环是指开启第一电动二通阀11、第二电动二通阀12、第三电动二通阀13、第四电动二通阀14、第五电动二通阀15、连通第二三通换向阀23出口 m和出口 j，连通第一三通换向阀22出口 i和出口 g，连通第三三通换向阀28出口 a和出口 C，连通第四三通换向阀22出口 d和出口 f，开启第一风机20、第三风机26，开启第二氟泵5 ;
[0093]所述开启SHPS3放能是指开启第一风机20使得热管相变模块进行放热。
[0094]有益效果
[0095]与现有的技术相比，本实用新型充分结合了商业建筑与工业建筑的负荷特点，实用新型出了一种储能式氟泵热管系统。该系统不但能直接把工业建筑内的余热转移到商业建筑内，减少能源的浪费，达到节能效果，并能保证商业建筑一定的热舒适性，利用夜间低谷电价，在冬季晚间把多余的热量储存在相变模块里以供白天制热使用，在夏季晚间可以把多余的冷量储存在热管相变模块里以供白天的制冷使用；利用自然冷源的直接热管制冷或利用自然冷源进行热管蓄冷，延长自然冷源的利用周期；该实用新型能够精确快速地切换不同工况的运行，来延长利用自然冷源的周期，充分利用低谷电价及提高利用工业余热的利用率，精准快速的控制方法，对提高能源的利用率有显著的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0096]图1为本实用新型储能式氟泵热管系统的整体结构示意图；
[0097]图2为本实用新型储能式氟泵热管系统的控制结构框图；
[0098]图3为本实用新型的热管相变储能模块示意图。
【具体实施方式】
[0099]下面将结合附图和实例对本实用新型做进一步的说明。
[0100]如图1和图2所示，一种储能式氟泵热管系统，包括第一室内机组1、第二室内机组
2、室外机组3、第一氟泵4、气管支路6、液管支路7、第一电动三通阀9、第二电动三通阀10、第二电动二通阀12、温度传感器模块、通信模块及控制器；
[0101]所述第一室内机组I包括第一热管相变储能模块18、换热器19、第一风机20、第二风机21、第一三通换向阀22及第二三通换向阀23，所述第一热管相变储能模块18和换热器19的一端的连接管路上设有第二三通换向阀23，所述第一热管相变储能模块18和换热器19的另一端的连接管路上设有第一三通换向阀22 ；
[0102]所述第二室内机组2包括第二热管相变储能模块24、蒸发器25、第三风机26、第四风机27、第三三通换向阀28及第四三通换向阀29，所述第二热管相变储能模块24和蒸发器25的一端的连接管路上设有第四三通换向阀29，所述第二热管相变储能模块24和蒸发器25的另一端的连接管路上设有第三三通换向阀28 ；
[0103]第一电动三通阀9的出口 η经气管支路6与室外机组3相连，第一电动三通阀9的出口 q和出口 P分别与第一室内机组I中的第一三通换向阀22的出口 j和第二室内机组2中的第三三通换向阀28的出口 c相连；
[0104]第二电动三通阀10的出口 z经液管支路6与室外机组3相连，第一电动三通阀10的出口 y和出口 X分别与第一室内机组I中的第二三通换向阀23和第二室内机组2中的第四三通换向阀29相连，液管支路6上设有第一氟泵4 ；
[0105]所述的室外机组3包括冷凝器30和冷凝风机31 ；
[0106]所述温度传感器模块包括设置于第一室内机组I上的第一温度传感器、第二室内机组2上的第二温度传感器及室外机组3上的第三温度传感器，所述第一氟泵4、第一电动三通阀9、第二电动三通阀10、第一三通换向阀22、第二三通换向阀23、第三三通换向阀28、第四三通换向阀29、第一风机20、第二风机21、第三风机26、第四风机27均受控与控制器，所述温度传感器模块与控制器的输入端相连；
[0107]所述第一室内机组I和第二室内机组2中分别包含空调系统ACl和空调系统AC2，所述空调系统ACl和空调系统AC2均受控于控制器。
[0108]如图3所示，所述第一热管相变储能模块18和第二热管相变储能模块24是指热管环路中的换热部件镶嵌在相变材料内，外部设有金属外壳或塑料外壳。
[0109]其中，换热部件是指热管的蒸发段或冷凝段，热管相变储能模块的特点就是利用了分离式热管的特点，充分利用工业余热、自然冷源，把冷量直接通过分离式热管循环的蒸发段储存在热管相变模块内或者把热量直接通过分离式热管循环的冷凝段储存在热管的相变模块内，相比现有技术所采用的相变模块进行储能的空调系统，该系统是利用热管的原理，没有压缩机，只有氟泵促使热管内的制冷剂的循环，但是氟泵的功率远远小于压缩机的功率，从而达到了节能的目的。而且该系统通过热管循环能够直接把工业建筑的余热传递到商业建筑中去，这样与现有技术的余热回收减少了多级传输能量的损失。该系统还能充分利用峰谷电价预先把冷量或热量储存在热管相变模块内，以供需要时把热管相变储能模块中的能量释放出来满足工业建筑或商业建筑的温度要求。
[0110]所述金属外壳或塑料外壳上设有保温层。
[0111]所述保温层材料为聚氨酯、聚苯乙烯、硅酸铝棉毡或橡塑。
[0112]所述第二电动三通阀10与第二三通换向阀23之间设有第六电动二通阀16，所述第二电动三通阀10与第四三通换向阀29之间设有第七电动二通阀17。
[0113]还包括一条储液管路并联于第二三通换向阀23与第六电动二通阀16的连接点和第四三通换向阀29与第七电动二通阀17的连接点之间，所述储液管路上依次设有第二电动二通阀12、第二氟泵5、储液罐8及第三电动二通阀13，第二电动二通阀12、第二氟泵5及第三电动二通阀13均受控与控制器32。
[0114]所述的第一氟泵4和第二氟泵5在循环过程中充当循环泵的功能，输送液态的制冷剂工质。
[0115]所述的储液罐8用于储存工作介质。
[0116]所述第一电动三通阀9与第三三通换向阀28之间设有第四电动二通阀14，所述第一电动三通阀9与第一三通换向阀22之间设有第五电动二通阀15。
[0117]还包括一条开关管路并联于第一电动三通阀9与第四电动二通阀14的连接点和第一电动三通阀9与第五电动二通阀15的连接点之间，所述开关管路上设有第一电动二通阀11,第一电动二通阀11、第四电动二通阀14及第五电动二通阀15均受控与控制器32。
[0118]一种储能式氟泵热管系统的控制方法，基于所述的储能式氟泵热管系统，利用温度传感器模块检测商业建筑室内温度tb、工业建筑室内温度ta以及室外温度t。#，对设置于有余热产生的工业建筑中的第二室内机组2、设置于无余热产生的商业建筑中的第一室内机组I及室外机组3进行如下控制:
[0119]I)工业建筑制冷:
[0120]步骤a:检测室外温度与工业建筑内温度ta:
[0121]当ta-tQUt〈10°C时，进入步骤bl ;当ta-tout≥10°C时，进入步骤b2 ；
[0122]步骤bl:当ta≥tsetl时,进入步骤c ;否则,返回步骤a,其中tsetl为工业建筑温度设定值；
[0123]步骤b2:当ta≥thp_m，进入步骤dl ;否则，进入步骤d2，其中，thp_?为热管循环开启温度设定值；
[0124]步骤c:开启SHPSl放能，当ta≥tsetl时,进入步骤el,当ta〈tsetl时,进入步骤e2 ；
[0125]步骤el:开启工业建筑AC1，当检测到工业建筑内温度ta< tsrtl_2°C时，关闭工业建筑ACl，返回步骤a，否则重复步骤el ；
[0126]步骤e2:关闭SHPSl放能,返回步骤a ；
[0127]步骤dl:开启SHPO循环，当VthpIff时,进入步骤d2 ;当ta≤thp_off时,重复步骤dl ；
[0128]步骤d2:开启SHPO ”循环，返回步骤a ；
[0129]开启SHPSl放能是指开启第三风机26进行热管相变模块进行放冷，关闭SHPSl放能是指关闭第三风机26使得热管相变模块停止放冷；
[0130]ACl是指用于工业建筑的空调系统，受控于控制器；
[0131]所述开启工业建筑ACl表示开启用于工业建筑的空调系统ACl ；
[0132]开启SHPO循环是指开启第四电动二通阀14、第六电动二通阀16，开启第一电动三通阀9、第二电动三通阀10，连通第三三通换向阀28出口 b和出口 C，连通第四三通换向阀29出口 e和出口 f，开启第四风机27、冷凝风机31，开启第一氟泵4，其他阀门、风机及氟泵处于关闭状态。
[0133]开启SHP0”循环是指开启第四电动二通阀14、第六电动二通阀16，开启第一电动三通阀9、第二电动三通阀10，连通第三三通换向阀28出口 a和出口 C，连通第四三通换向阀29出口 d和出口 f，开启第三风机26、冷凝风机31，除第四电动二通阀14、第六电动二通阀16、第一电动三通阀9、第二电动三通阀10、第三三通换向阀28、第四三通换向阀29、第三风机26及冷凝风机31以外的阀门、风机及氟泵均处于关闭状态；
[0134]在上述的运行模式下，当工业建筑内温度ta与室外温度twt的差值大于10°C时，开启SHPO循环，充分利用自然冷源为工业建筑制冷，在冷量过多时，可以将多余的冷量储存在热管相变储能模块里，在工业建筑内温度ta与室外温度twt的差值小于10°C且工业建筑内温度ta大于工业建筑内的设定温度值tsrtl时，利用SHPSl进行放能满足工业建筑内温度的要求。
[0135]2)工业建筑和商业建筑同时制冷；
[0136]步骤f:检测室外温度、工业建筑内温度ta及商业建筑内温度tb:
[0137]当ta-tout ≥ IOdCJeL tb-tout ≥ 10°C时,进入步骤 hi ；
[0138]当ta-tQUt≥ 10°C 且 tb-tQUt〈10°C 时,进入步骤 h2 ；
[0139]当ta-tQUt〈10°C 且 tb-tQUt ≥ 10°C 时,进入步骤 h3 ；[0140]当 ta-tQUt〈10°C且 tb-tQUt〈10°C 时，进入步骤 h4 ；
[0141 ] 步骤h1:当ta≤thp_on且tb≤thp_on时,进入步骤i I ;
[0142]当ta ≤ thp_on 且 tb〈thp_Qn 时,进入步骤 i2 ；
[0143]当ta〈thp_Qn 且 tb ≤ thp_on 时,进入步骤 i3 ；
[0144]当ta〈thp_m且tb〈thp_m时,开启SHP5循环,否则返回步骤f ；
[0145]步骤h2:当tb<tset2时,返回步骤f,否则进入步骤jl ；
[0146]当ta≤thp_m,进入步骤j2,否则开启SHP0”循环,返回步骤f ;其中，tset2为第一商业建筑温度设定值，thp_on为热管循环开启温度设定值；
[0147]步骤h3:当ta〈tsetl时,返回步骤f，否则进入步骤j3 ；
[0148]当tb≤thp_m，进入步骤j4，否则开启SHP1”循环，返回步骤f ;其中，tsetl为工业建筑温度设定值，thp_on为热管循环开启温度设定值；
[0149]步骤M:当ta〈tsetl时,返回步骤f,否则,进入步骤j5 ;当tb〈tset2时,返回步骤f,否则，进入步骤j6;
[0150]步骤il:开启SHP2，检测工业建筑内温度ta和商业建筑室内温度tb:
[0151]当ta ≤ thp_off 且 tb ≤ thp_off 时，重复步骤 i I ;
[0152]当ta ≤ thp_off 且 tb〈thp_Qff 时，进入步骤 i2 ；
[0153]当ta〈thp_Qff 且 tb > thp_off 时，进入步骤 i3 ；
[0154]当VthpIff且Wtjff时，开启SHP5循环，返回步骤f ；
[0155]步骤i2:开启SHP3循环，再检测工业建筑内温度ta，当ta≤thp_off时，重复步骤?2,否则开启SHP5，返回步骤f ；
[0156]步骤i3:开启SHP4循环,再检测办公室内温度tb,当tb≤thp_off时,重复步骤i3,否则，开启SHP5循环，返回步骤f ;
[0157]步骤jl:开启SHPS2放能,再检测商业建筑内温度tb:当tb≤tset2时,进入步骤kl，否则，关闭SHPS2放能，返回步骤f ;
[0158]步骤j2:开启SHPO循环,检测工业建筑内温度ta,当ta≤thp_off时,重复步骤j2,否则开启SHP0”循环，返回步骤f ;
[0159]步骤j3:开启SHPSl放能，再检测工业建筑内温度ta:当ta≤tsetl时，关闭SHPSl放能，返回步骤f，否则，进入步骤k2 ；
[0160]步骤j4:开启SHPl循环,检测商业建筑内温度tb,当tb≤thp_on时,重复步骤j4 ；否则开启SHP1”循环，返回步骤f;
[0161]步骤j5:开启SHPSl放能，检测工业建筑内温度ta，当ta≤tsetl时，进入步骤k2，否则关闭SHPSl放能，返回步骤f ；
[0162]步骤j6:开启SHPS2放能,检测商业建筑内温度tb,当tb≤tset2时,进入步骤kl,否则，关闭SHPS2放能；
[0163]步骤kl:开启商业建筑AC2，直到检测到商业建筑内温度tb≤tset2_2°C时，关闭商业建筑AC2，否则重复步骤kl ；
[0164]步骤k2:开启工业建筑AC1，直到检测到工业建筑内温度ta< tsrtl_2°C时，关闭工业建筑ACl，否则重复步骤k2 ；
[0165]所述开启SHPl循环是指开启第五电动二通阀15、第七电动二通阀17、第一电动三通阀9、第二电动三通阀10、连通第二三通换向阀23出口 m和出口 k，连通第一三通换向阀22出口 i和出口 h，开启第二风机21、冷凝风机31，开启第一氟泵4 ;
[0166]所述开启SHP1”循环是指开启第五电动二通阀15、第七电动二通阀17、第一电动三通阀9、第二电动三通阀10、连通第二三通换向阀23出口 m和出口 j，连通第一三通换向阀22出口 i和出口 g，开启第一风机20、冷凝风机31，开启第一氟泵4 ;
[0167]所述开启SHP2循环是指开启第四电动二通阀14、第五电动二通阀15、第六电动二通阀16、第七电动二通阀17、第一电动三通阀9、第二电动三通阀10、连通第二三通换向阀23出口 m和出口 k，连通第一三通换向阀22出口 i和出口 h，开启第四风机27、第二风机21、冷减风机31，开启弟一氣栗4 ；
[0168]所述开启SHPS2放能是指开启第一风机20使热管相变模块进行放冷，关闭SHPS2放能即为关闭第一风机20使热管相变模块停止放冷；
[0169]所述开启商业建筑AC2表示开启用于商业建筑的空调系统AC2 ；
[0170]所述开启SHP3循环是指开启第四电动二通阀14、第五电动二通阀15、第六电动二通阀16、第七电动二通阀1 7、第一电动三通阀9、第二电动三通阀10、连通第二三通换向阀23出口 m和出口 j，连通第一三通换向阀22出口 i和出口 g，连通第三三通换向阀28出口b和出口 C，连通第四三通换向阀22出口 e和出口 f，开启第四风机27、第一风机20、冷凝风机31,开启第一氟泵4 ；
[0171]所述开启SHP4循环是指开启第四电动二通阀14、第五电动二通阀15、第六电动二通阀16、第七电动二通阀17、第一电动三通阀9、第二电动三通阀10、连通第二三通换向阀23出口 m和出口 k，连通第一三通换向阀22出口 i和出口 h，连通第三三通换向阀28出口a和出口 C，连通第四三通换向阀22出口 d和出口 f，开启第三风机26、第二风机21、冷凝风机31,开启第一氟泵4;；
[0172]所述开启SHP5循环是指开启第四电动二通阀14、第五电动二通阀15、第六电动二通阀16、第七电动二通阀17、第一电动三通阀9、第二电动三通阀10、连通第二三通换向阀23出口 m和出口 j，连通第一三通换向阀22出口 i和出口 g，连通第三三通换向阀28出口a和出口 C，连通第四三通换向阀22出口 d和出口 f，开启第三风机26、第一风机20、冷凝风机31,开启第一氟泵4 ；
[0173]在上述运行模式下，当工业建筑内温度ta与室外温度twt的差值和商业建筑tb与室外温度Iut的差值与10°C时的比较，不同的情况开启不同循环工况，其中主要包括利用自然冷源为工业建筑和商业建筑制冷的SHP2循环，利用自然冷源为工业建筑制冷、商业建筑储冷的SHP3循环，利用自然冷源为工业建筑储冷、商业建筑制冷的SHP4循环，利用自然冷源为工业建筑、商业建筑均储冷的SHP5循环，SHPSl放冷工况与SHPS2放冷工况。依靠主动可靠的控制，确保储能式氟泵热管系统高效可靠的运行，既能保证工业建筑的温湿度要求，并能保证商业建筑一定的舒适度。
[0174]3)工业建筑需制冷，商业建筑需制热模式；
[0175]步骤m:检测工业建筑内温度ta和商业建筑内温度tb:当ta-tb〈10°C时，进入步骤nl，否则进入步骤n2 ；
[0176]步骤η 1:同时检测工业建筑内温度^和检测商业建筑内温度tb:
[0177]在ta〈tsetl时,返回步骤m,否则进入步骤si ；[0178]在tb〈tset3时,进入步骤s2,否则返回步骤m ;其中，tset3为第二商业建筑温度设定值；
[0179]步骤n2:当ta≥ tset3,时，进入步骤s3，否则开启SHP7循环，返回步骤m ;
[0180]步骤S1:开启SHPSl放能，再检测工业建筑内温度ta:当ta≤tsetl时，关闭SHPSl放能，返回步骤m，否则，进入步骤pi ；
[0181]步骤s2:开启SHPS3放能,再检测商业建筑内温度tb:当tb≤tsetl时,进入步骤p2,否则，关闭SHPS2放能，返回步骤m ;
[0182]步骤S3:开启SHP6循环，检测当前时间t:当TGt1, t 2时，进入步骤p3，否则进入步骤p4，其中，^和τ2分别为商业建筑的制冷或制热的开始时间和结束时间；
[0183]步骤p1:开启工业建筑AC1，直到检测到工业建筑内温度ta ≥tsrtl_2°C时，关闭工业建筑ACl，否则重复步骤pi ；
[0184]步骤p2:开启商业建筑AC2，直到检测到商业建筑内温度tb≥tsrt3+2°C时，关闭商业建筑AC2，否则重复步骤p2 ；
[0185]步骤p3:检测工业建筑内温度ta:当ta≥thpif,返回步骤s3,否则，开启SHP7循环，返回步骤m ；
[0186]步骤p4:开启SH P8循环,检测工业建筑内温度ta:当ta≥,重复步骤p4,否则开启SHP9循环，返回步骤m ;
[0187]所述开启SHP6循环是指开启第一电动二通阀11、第二电动二通阀12、第三电动二通阀13、第四电动二通阀14、第五电动二通阀15、连通第二三通换向阀23出口 m和出口 k，连通第一三通换向阀22出口 i和出口 h，连通第三三通换向阀28出口 b和出口 C，连通第四三通换向阀22出口 e和出口 f，开启第二风机21、第四风机27，开启第二氟泵5 ;
[0188]所述开启SHP7循环是指开启第一电动二通阀11、第二电动二通阀12、第三电动二通阀13、第四电动二通阀14、第五电动二通阀15、连通第二三通换向阀23出口 m和出口 k，连通第一三通换向阀22出口 i和出口 h，连通第三三通换向阀28出口 a和出口 C，连通第四三通换向阀22出口 d和出口 f，开启第二风机21、第三风机26，开启第二氟泵5 ;
[0189]所述开启SHP8循环是指开启第一电动二通阀11、第二电动二通阀12、第三电动二通阀13、第四电动二通阀14、第五电动二通阀15、连通第二三通换向阀23出口 m和出口 j，连通第一三通换向阀22出口 i和出口 g，连通第三三通换向阀28出口 b和出口 C，连通第四三通换向阀22出口 e和出口 f，开启第一风机20、第四风机27，开启第二氟泵5 ;
[0190]所述开启SHP9循环是指开启第一电动二通阀11、第二电动二通阀12、第三电动二通阀13、第四电动二通阀14、第五电动二通阀15、连通第二三通换向阀23出口 m和出口 j，连通第一三通换向阀22出口 i和出口 g，连通第三三通换向阀28出口 a和出口 C，连通第四三通换向阀22出口 d和出口 f，开启第一风机20、第三风机26，开启第二氟泵5 ;
[0191]在上述运行模式下，工业建筑内温度ta与商业建筑内温度tb的差值与10°C时的比较，不同的情况开启不同循环工况，其中主要包括利用工业余热作为热源，商业建筑作为冷源，在为工业建筑制冷的同时为商业建筑制热的SHP6循环，工业建筑蓄冷、商业建筑制热的SHP7循环,工业建筑制冷、商业建筑蓄热的SHP8循环和工业建筑蓄冷、商业建筑蓄热的SHP9循环。通过控制系统的切换，确保储能式氟泵热管系统高效可靠的运行，把工业余热转移到商业建筑内，提高能源利用率。[0192]所述开启SHPS3放能是指开启第一风机20使得热管相变模块进行放热。
[0193]热管相变模块中相变材料的相变温度的选取，工业建筑内的第二热管相变模块的相变温度为twt〈tml〈tsrtl，商业建筑内的第一热管相变模块的相变温度为IutU1^tset2且
tset3〈tm2〈tseti (tset3〈〈tset2)。
[0194]tsetl为工业建筑温度设定值，设定为28°C ；tset2为第一商业建筑温度设定值，取值范围为26_28°C ；tset3为第二商业建筑温度设定值，取值范围为18_20°C ; τ i和τ 2分别为商业建筑的制冷或制热的开始时间08:00和结束时间18 =OO0
[0195]每个设定温度值都有个会差值，设定为1°C，用来防止氟泵的频繁启停；工业建筑内的温度传感器与商业建筑内的温度传感器均安装在室内机的回风位置，室外温度传感器安装在室外机的进 风口处。
【权利要求】
1.一种储能式氟泵热管系统，其特征在于，包括第一室内机组(I)、第二室内机组(2)、室外机组(3)、第一氟泵(4)、气管支路(6)、液管支路(7)、第一电动三通阀(9)、第二电动三通阀(10)、第二电动二通阀(12)、温度传感器模块、通信模块及控制器； 所述第一室内机组(I)包括第一热管相变储能模块(18)、换热器(19)、第一风机(20)、第二风机(21)、第一三通换向阀(22)及第二三通换向阀(23)，所述第一热管相变储能模块(18)和换热器(19)的一端的连接管路上设有第二三通换向阀(23)，所述第一热管相变储能模块(18)和换热器(19)的另一端的连接管路上设有第一三通换向阀(22)； 所述第二室内机组(2)包括第二热管相变储能模块(24)、蒸发器(25)、第三风机(26)、第四风机(27)、第三三通换向阀(28)及第四三通换向阀(29)，所述第二热管相变储能模块(24)和蒸发器(25)的一端的连接管路上设有第四三通换向阀(29)，所述第二热管相变储能模块(24)和蒸发器(25)的另一端的连接管路上设有第三三通换向阀(28)； 第一电动三通阀(9)的出口 η经气管支路(6)与室外机组(3)相连，第一电动三通阀(9)的出口q和出口 P分别与第一室内机组(I)中的第一三通换向阀(22)的出口 j和第二室内机组(2)中的第三三通换向阀(28)的出口 c相连； 第二电动三通阀(10)的出口 z经液管支路(6)与室外机组(3)相连，第一电动三通阀(10)的出口y和出口 X分别与第一室内机组(I)中的第二三通换向阀(23)和第二室内机组(2)中的第四三通 换向阀(29)相连，液管支路(6)上设有第一氟泵(4); 所述的室外机组(3)包括冷凝器(30)和冷凝风机(31)； 所述温度传感器模块包括设置于第一室内机组(I)上的第一温度传感器、第二室内机组(2)上的第二温度传感器及室外机组(3)上的第三温度传感器，所述第一氟泵(4)、第一电动三通阀(9)、第二电动三通阀(10)、第一三通换向阀(22)、第二三通换向阀(23)、第三三通换向阀(28)、第四三通换向阀(29)、第一风机(20)、第二风机(21)、第三风机(26)、第四风机(27)均受控与控制器，所述温度传感器模块与控制器的输入端相连； 所述第一室内机组(I)和第二室内机组(2)中分别包含空调系统ACl和空调系统AC2，所述空调系统ACl和空调系统AC2均受控于控制器。
2.根据权利要求1所述的储能式氟泵热管系统，其特征在于，所述第一热管相变储能模块(18)和第二热管相变储能模块(24)是指热管环路中的换热部件镶嵌在相变材料内，外部设有金属外壳或塑料外壳。
3.根据权利要求2所述的储能式氟泵热管系统，其特征在于，所述金属外壳或塑料外壳上设有保温层。
4.根据权利要求3所述的储能式氟泵热管系统，其特征在于，所述保温层材料为聚氨酯、聚苯乙烯、硅酸铝棉毡或橡塑。
5.根据权利要求1所述的储能式氟泵热管系统，其特征在于，所述第二电动三通阀(10)与第二三通换向阀(23)之间设有第六电动二通阀(16)，所述第二电动三通阀(10)与第四三通换向阀(29 )之间设有第七电动二通阀(17 )。
6.根据权利要求5所述的储能式氟泵热管系统，其特征在于，还包括一条储液管路并联于第二三通换向阀(23)与第六电动二通阀(16)的连接点和第四三通换向阀(29)与第七电动二通阀(17)的连接点之间，所述储液管路上依次设有第二电动二通阀(12)、第二氟泵(5)、储液罐(8)及第三电动二通阀(13)，第二电动二通阀(12)、第二氟泵(5)及第三电动二通阀(13 )均受控与控制器(32 )。
7.根据权利要求6所述的储能式氟泵热管系统，其特征在于，所述第一电动三通阀(9)与第三三通换向阀(28)之间设有第四电动二通阀(14)，所述第一电动三通阀(9)与第一三通换向阀(22 )之间设有第五电动二通阀(15 )。
8.根据权利要求7所述的储能式氟泵热管系统，其特征在于，还包括一条开关管路并联于第一电动三通阀(9)与第四电动二通阀(14)的连接点和第一电动三通阀(9)与第五电动二通阀(15)的连接点之间，所述开关管路上设有第一电动二通阀(11)，第一电动二通阀(11)、第四电动二通阀(14)及第五电动二通阀(15)均受控与控制器(32)。
【文档编号】F24F13/20GK203687197SQ201320878175
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】凌丽, 张泉, 陈晓明, 廖曙光, 孙小琴, 吴亚凝, 王利平 申请人:湖南大学