一种热泵式冷热蓄存联用系统及其控制方法与流程

本发明涉及热泵，特别涉及一种基于热泵式冷热蓄存联用系统及其控制方法。

背景技术：

1、当前，世界能源日益紧张，人们节能意识的提高，使热泵系统从原来单独制冷或制热发展到比较高效利用三联供系统。

2、空气源三联供系统虽然可以在夏天制冷、冬天供暖制热、制生活热水和夏天制冷同时制生活热水，但是大部分时间还是处于单独制冷或制热的工况下。

3、因此，目前市面上亟需一种能在大部分时间同时利用热泵制冷和制热功能的系统，达到能源的高效利用。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种在大部分时间能同时利用热泵制冷和制热功能，能源利用率较高的热泵式冷热蓄存联用系统及其控制方法。

2、为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种热泵式冷热蓄存联用系统，包括：热泵系统、热水供应系统、冷水供应系统和冰水供应系统；

4、其中，所述热泵系统包括依次位于第一循环管路上的压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、冷水膨胀阀或制冰膨胀阀、蒸发器或制冰机；

5、其中，所述热水供应系统包括由储存在常温水箱的补充水和和循环回水、经第四水泵加压进入第二冷凝器换热后进入中温水箱、部分中温水箱的水经第二水泵加压进入第一冷凝器换热后进入高温水箱，第一水泵、第三水泵为使用点供水设备；

6、其中，所述冷水供应系统包括冷水箱、蒸发器和使用点供冷水的第五水泵；

7、其中，所述冰水供应系统包括冰水箱、制冰机和使用点供冰水的第六水泵。

8、一种热泵式冷热蓄存联用系统的控制方法，包括以下方法:

9、定时开关机；

10、开机后，检测室外环境温度、冷水箱温度、中温水箱水位、高温水箱水位、冷水箱水位和冰水箱存冰量；

11、自动识别使用场景环境需求判定工作模式类型，进入对应的模式进行运行，工作模式类型包括制冷水模式、制冰模式、制冷水及制冰混合运行模式:

12、上述技术方案中，优选的，所述热泵系统的第一冷凝器、第二冷凝器为套管式换热器。

13、上述技术方案中，优选的，所述的热泵系统的冷水膨胀阀或制冰膨胀阀为电子膨胀阀。

14、上述技术方案中，优选的，所述的热水供应系统的第二水泵、第四水泵为变流量水泵。

15、上述技术方案中，优选的，所述的控制方法的工作模式下能准确根据冷水和冰水的需求控制冷水膨胀阀和制冰膨胀阀的开度，使其能让热泵式冷热蓄存联用系统保持尽可能大的能效比。

16、上述技术方案中，优选的，所述的控制方法的工作模式下能准确根据第二冷凝器的热泵工质出口温度与常温水箱中的水温之差来控制第四水泵的流速，使其能让热泵式冷热蓄存联用系统保持尽可能大的能效比。

17、上述技术方案中，优选的，所述的控制方法的工作模式下能准确根据第一冷凝器出口的热水温度与高温水箱设定的水温之差来控制第二水泵的流速，使其能让高温水箱的水温尽可能符合设定水温。

18、本发明通过设置套管式换热器第一冷凝器、第二冷凝器并用变流量水泵使其在获得较多高温水的情况下保持热泵系统的冷却效果，同时根据冷水和冰水的需求控制冷水膨胀阀和制冰膨胀阀的开度，使其能让热泵式冷热蓄存联用系统保持尽可能大的能效比而达到节能效果；设置中温水箱、高温水箱、冷水箱和冰水箱能为普通家庭提供更多的使用情景例如：洗碗机，干衣机，除湿机，制冰，高温消毒，而不仅仅局限于空调和热水器，扭转冷热使用的季节性不平衡性，达到最佳节能效果；高温水箱和冰水箱的设置能储存更多热量和冷量，可以让热泵运行在电网错峰时段，节省电费。

技术特征：

1.一种热泵式冷热蓄存联用系统，其特征在于包括：热泵系统、热水供应系统、冷水供应系统、冰水供应系统；

2.一种热泵式冷热蓄存联用系统的控制方法，其特征在于，包括以下方法:

3.根据权利要求1所述的热泵式冷热蓄存联用系统，其特征在于：所述热泵系统的第一冷凝器(002)、第二冷凝器(003)为套管式换热器。

4.根据权利要求1所述的热泵式冷热蓄存联用系统，其特征在于：所述热泵系统的冷水膨胀阀(004)或制冰膨胀阀(005)为电子膨胀阀。

5.根据权利要求1所述的热泵式冷热蓄存联用系统，其特征在于：所述热水供应系统的第二水泵(2)、第四水泵(4)为可变流量水泵。

6.根据权利要求2所述的热泵式冷热蓄存联用系统的控制方法，其特征在于：所述的工作模式下能准确根据冷水和冰水的需求控制冷水膨胀阀(004)或制冰膨胀阀(005)的开度，使其能让热泵式冷热蓄存联用系统保持尽可能大的能效比。

7.根据权利要求2所述的热泵式冷热蓄存联用系统的控制方法，其特征在于：所述的工作模式下能准确根据第二冷凝器(003) 热泵工质的出口温度与常温水箱(03)中的水温之差来控制第四水泵(4)流速，使其能让热泵式冷热蓄存联用系统保持尽可能大的能效比。

8.根据权利要求2所述的热泵式冷热蓄存联用系统的控制方法，其特征在于：所述的工作模式下能准确根据第一冷凝器(002)出口的热水温度与高温水箱(01)设定的水温之差来控制第二水泵(2)流速，使其能让高温水箱(01)的水温尽可能符合设定水温。

技术总结
一种热泵式冷热蓄存联用系统及其控制方法，包括：热泵系统、热水供应系统、冷水供应系统和冰水供应系统；热泵系统包括压缩机、第一气冷器、第二气冷器、冷水膨胀阀或制冰膨胀阀、蒸发器或制冰机；热水供应系统包括常温水箱、第四水泵、第二气冷器、中温水箱、第二水泵、第一气冷器、高温水箱、第一水泵、第三水泵；冷水供应系统包括冷水箱、蒸发器、第五水泵；冰水供应系统包括冰水箱、制冰机、第六水泵。本发明用两个变流量水泵分别通过两个套管式气冷器，使其在获得较多高温水的情况下保持系统的冷却效果，让系统保持尽可能大的能效比而达到节能效果；设置多个水箱蓄存冷热水，扭转使用时的不平衡并可运行在电网错峰时段来节省电费。

技术研发人员：陈耀魁,任维
受保护的技术使用者：陈耀魁
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13