Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN104792066A - 一种跨临界co2热泵多功能系统及控制方法 - Google Patents

一种跨临界co2热泵多功能系统及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104792066A
CN104792066A CN201510202247.6A CN201510202247A CN104792066A CN 104792066 A CN104792066 A CN 104792066A CN 201510202247 A CN201510202247 A CN 201510202247A CN 104792066 A CN104792066 A CN 104792066A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hot water
heating
water
air
air cooler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510202247.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104792066B (zh
Inventor
崔晓龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Midea Group Co Ltd
Guangdong Midea HVAC Equipment Co Ltd
Original Assignee
Midea Group Co Ltd
Guangdong Midea HVAC Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Midea Group Co Ltd, Guangdong Midea HVAC Equipment Co Ltd filed Critical Midea Group Co Ltd
Priority to CN201510202247.6A priority Critical patent/CN104792066B/zh
Publication of CN104792066A publication Critical patent/CN104792066A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104792066B publication Critical patent/CN104792066B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00Heat pumps
    • F25B30/02Heat pumps of the compression type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H4/00Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
    • F24H4/02Water heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/008Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/001Drying-air generating units, e.g. movable, independent of drying enclosure
    • F26B21/002Drying-air generating units, e.g. movable, independent of drying enclosure heating the drying air indirectly, i.e. using a heat exchanger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/01Geometry problems, e.g. for reducing size

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

本发明涉及一种跨临界CO2热泵多功能系统及控制方法,包括压缩机、热水气冷器、回热器、电子膨胀阀、蒸发器和水箱;所述水箱包括高温区、中温区和低温区,在所述中温区内设有采暖换热器,所述采暖换热器的两端分别与设置在所述水箱外部的采暖装置的两端连接,在所述采暖装置的一端连接有采暖循环泵。由于供暖所需的热水对温度要求较低,则将采暖换热器放置在水箱中部位置中温区,使采暖循环水和水箱中温区水换热,供暖的回水管路位置位于水箱低温区;热水出水从水箱内水温最高的上部高温区供水;系统在提供热水的同时,还提供采暖功能,在压缩机上只连接一个换热器就可以实现同时提供热水和采暖功能,整个体统的结构较为简单。

Description

一种跨临界CO2热泵多功能系统及控制方法
技术领域
本发明涉及热泵及干燥领域,特别是一种跨临界CO2热泵多功能系统及控制方法。
背景技术
由于绿色环保天然制冷剂CO2以其无毒、对臭氧层无破坏,不会产生温室效应,以及其良好的热力学性质等优点,再次受到人们的重视。同时由于跨临界CO2循环的放热过程处于超临界区,且在放热过程中存在温度滑移等特性,特别适用于热泵热水器系统。CO2用于跨临界热泵热水机系统,具有常规热泵不具备的优势:环保和较强的制取热水能力。制取热水能力强是因为其在处于超临界的高温高压下放热具有明显的温度滑移,这一特点正适合将水加热到更高的问题。
同时,跨临界CO2热泵系统排气压力较之常规工质要高很多,而较高的排气压力是的工质的容积制冷量较大,流动和传热性能好,从而可以使换热器做的更小,同时由于CO2液体在低温下粘性小,流动阻力小,更有利于用于微通道换热器,从而使换热器和热泵系统做的更加紧凑。
现有的跨临界CO2热泵系统同时提供热水和采暖一体功能的系统,是通过在压缩机上连接两个换热器来分别实现热水换热和采暖换热,整个体统的结构较为复杂。
发明内容
本发明提供一种跨临界CO2热泵多功能系统及控制方法,以解决上述热泵热水和采暖系统通过在压缩机上连接两个换热器来分别实现热水换热和采暖换热,整个体统的结构较为复杂的技术问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种跨临界CO2热泵多功能系统,包括压缩机、热水气冷器、回热器、电子膨胀阀、蒸发器和水箱;所述压缩机的排气口与所述热水气冷器的进气口连接,所述热水气冷器的排气口与所述回热 器的高压制冷剂输入口连接,所述回热器的高压制冷剂输出口与所述电子膨胀阀的入口相连,所述电子膨胀阀的出口与所述蒸发器的入口相连,所述蒸发器的一端设有蒸发器风机,所述蒸发器的出口与所述回热器的低压气体输入口相连,所述回热器的低压气体输出口与所述压缩机的进气口相连,所述热水气冷器的冷水输入端和热水输出端与所述水箱串联,所述热水气冷器的冷水输入端和所述水箱之间连接有热水循环泵,所述水箱包括高温区、中温区和低温区,在所述中温区内设有采暖换热器,所述采暖换热器两端分别与设置在所述水箱外部的采暖装置的两端连接,在所述采暖装置的一端连接有采暖循环泵。
本发明的有益效果是:由于供暖所需的热水对温度要求较低,则将采暖换热器放置在水箱中部位置中温区,使采暖循环水和水箱中温区水换热,供暖的回水管路位置位于水箱低温区;由于供热水温度需求较高,热水出水从水箱内水温最高的上部高温区供水;系统在提供热水的同时,还提供采暖功能,在压缩机上只连接一个换热器就可以实现同时提供热水和采暖功能,整个体统的结构较为简单。
进一步,所述系统还包括补水箱,所述补水箱通过补水截止阀与所述采暖装置的一端连接。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过补水箱不定期地为采暖装置补水,避免采暖装置在长期的使用过程中发生缺水现象。
进一步,所述水箱的高温区连接有高温出水管,所述水箱的低温区与进水管连接,所述进水管的输入端设有进水阀,所述系统还包括热水混水阀,所述热水混水阀通过管道分别与所述高温出水管和进水管连通。
采用上述进一步方案的有益效果是:由于供热水温度需求较高,热水出水从水箱内水温最高的上部高温区供水,再通过热水混水阀和进水管的冷水调节出水温度。
进一步,所述系统还包括第一三通接头、第二三通接头、烘干室和设置在所述烘干室内部的烘干气冷器,所述第一三通接头的第一端口与所述压缩机的 排气口连接,所述第一三通接头的第二端口与热水气冷器的进气口连接,所述第一三通接头的第三端与所述烘干气冷器的进气口连接;所述第二三通接头的第一端口与所述回热器的高压制冷剂输入口连接,所述第二三通接头的第二端口与所述热水气冷器的排气口连接,所述第二三通接头的第三端口与所述烘干气冷器的排气口连接。
采用上述进一步方案的有益效果是:在压缩机上并联热水气冷器和烘干气冷器,CO2经压缩机后被压缩成高温高压的超临界流体,该流体分成两路,一路进入热水气冷器,与水箱循环过来的水进行热交换,从而将水加热;另外一路进入干燥室内的烘干气冷器,通过与空气换热将空气加热,被加热的空气对被干燥物质进行干燥;同一压缩机和控制系统同时控制热泵干燥和热水机,节约了成本。
进一步,所述系统还包括储液器,所述储液器的进口与所述第二三通接头的第一端口连接,所述储液器的出口与所述回热器的高压制冷剂输入口连接。
采用上述进一步方案的有益效果是:储液器具有气液分离的作用,能够确保两个并联的回路通过一个循环系统控制,保证了系统的稳定性。
进一步,所述第一三通接头的第二端口与所述热水气冷器的进气口之间设置有热水气冷器流量控制阀,所述第一三通接头的第三端口和所述烘干气冷器的进气口之间设置有烘干气冷器流量控制阀。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过热水气冷器流量控制阀和烘干气冷器流量控制阀来分别控制进入热水气冷器和烘干气冷器的流体流量,以适应不同的运行情况;同时,还可以分别关闭其中一个流量控制阀,来实现对系统功能的选择,即只使用系统的热泵干燥功能,或者热泵热水功能。非常实用,便于用户控制和使用。
进一步,所述系统还包括蒸发器通道,所述蒸发器设置在所述蒸发器通道内,所述蒸发器通道的进气端和所述烘干室的排气端通过第一风道连接,所述蒸发器通道的排气端和所述烘干室的进气端通过第二风道连通;所述烘干室 的进气端设有烘干风机,所述蒸发器通道的进气端设有蒸发器风机。
采用上述进一步方案的有益效果是:在烘干过程中,利用蒸发器通道内的蒸发器风机和烘干室内的进气端设有烘干风机,使空气通过第一风道和第二风道循环利用,不仅有利于保证烘干用空气的干度,同时由于烘干空气循环过程中经过蒸发器,避免了由于外界环境温度过低造成的系统性能系数过低的问题,从而可以保证系统即使在在冬季时外部环境温度过低,也能实现稳定高效运行。
进一步,所述蒸发器通道的进气端设有新风百叶窗和新风风机,所述蒸发器通道的排气端设有排风风机和排风百叶窗。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过开启蒸发器风机和/或开启新风百叶窗、新风风机;或者关闭蒸发器风机、新风百叶窗和新风风机,来调节控制蒸发器的温度和调节及控制烘干室内的温度和压力,以达到跨临界CO2热泵多功能系统的热水、烘干效果的优化。
本发明还提供一种跨临界CO2热泵多功能系统的控制方法,包括读取系统使用模式信息进入不同的控制步骤;
当为热水模式时,进入热水模式控制步骤,所述热水模式控制步骤具体包括:开启热水气冷器流量控制阀和热水循环泵,关闭烘干气冷器流量控制阀和采暖循环泵;
当为采暖模式或采暖热水模式时,进入采暖模式或采暖热水模式控制步骤,所述采暖模式或采暖热水模式控制步骤具体包括:开启热水气冷器流量控制阀、热水循环泵和采暖循环泵,关闭烘干气冷器流量控制阀;
当为烘干模式时,进入烘干模式控制步骤,所述烘干模式控制步骤具体包括:关闭控制阀和采暖循环泵,开启控制阀、开启循环泵、烘干风机和蒸发器风机;
当热水、采暖和烘干一体模式时,进入热水、采暖和烘干一体模式步骤,所述热水、采暖和烘干一体模式步骤具体包括:开启控制阀和循环泵,开启控 制阀、开启循环泵、烘干风机和蒸发器风机。
本发明控制方法的有益效果是:通过不同的系统使用模式信息来采取不同的控制方法,确保多功能的热水、暖模、烘干及相关的组合模式下的准确控制。
进一步,所述热水模式控制步骤和所述采暖模式或采暖热水模式控制步骤后还包括:判断蒸发器的当前温度T与蒸发器预设高温值T1和蒸发器预设低温值T2的关系;当T>T1时,开启蒸发器风机和/或开启新风百叶窗、新风风机;当T<T2时,关闭蒸发器风机、新风百叶窗和新风风机。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过判断蒸发器的当前温度T与蒸发器预设高温值T1和蒸发器预设低温值T2的关系,调节蒸发器风机、新风百叶窗和新风风机,来确保蒸发器的当前温度处于最佳工作状态,使压缩机得效率较高。
进一步,所述烘干模式控制步骤和所述热水、采暖和烘干一体模式步骤后还包括:比较烘干室的当前温度Tb和烘干室预设温度Ta的大小,当Tb>Ta时,减小控制阀的开度和/或增大烘干风机的风量,或者开启新风百叶窗和新风风机;当Tb<Ta时,增大控制阀的开度和/或减小烘干风机的风量,或者开启排风百叶窗和排风风机。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过比较烘干室的当前温度Tb和烘干室预设温度Ta的大小关系,调整控制阀的开度、烘干风机的风量、新风百叶窗和新风风机,来确烘干室的当前温度处于最佳工作状态。
进一步,所述烘干模式控制步骤和所述热水、采暖和烘干一体模式步骤后还包括:比较烘干室的当前气压P和烘干室预设气压P1的大小,当P<P1时,关闭排风百叶窗和排风风机;当P>P1时,开启排风百叶窗和排风风机。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过比较烘干室的当前气压P和烘干室预设气压P1的大小关系,调整排风百叶窗和排风风机,来确保烘干室的当前压力处于最佳值,保证系统的稳定性。
附图说明
图1是本发明跨临界CO2热泵多功能系统实施方式一的结构图,
图2是本发明跨临界CO2热泵多功能系统实施方式二的结构图,
图3是本发明跨临界CO2热泵多功能系统的控制方法的实施方式一的控制流程图,
图4是热水模式控制步骤和采暖模式或采暖热水模式控制步骤后的具体控制流程图,
图5是烘干模式控制步骤和热水、采暖和烘干一体模式控制步骤后的具体控制流程图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
01、压缩机,02、热水气冷器,03、热水气冷器流量控制阀,04、第一三通接头,05、烘干气冷器流量控制阀,06、水箱,061、高温区,062、中温区,063、低温区,07、补水箱,08、补水截止阀,09、采暖循环泵,10、热水混水阀,11、第一风道,12、烘干风机,13、烘干气冷器,14、烘干室,15、采暖装置,16、采暖换热器,17、第二风道,18、进水阀,19、热水循环泵,20、第二三通接头,21、储液罐,22、回热器,23、电子膨胀阀,24、新风百叶窗,25、新风风机,26、蒸发器风机,27、蒸发器,28、排风风机,29、排风百叶窗 
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的说明。
本发明跨临界CO2热泵多功能系统实施方式一的结构图参见图1,包括压缩机01、热水气冷器02、回热器22、电子膨胀阀23、蒸发器27和水箱06;压缩机01的排气口与热水气冷器02的进气口连接,热水气冷器02的排气口与回热器22的高压制冷剂输入口连接,回热器22的高压制冷剂输出口与蒸发器27的入口相连,电子膨胀阀23的入口与回热器22的高压制冷剂输出口相 连,蒸发器27的一端设有蒸发器风机26;电子膨胀阀23的出口与蒸发器27的入口相连,蒸发器27的出口与回热器22的低压气体输入口相连,回热器22的低压气体输出口与压缩机01的进气口相连,热水气冷器02的冷水输入端和热水输出端与水箱06串联,热水气冷器02的冷水输入端和水箱06之间连接有热水循环泵19;水箱06包括高温区061、中温区062和低温区063,在中温区内设有采暖换热器16,采暖换热器16的两端分别与设置在水箱06外部的采暖装置15的两端连接,在采暖装置15的一端连接有采暖循环泵09。补水箱07通过补水截止阀08与采暖装置15的一端连接。水箱06的高温区061连接有高温出水管,水箱06的低温区063与进水管连接,进水管的输入端设有进水阀18,系统还包括热水混水阀10,热水混水阀10通过管道分别与高温出水管和进水管连通。系统还包括补水箱07,补水箱07通过补水截止阀08与采暖装置15的一端连接。
系统还包括第一三通接头04、第二三通接头20、烘干室14和设置在烘干室14内部的烘干气冷器13,第一三通接头04的第一端口与压缩机01的排气口连接,第一三通接头04的第二端口与热水气冷器02的进气口连接,第一三通接头04的第三端与烘干气冷器13的进气口连接;第二三通接头20的第一端口与回热器22的高压制冷剂输入口连接,第二三通接头20的第二端口与热水气冷器02的排气口连接,第二三通接头20的第三端口与烘干气冷器13的排气口连接。
系统还包括储液器21,储液器21的进口与第二三通接头20的第一端口连接,储液器21的出口与回热器22的高压制冷剂输入口连接。
第一三通接头04的第二端口与热水气冷器02的进气口之间设置有热水气冷器流量控制阀03,第一三通接头04的第三端口和烘干气冷器13的进气口之间设置有烘干气冷器流量控制阀05。
本发明的跨临界CO2热泵多功能系统在提供热水的同时,还提供采暖功能,在压缩机上只连接一个换热器就可以实现同时提供热水和采暖功能,整个 体统的结构较为简单。通过热水气冷器流量控制阀和烘干气冷器流量控制阀来分别控制进入热水气冷器和烘干气冷器的流体流量,以适应不同的运行情况;同时,还可以分别关闭其中一个流量控制阀,来实现对系统功能的选择,即只使用系统的热泵干燥功能,或者热泵热水功能,非常实用,便于用户控制和使用,同一压缩机和控制系统同时控制热泵干燥和热水机,节约了成本。
本发明跨临界CO2热泵多功能系统实施方式二的结构图参见图2,与实施方式一相比,其区别在于,系统还包括蒸发器通道,蒸发器27设置在蒸发器通道内,蒸发器通道的进气端和烘干室14的排气端通过第一风道17连接,蒸发器通道的排气端和烘干室14的进气端通过第二风道11连通;烘干室14的进气端设有烘干风机12,蒸发器通道的进气端设有蒸发器风机26。蒸发器通道的进气端设有新风百叶窗24和新风风机25,蒸发器通道的排气端设有排风风机28和排风百叶窗29。
本实施方式二的跨临界CO2热泵多功能系统,在烘干过程中,利用蒸发器通道内的蒸发器风机和烘干室内的进气端设有烘干风机,使空气通过第一风道和第二风道循环利用,不仅有利于保证烘干用空气的干度,同时由于烘干空气循环过程中经过蒸发器,避免了由于外界环境温度过低造成的系统性能系数过低的问题,从而可以保证系统即使在在冬季时外部环境温度过低,也能实现稳定高效运行。通过开启蒸发器风机和/或开启新风百叶窗、新风风机;或者关闭蒸发器风机、新风百叶窗和新风风机,来调节控制蒸发器的温度和调节及控制烘干室内的温度和压力,以达到跨临界CO2热泵多功能系统的热水、烘干效果的优化。
本发明跨临界CO2热泵多功能系统的控制方法的实施方式一的控制流程图参见图3,包括读取系统使用模式信息进入不同的控制步骤。
当为热水模式时,进入热水模式控制步骤,热水模式控制步骤具体包括:开启热水气冷器流量控制阀03和热水循环泵19,关闭烘干气冷器流量控制阀05和采暖循环泵09。
当为采暖模式或采暖热水模式时,进入采暖模式或采暖热水模式控制步骤,采暖模式或采暖热水模式控制步骤具体包括:开启热水气冷器流量控制阀03、热水循环泵19和采暖循环泵09,关闭烘干气冷器流量控制阀05。
当为烘干模式时,进入烘干模式控制步骤,烘干模式控制步骤具体包括:关闭控制阀03和采暖循环泵09,开启控制阀05、开启循环泵19、烘干风机12和蒸发器风机26。
当热水、采暖和烘干一体模式时,进入热水、采暖和烘干一体模式步骤,热水、采暖和烘干一体模式步骤具体包括:开启控制阀03和循环泵09,开启控制阀05、开启循环泵19、烘干风机12和蒸发器风机26。
通过不同的系统使用模式信息来采取不同的控制方法,确保多功能的热水、暖模、烘干及相关的组合模式下的准确控制。
热水模式控制步骤和采暖模式或采暖热水模式控制步骤后的具体控制流程图参见图4,包括,判断蒸发器的当前温度T与蒸发器预设高温值T1和蒸发器预设低温值T2的关系;当T>T1时,开启蒸发器风机26和/或开启新风百叶窗24、新风风机25;当T<T2时,关闭蒸发器风机26、新风百叶窗24和新风风机25。
通过判断蒸发器的当前温度T与蒸发器预设高温值T1和蒸发器预设低温值T2的关系,调节蒸发器风机、新风百叶窗和新风风机,来确保蒸发器的当前温度处于最佳工作状态,使压缩机得效率较高。
烘干模式控制步骤和热水、采暖和烘干一体模式控制步骤后的具体控制流程图参见图5,包括。
比较烘干室的当前温度Tb和烘干室预设温度Ta的大小,当Tb>Ta时,减小控制阀05的开度和/或增大烘干风机12的风量,或者开启新风百叶窗24和新风风机25;当Tb<Ta时,增大控制阀05的开度和/或减小烘干风机12的风量,或者开启排风百叶窗29和排风风机28。
比较烘干室的当前气压P和烘干室预设气压P1的大小,当P<P1时,关闭 排风百叶窗29和排风风机28;当P>P1时,开启排风百叶窗29和排风风机28。
通过比较烘干室的当前温度Tb和烘干室预设温度Ta的大小关系,调整控制阀的开度、烘干风机的风量、新风百叶窗和新风风机,来确烘干室的当前温度处于最佳工作状态。通过比较烘干室的当前气压P和烘干室预设气压P1的大小关系,调整排风百叶窗和排风风机,来确烘干室的当前压力处于最佳工作状态,保证系统的稳定性。
本发明的第一实施例中,在热水模式状态下,蒸发器预设高温值T1为35℃,蒸发器预设低温值T2为10℃,在系统运行过程中,检测到蒸发器的当前温度T为37℃,即T>T1时,系统控制开启蒸发器风机26,同时开启新风百叶窗24、新风风机25,调整后系统检测到的蒸发器的当前温度T为34℃;满足T2≤T≤T1,所以系统不再做调整。这样调整后,蒸发器的当前温度处于最佳工作状态,使压缩机得效率较高。
本发明的第二实施例中,在热水、采暖和烘干一体模式状态下,烘干室预设温度Ta为90℃,在系统运行过程中,检测到烘干室的当前温度Tb为85℃,即Tb<Ta时,增大控制阀05的开度,并且减小烘干风机12的风量;调整后系统检测到的烘干室的当前温度Tb为90℃,所以系统不再做调整。烘干室的当前温度处于最佳工作状态。
本发明的第三实施例中,在烘干模式状态下,烘干室预设气压P1为130kPa,在系统运行过程中,检测到烘干室的当前气压P为135kPa,即P>P1时,开启排风百叶窗29和排风风机28,使烘干室内的高压气体排出,调整后,系统检测到的烘干室的当前气压P为130kPa,系统不再作调整,烘干室的当前压力处于最佳工作状态,保证了系统的稳定性。
在实际的使用过程中,用户可以根据实际情况,预设蒸发器预设高温值T1和蒸发器预设低温值T2,烘干室预设温度Ta,烘干室预设气压P1;也可以设置为一个范围,来确保跨临界CO2热泵多功能系统保持最佳运行状态和较高的能效比。
以上对本发明跨临界CO2热泵多功能系统及控制方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述。以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (12)

1.一种跨临界CO2热泵多功能系统,包括压缩机(01)、热水气冷器(02)、回热器(22)、电子膨胀阀(23)、蒸发器(27)和水箱(06);所述压缩机(01)的排气口与所述热水气冷器(02)的进气口连接,所述热水气冷器(02)的排气口与所述回热器(22)的高压制冷剂输入口连接,所述回热器(22)的高压制冷剂输出口与所述电子膨胀阀(23)的入口相连,所述电子膨胀阀(23)的出口与所述蒸发器(27)的入口相连,所述蒸发器(27)的一端设有蒸发器风机(26),所述蒸发器(27)的出口与所述回热器(22)的低压气体输入口相连,所述回热器(22)的低压气体输出口与所述压缩机(01)的进气口相连,所述热水气冷器(02)的冷水输入端和热水输出端与所述水箱(06)串联,所述热水气冷器(02)的冷水输入端和所述水箱(06)之间连接有热水循环泵(19),其特征在于,所述水箱(06)包括高温区(061)、中温区(062)和低温区(063),在所述中温区(062)内设有采暖换热器(16),所述采暖换热器(16)的两端分别与设置在所述水箱(06)外部的采暖装置(15)的两端连接,在所述采暖装置(15)的一端连接有采暖循环泵(09)。
2.根据权利要求1所述的跨临界CO2热泵多功能系统,其特征在于,所述系统还包括补水箱(07),所述补水箱(07)通过补水截止阀(08)与所述采暖装置(15)的一端连接。
3.根据权利要求1所述的跨临界CO2热泵多功能系统,其特征在于,所述水箱(06)的高温区(061)连接有高温出水管,所述水箱(06)的低温区(063)与进水管连接,所述进水管的输入端设有进水阀(18),所述系统还包括热水混水阀(10),所述热水混水阀(10)通过管道分别与所述高温出水管和进水管连通。
4.根据权利要求1至3任一项所述的跨临界CO2热泵多功能系统,其特征在于,所述系统还包括第一三通接头(04)、第二三通接头(20)、烘干室(14)和设置在所述烘干室(14)内部的烘干气冷器(13),所述第一三通接头(04)的第一端口与所述压缩机(01)的排气口连接,所述第一三通接头(04)的第二端口与热水气冷器(02)的进气口连接,所述第一三通接头(04)的第三端与所述烘干气冷器(13)的进气口连接;所述第二三通接头(20)的第一端口与所述回热器(22)的高压制冷剂输入口连接,所述第二三通接头(20)的第二端口与所述热水气冷器(02)的排气口连接,所述第二三通接头(20)的第三端口与所述烘干气冷器(13)的排气口连接。
5.根据权利要求4所述的跨临界CO2热泵多功能系统,其特征在于,所述系统还包括储液器(21),所述储液器(21)的进口与所述第二三通接头(20)的第一端口连接,所述储液器(21)的出口与所述回热器(22)的高压制冷剂输入口连接。
6.根据权利要求5所述的跨临界CO2热泵多功能系统,其特征在于,所述第一三通接头(04)的第二端口与所述热水气冷器(02)的进气口之间设置有热水气冷器流量控制阀(03),所述第一三通接头(04)的第三端口和所述烘干气冷器(13)的进气口之间设置有烘干气冷器流量控制阀(05)。
7.根据权利要求6所述的跨临界CO2热泵多功能系统,其特征在于,所述系统还包括蒸发器通道,所述蒸发器(27)设置在所述蒸发器通道内,所述蒸发器通道的进气端和所述烘干室(14)的排气端通过第一风道(17)连接,所述蒸发器通道的排气端和所述烘干室(14)的进气端通过第二风道(11)连通;所述烘干室(14)的进气端设有烘干风机(12),所述蒸发器通道的进气端设有蒸发器风机(26)。
8.根据权利要求7所述的跨临界CO2热泵多功能系统,其特征在于,所述蒸发器通道的进气端设有新风百叶窗(24)和新风风机(25),所述蒸发器通道的排气端设有排风风机(28)和排风百叶窗(29)。
9.一种如权利要求8所述跨临界CO2热泵多功能系统的控制方法,其特征在于,包括读取系统使用模式信息进入不同的控制步骤;
当为热水模式时,进入热水模式控制步骤,所述热水模式控制步骤具体包括:开启热水气冷器流量控制阀(03)和热水循环泵(19),关闭烘干气冷器流量控制阀(05)和采暖循环泵(09);
当为采暖模式或采暖热水模式时,进入采暖模式或采暖热水模式控制步骤,所述采暖模式或采暖热水模式控制步骤具体包括:开启热水气冷器流量控制阀(03)、热水循环泵(19)和采暖循环泵(09),关闭烘干气冷器流量控制阀(05);
当为烘干模式时,进入烘干模式控制步骤,所述烘干模式控制步骤具体包括:关闭控制阀(03)和采暖循环泵(09),开启控制阀(05)、开启循环泵(19)、烘干风机(12)和蒸发器风机(26);
当热水、采暖和烘干一体模式时,进入热水、采暖和烘干一体模式步骤,所述热水、采暖和烘干一体模式步骤具体包括:开启控制阀(03)和循环泵(09),开启控制阀(05)、开启循环泵(19)、烘干风机(12)和蒸发器风机(26)。
10.根据权利要求9所述的跨临界CO2热泵多功能系统的控制方法,其特征在于,所述热水模式控制步骤和所述采暖模式或采暖热水模式控制步骤后还包括:判断蒸发器的当前温度T与蒸发器预设高温值T1和蒸发器预设低温值T2的关系;当T>T1时,开启蒸发器风机(26)和/或开启新风百叶窗(24)、新风风机(25);当T<T2时,关闭蒸发器风机(26)、新风百叶窗(24)和新风风机(25)。
11.根据权利要求9所述的跨临界CO2热泵多功能系统的控制方法,其特征在于,所述烘干模式控制步骤和所述热水、采暖和烘干一体模式步骤后还包括:比较烘干室的当前温度Tb和烘干室预设温度Ta的大小,当Tb>Ta时,减小控制阀(05)的开度和/或增大烘干风机(12)的风量,或者开启新风百叶窗(24)和新风风机(25);当Tb<Ta时,增大控制阀(05)的开度和/或减小烘干风机(12)的风量,或者开启排风百叶窗(29)和排风风机(28)。
12.根据权利要求9所述的跨临界CO2热泵多功能系统的控制方法,其特征在于,所述烘干模式控制步骤和所述热水、采暖和烘干一体模式步骤后还包括:比较烘干室的当前气压P和烘干室预设气压P1的大小,当P<P1时,关闭排风百叶窗(29)和排风风机(28);当P>P1时,开启排风百叶窗(29)和排风风机(28)。
CN201510202247.6A 2015-04-24 2015-04-24 一种跨临界co2热泵多功能系统及控制方法 Active CN104792066B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510202247.6A CN104792066B (zh) 2015-04-24 2015-04-24 一种跨临界co2热泵多功能系统及控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510202247.6A CN104792066B (zh) 2015-04-24 2015-04-24 一种跨临界co2热泵多功能系统及控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104792066A true CN104792066A (zh) 2015-07-22
CN104792066B CN104792066B (zh) 2017-07-07

Family

ID=53557077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510202247.6A Active CN104792066B (zh) 2015-04-24 2015-04-24 一种跨临界co2热泵多功能系统及控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104792066B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105466034A (zh) * 2015-12-24 2016-04-06 珠海格力电器股份有限公司 热泵热水器的水箱的控制方法及装置
CN108775266A (zh) * 2018-06-11 2018-11-09 山东理工大学 一种用于高温烟气余热回收的跨临界二氧化碳动力循环与吸收式热泵复合的热电联产系统
CN109780723A (zh) * 2017-11-13 2019-05-21 游素月 Co2热应用装置
CN109931703A (zh) * 2018-04-11 2019-06-25 浙江工业大学 一种高效的梯级耦合热泵热水器
CN117537580A (zh) * 2023-11-30 2024-02-09 广东埃力生科技股份有限公司 超临界流体干燥装置及凝胶干燥方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1587863A (zh) * 2004-09-29 2005-03-02 上海交通大学 跨临界co2制冷与转轮除湿组合式空调系统
CN101303182A (zh) * 2008-07-03 2008-11-12 上海理工大学 一种跨临界co2/r22热泵空调及热水三联供方法
CN202350222U (zh) * 2011-12-09 2012-07-25 上海理工大学 带有自限温电热带的跨临界co2热泵空调系统
CN202613753U (zh) * 2012-03-17 2012-12-19 深圳市万越新能源科技有限公司 二氧化碳跨临界双级蒸气压缩式回热循环热泵

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1587863A (zh) * 2004-09-29 2005-03-02 上海交通大学 跨临界co2制冷与转轮除湿组合式空调系统
CN101303182A (zh) * 2008-07-03 2008-11-12 上海理工大学 一种跨临界co2/r22热泵空调及热水三联供方法
CN202350222U (zh) * 2011-12-09 2012-07-25 上海理工大学 带有自限温电热带的跨临界co2热泵空调系统
CN202613753U (zh) * 2012-03-17 2012-12-19 深圳市万越新能源科技有限公司 二氧化碳跨临界双级蒸气压缩式回热循环热泵

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105466034A (zh) * 2015-12-24 2016-04-06 珠海格力电器股份有限公司 热泵热水器的水箱的控制方法及装置
CN105466034B (zh) * 2015-12-24 2019-04-26 珠海格力电器股份有限公司 热泵热水器的水箱的控制方法及装置
CN109780723A (zh) * 2017-11-13 2019-05-21 游素月 Co2热应用装置
CN109931703A (zh) * 2018-04-11 2019-06-25 浙江工业大学 一种高效的梯级耦合热泵热水器
CN108775266A (zh) * 2018-06-11 2018-11-09 山东理工大学 一种用于高温烟气余热回收的跨临界二氧化碳动力循环与吸收式热泵复合的热电联产系统
CN108775266B (zh) * 2018-06-11 2020-12-15 山东理工大学 一种用于高温烟气余热回收的跨临界二氧化碳动力循环与吸收式热泵复合的热电联产系统
CN117537580A (zh) * 2023-11-30 2024-02-09 广东埃力生科技股份有限公司 超临界流体干燥装置及凝胶干燥方法
CN117537580B (zh) * 2023-11-30 2024-04-26 广东埃力生科技股份有限公司 超临界流体干燥装置及凝胶干燥方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104792066B (zh) 2017-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100465542C (zh) 热水供给装置
CN204665748U (zh) 一种跨临界二氧化碳热泵多功能系统
CN101793421B (zh) 液体循环式供暖系统
CN104792066A (zh) 一种跨临界co2热泵多功能系统及控制方法
CN101576283B (zh) 跨临界二氧化碳热泵供暖热水器
CN105042672A (zh) 一种适于接暖气片的空气源co2热泵系统
CN102648383B (zh) 制冷系统和包括该系统的热泵单元
CN206973923U (zh) 一种采暖制冷一体机
CN104697165A (zh) 热水器
CN107842897A (zh) Co2地暖热泵实现供、回水小温差的高效跨临界运行换热封闭式循环加热水系统
CN106705231A (zh) 空调室内机组件、冷媒循环系统及其控制方法、控制装置
CN105890084B (zh) 热水供给系统及具有其的空调器
CN204853759U (zh) 一种跨临界co2热泵制冷制热空调系统
CN109442752A (zh) 一种复叠式热风系统
CN206739693U (zh) 一种空调器系统
CN116697623B (zh) 太阳能除霜的空气源热泵采暖、热水、制冷系统及其控制方法
CN108518861A (zh) 热泵热水器系统
CN203880998U (zh) 热泵系统
CN204141892U (zh) 一种简化型实用多功能热水空调机
CN202660718U (zh) 恒温储水式燃气热水器
CN204730300U (zh) 热水器
CN201583048U (zh) 一种热泵热水器
CN204880470U (zh) 一种跨临界co2热泵空调系统
CN209623149U (zh) 一种适用于南方基于冷热平衡的使用蓄能的地源热泵系统
CN207299596U (zh) 热泵系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant