CN104728972B - 一种储能式相变空调系统及其控制方法 - Google Patents

一种储能式相变空调系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种储能式相变空调系统及其控制方法，压缩机、风冷式冷凝器、热力膨胀阀和水冷式蒸发器首尾相连形成循环系统，在室外机组内部、风冷式冷凝器旁设有第二风机SF2，水冷式蒸发器连接第一电动二通阀KM1，第一电动二通阀KM1连接相变储能模块，水冷式蒸发器连接第二电动二通阀KM2，第二电动二通阀KM2与相变储能模块连接在一起，水泵连接相变储能模块，水冷式蒸发器通过水管与表冷器相连，表冷器通过水管与水泵相连，室内机组内、相变储能模块的上方设有第一风机SF1，室内机组顶部安装有风管，电动风阀KM3设置在风管上。本发明的有益效果是采用储能式相变空调系统，能耗低、延长了使用寿命。

Description

一种储能式相变空调系统及其控制方法
技术领域
本发明属于空调及新能源应用技术领域，涉及一种储能式相变空调系统及其控制方法。
背景技术
近年来，我国的通信行业发展迅猛，随着网络规模不断扩大，通信基站的数量和通信设备的数量越来越多，能耗也越来越大。但目前普遍存在几个方面的问题：一是空调系统的运行时间长、启动频繁，导致空调的寿命短。二是空调系统的能耗居高不下，没有充分利用自然冷源和夜间低谷电价。目前基站空调的节能措施有提高空调工作效率、利用自然冷源。提高空调的工作效率，采用变频技术、高效空调等；利用自然冷源，智能通风设备、井水空调、热管换热器等。
现有的节能空调系统在一定程度上提高能源使用效率，但是并不能延长空调机组寿命，且没有融合相变技术，不能充分利用夜间低谷电价。现有的常规空调系统运行工况单一、能耗高、寿命短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种储能式相变空调系统及其控制方法，解决了现有技术中常规空调系统运行工况单一、能耗高、寿命短的技术缺陷。
本发明的另一个目的是提供储能式相变空调系统的控制方法。
本发明所采用的技术方案是一种储能式相变空调系统，其特征在于，包括室内机组、室外机组，室内机组包括水冷式蒸发器、表冷器、水泵、相变储能模块、第一风机SF1、第一电动二通阀KM1、第二电动二通阀KM2、电动风阀KM3、风管；室外机组包括压缩机、风冷式冷凝器、热力膨胀阀、第二风机SF2及冷媒管；
其中，压缩机分别通过冷媒管连接风冷式冷凝器的一端和水冷式蒸发器的管道一端，风冷式冷凝器的另一端通过冷媒管连接热力膨胀阀的一端，热力膨胀阀的另一端通过冷媒管连接水冷式蒸发器的管道另一端，压缩机、风冷式冷凝器、热力膨胀阀和水冷式蒸发器首尾相连形成循环系统，在室外机组内部、风冷式冷凝器旁设有第二风机SF2，水冷式蒸发器经n支路连接第一电动二通阀KM1的一端，第一电动二通阀KM1的另一端连接相变储能模块，水冷式蒸发器经p支路连接第二电动二通阀KM2的一端，第二电动二通阀KM2的另一端经k支路与相变储能模块连接在一起，水泵的一端经g支路连接相变储能模块，水冷式蒸发器通过水管与表冷器的一端相连，表冷器的另一端通过水管与水泵的另一端相连，室内机组内、相变储能模块的上方设有第一风机SF1，第一风机SF1将室内机组内部的气体通过送风送出室内机组外部，水冷式蒸发器和相变储能模块安装在室内机组底部，室内机组顶部安装有风管，电动风阀KM3设置在风管上，室内机组外部的新风和回风从风管进入室内机组内。
进一步，室内机组上、室外机组上、相变储能模块进口管道上、相变储能模块出口管道上分别设置有温度传感器模块；压缩机上、第一电动二通阀KM1上分别设置有开停传感器模块。
进一步，压缩机、第二风机SF2、第一风机SF2、水泵、第一电动二通阀KM1、第二电动二通阀KM2、电动风阀KM3、温度传感器模块、开停传感器模块分别通过导线连接控制器。
进一步，相变储能模块采用相变材料镶嵌在金属固定板内，金属固定板间相互平行形成水流通道，金属板前后距离相变储能模块的外壳留有一定距离，外壳为金属外壳或者塑料外壳。
进一步，相变材料为Ba(OH)2·8H2O、Zn(NO3)2·6H2O、CaBr2·6H2O或CaCl2·6H2O、Na2CO3·10H2O、Na2HPO4·12H2O或无机一有机复合物。
进一步，所述金属外壳或塑料外壳上设有保温层，所述金属外壳前后开孔与水管连接。
进一步，所述保温层材料为聚氨酯、聚苯乙烯、硅酸铝棉毡或橡塑。
一种储能式相变空调系统的控制方法，控制结构如图2所示，利用温度传感器模块检测空调房室内温度Tn、室外温度Tw、相变模块进口水温T1以及相变模块出口温度T2，利用开停传感器模块检测压缩机的开停和相变模块电动二通阀的状态，对室内机组12及室外机组13进行如下控制：
步骤A：检测空调房室内温度Tn、室外温度Tw、相变模块进口水温T1、相变模块出口温度T2、压缩机开停、电动二通阀的状态、时刻t以及输入模式：
当输入模式为自动模式时，进入步骤A1；否则，进入步骤a1；
步骤A1：当输入峰电电价地区时，进入步骤a；否则，进入步骤b；
步骤a：当Tn<Ts-S时，进入步骤B；否则，进入步骤c，其中Ts为空调房间温度设定值，Tn为空调房间温度值，S为空调房间温度控制精度；
步骤a1：当输入模式为全新风模式时，进入步骤G1；否则，进入步骤a2；
步骤a2：当输入模式为新风蓄冷模式时，进入步骤G2；否则，进入步骤a3；
步骤a3：当输入模式为回风放冷模式时，进入步骤G3；否则，进入步骤a4；
步骤a4：当输入模式为制冷蓄冷模式时，进入步骤G4；否则，进入步骤a5；
步骤a5：当输入模式为制冷模式时，进入步骤G5；
步骤G1：开启AC1循环，返回到步骤A；
步骤G2：开启AC2循环，返回到步骤A；
步骤G3：开启AC3循环，返回到步骤A；
步骤G4：开启AC4循环，返回到步骤A；
步骤G5：开启AC5循环，返回到步骤A；
步骤B：机组进入待机，返回到步骤A；
步骤c：当Tg<＝Tw<＝Tk时，进入步骤G1；否则，进入步骤d，其中Tg为室外新风蓄冷温度上限设定值，Tw为室外温度值，Tk为室外新风可利用温度上限设定值；
步骤d：当Tw<Tg时，进入步骤da；否则，进入步骤f；
步骤d1：当相变模块电动阀开启时，进入步骤d3；否则，进入步骤d2；
步骤d2：当相变模块蓄满时，进入步骤G2；否则，进入步骤G1，其中相变储能模块冷量是否蓄满是通过一个算法得到；
步骤d3：当△T<△Tm时，进入步骤G1；否则，进入步骤G2，其中△T为相变模块进出口温度T1和T2的差值，△Tm为相变模块设定温度值；
步骤f：当t1<t<t2时，进入步骤f1；否则，进入步骤g，其中t为时刻值，t1为蓄冷时刻设定值，t2为峰电开始时刻值；
步骤f1：当压缩器开启时，返回到步骤A；否则，进入步骤f2；
步骤f2：当相变模块电动阀开启时，进入步骤f3；否则，进入步骤f4；
步骤f3：当△T<△Tm时，进入步骤G5；否则，进入步骤G4；
步骤f4：当相变模块蓄满时，进入步骤f5；否则，进入步骤G4；
步骤f5：当Tn>Ts-S时，进入步骤G5；否则，返回到步骤A；
步骤g：当Tn>Ts-S时，进入步骤h；否则，进入步骤g1；
步骤g1：当压缩器开启时，进入步骤g2；否则，返回到步骤A；
步骤g2：当相变模块电动阀开启时，进入步骤g3；否则，返回到步骤A；
步骤g3：当△T<△Tm时，进入步骤G5；否则，返回到步骤A；
步骤h：当t2<t<t3时，进入步骤h1；否则，进入步骤i，其中t为时刻值，t2为峰电开始时刻值，t3为峰电结束时刻值；
步骤h1：当压缩器开启时，进入步骤h2；否则，进入步骤h4；
步骤h2：当相变模块电动阀开启时，进入步骤h3；否则，进入步骤G5；
步骤h3：当△T<△Tm时，进入步骤G5；否则，进入步骤G4；
步骤h4：当相变模块电动阀开启时，进入步骤h6；否则，进入步骤h5；
步骤h5：当相变模块放完时，进入步骤G4；否则，进入步骤G3，其中相变储能模块冷量是否放完是通过一个算法得到；
步骤h6：当△T<△Tm时，进入步骤G4；否则，进入步骤G3；
步骤i：当相变模块电动阀开启时，进入步骤i1；否则，进入步骤i2；
步骤i1：当△T<△Tm时，进入步骤G5；否则，进入步骤G4；
步骤i2：当相变模块蓄满时，进入步骤G5；否则，进入步骤G4；
步骤b：当Tn<Ts-S时，进入步骤B；否则，进入步骤cb；
步骤cb：当Tg<＝Tw<＝Tk时，进入步骤G1；否则，进入步骤d；
步骤db：当Tw<Tg时，进入步骤db1；否则，进入步骤gb；
步骤db1：当相变模块电动阀开启时，进入步骤db3；否则，进入步骤db2；
步骤db2：当相变模块蓄满时，进入步骤G2；否则，进入步骤G1；
步骤db3：当△T<△Tm时，进入步骤G1；否则，进入步骤G2；
步骤gb：当Tn>Ts-S时，进入步骤hb；否则，进入步骤gb1；
步骤gb1：当压缩器开启时，进入步骤gb2；否则，返回到步骤A；
步骤gb2：当相变模块电动阀开启时，进入步骤gb3；否则，返回到步骤A；
步骤gb3：当△T<△Tm时，进入步骤G5；否则，返回到步骤A；
步骤hb1：当压缩器开启时，进入步骤hb2；否则，进入步骤hb4；
步骤hb2：当相变模块电动阀开启时，进入步骤hb3；否则，进入步骤G5；
步骤hb3：当△T<△Tm时，进入步骤G5；否则，进入步骤G4；
步骤hb4：当相变模块电动阀开启时，进入步骤hb6；否则，进入步骤hb5；
步骤hb5：当相变模块放完时，进入步骤G4；否则，进入步骤G3；
步骤hb6：当△T<△Tm时，进入步骤G4；否则，进入步骤G3；
所述开启AC1循环是指将电动风阀KM3开到a位置，开启第一风机SF1，关闭压缩机、第二风机SF2、水泵、第二电动二通阀KM2及第一电动二通阀KM1；
所述开启AC2循环是指将电动风阀KM3开到a位置，开启第一风机SF1、水泵及第一电动二通阀KM1，关闭压缩机、第二风机SF2、第二电动二通阀KM2；
所述开启AC3循环是指将电动风阀KM3开到b位置，开启第一风机SF1、水泵及第一电动二通阀KM1，关闭压缩机、第二风机SF2、第二电动二通阀KM2；
所述开启AC4循环是指将电动风阀KM3开到b位置，开启压缩机、第一风机SF1、第二风机SF2、水泵及第一电动二通阀KM1，关闭第二电动二通阀KM2；
所述开启AC5循环是指将电动风阀KM3开到b位置，开启压缩机、第一风机SF1、第二风机SF2、水泵及第二电动二通阀KM2，关闭第一电动二通阀KM1。
本发明的有益效果是采用储能式相变空调系统，能耗低、延长了使用寿命。
附图说明
图1为本发明储能式相变空调系统的整体结构示意图；
图2为本发明储能式相变空调系统的控制结构框图；
图3为本发明的相变储能模块示意图。
图中，1.压缩机，2.风冷式冷凝器，3.热力膨胀阀，4.水冷式蒸发器，5.表冷器，6.水泵，7.相变储能模块，8.第一风机SF1，9.第一电动二通阀KM1，10.第二电动二通阀KM2，11.电动风阀KM3，12.室内机组，13.室外机组，14.风管，15.第二风机SF2,701.相变材料,702.水流通道,703.水流入口,704.水流入口。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明的储能式相变空调系统如图1所示，包括室内机组12、室外机组13，室内机组12包括水冷式蒸发器4、表冷器5、水泵6、相变储能模块7、第一风机SF18、第一电动二通阀KM19、第二电动二通阀KM210、电动风阀KM311、风管14；室外机组13包括压缩机1、风冷式冷凝器2、热力膨胀阀3、第二风机SF215及冷媒管；
其中，压缩机1分别通过冷媒管连接风冷式冷凝器2的一端和水冷式蒸发器4的管道一端，风冷式冷凝器2的另一端通过冷媒管连接热力膨胀阀3的一端，热力膨胀阀3的另一端通过冷媒管连接水冷式蒸发器4的管道另一端，压缩机1、风冷式冷凝器2、热力膨胀阀3和水冷式蒸发器4首尾相连形成循环系统，在室外机组13内部、风冷式冷凝器2旁设有第二风机SF215，水冷式蒸发器4经n支路连接第一电动二通阀KM19的一端，第一电动二通阀KM19的另一端连接相变储能模块7，水冷式蒸发器4经p支路连接第二电动二通阀KM210的一端，第二电动二通阀KM210的另一端经k支路与相变储能模块7连接在一起，水泵6的一端经g支路连接相变储能模块7，水冷式蒸发器4通过水管与表冷器5的一端相连，表冷器5的另一端通过水管与水泵6的另一端相连，室内机组12内、相变储能模块7的上方设有第一风机SF18，第一风机SF18将室内机组12内部的气体通过送风送出室内机组12外部，水冷式蒸发器4和相变储能模块7安装在室内机组12底部，室内机组12顶部安装有风管14，电动风阀KM311设置在风管14上，室内机组12外部的新风和回风从风管14进入室内机组12内，室内机组12上、室外机组13上、相变储能模块7进口管道上、相变储能模块7出口管道上分别设置有温度传感器模块；压缩机1上、第一电动二通阀KM19上分别设置有开停传感器模块。
压缩机1、第二风机SF215、第一风机SF28、水泵6、第一电动二通阀KM19、第二电动二通阀KM210、电动风阀KM311、温度传感器模块、开停传感器模块分别通过导线连接控制器。图2为本发明储能式相变空调系统的控制结构框图。
如图3所示，相变储能模块7采用相变材料701镶嵌在金属固定板内，金属固定板间相互平行形成水流通道702，水流通道702连接水流入口703和水流入口704。金属板前后距离相变储能模块7的外壳留有一定距离，外壳为金属外壳或者塑料外壳。相变材料为Ba(OH)2·8H2O、Zn(NO3)2·6H2O、CaBr2·6H2O或CaCl2·6H2O、Na2CO3·10H2O、Na2HPO4·12H2O或无机一有机复合物。金属外壳或塑料外壳上设有保温层，所述金属外壳前后开孔与水管连接。保温层材料为聚氨酯、聚苯乙烯、硅酸铝棉毡或橡塑。
本发明储能式相变空调系统控制方法为：
利用温度传感器模块检测空调房室内温度Tn、室外温度Tw、相变模块进口水温T1以及相变模块出口温度T2，利用开停传感器模块检测压缩机1的开停和相变模块电动二通阀的状态，对室内机组12及室外机组13进行如下控制：
步骤A：检测空调房室内温度Tn、室外温度Tw、相变模块进口水温T1、相变模块出口温度T2、压缩机1开停、电动二通阀的状态、时刻t以及输入模式：
当输入模式为自动模式时，进入步骤A1；否则，进入步骤a1；
步骤A1：当输入峰电电价地区时，进入步骤a；否则，进入步骤b；
步骤a：当Tn<Ts-S时，进入步骤B；否则，进入步骤c，其中Ts为空调房间温度设定值，Tn为空调房间温度值，S为空调房间温度控制精度；
步骤a1：当输入模式为全新风模式时，进入步骤G1；否则，进入步骤a2；
步骤a2：当输入模式为新风蓄冷模式时，进入步骤G2；否则，进入步骤a3；
步骤a3：当输入模式为回风放冷模式时，进入步骤G3；否则，进入步骤a4；
步骤a4：当输入模式为制冷蓄冷模式时，进入步骤G4；否则，进入步骤a5；
步骤a5：当输入模式为制冷模式时，进入步骤G5；
步骤G1：开启AC1循环，返回到步骤A；
步骤G2：开启AC2循环，返回到步骤A；
步骤G3：开启AC3循环，返回到步骤A；
步骤G4：开启AC4循环，返回到步骤A；
步骤G5：开启AC5循环，返回到步骤A；
步骤B：机组进入待机，返回到步骤A；
步骤c：当Tg<＝Tw<＝Tk时，进入步骤G1；否则，进入步骤d，其中Tg为室外新风蓄冷温度上限设定值，Tw为室外温度值，Tk为室外新风可利用温度上限设定值；
步骤d：当Tw<Tg时，进入步骤da；否则，进入步骤f；
步骤d1：当相变模块电动阀开启时，进入步骤d3；否则，进入步骤d2；
步骤d2：当相变模块蓄满时，进入步骤G2；否则，进入步骤G1，其中相变储能模块7冷量是否蓄满是通过一个算法得到；
步骤d3：当△T<△Tm时，进入步骤G1；否则，进入步骤G2，其中△T为相变模块进出口温度T1和T2的差值，△Tm为相变模块设定温度值；
步骤f：当t1<t<t2时，进入步骤f1；否则，进入步骤g，其中t为时刻值，t1为蓄冷时刻设定值，t2为峰电开始时刻值；
步骤f1：当压缩器开启时，返回到步骤A；否则，进入步骤f2；
步骤f2：当相变模块电动阀开启时，进入步骤f3；否则，进入步骤f4；
步骤f3：当△T<△Tm时，进入步骤G5；否则，进入步骤G4；
步骤f4：当相变模块蓄满时，进入步骤f5；否则，进入步骤G4；
步骤f5：当Tn>Ts-S时，进入步骤G5；否则，返回到步骤A；
步骤g：当Tn>Ts-S时，进入步骤h；否则，进入步骤g1；
步骤g1：当压缩器开启时，进入步骤g2；否则，返回到步骤A；
步骤g2：当相变模块电动阀开启时，进入步骤g3；否则，返回到步骤A；
步骤g3：当△T<△Tm时，进入步骤G5；否则，返回到步骤A；
步骤h：当t2<t<t3时，进入步骤h1；否则，进入步骤i，其中t为时刻值，t2为峰电开始时刻值，t3为峰电结束时刻值；
步骤h1：当压缩器开启时，进入步骤h2；否则，进入步骤h4；
步骤h2：当相变模块电动阀开启时，进入步骤h3；否则，进入步骤G5；
步骤h3：当△T<△Tm时，进入步骤G5；否则，进入步骤G4；
步骤h4：当相变模块电动阀开启时，进入步骤h6；否则，进入步骤h5；
步骤h5：当相变模块放完时，进入步骤G4；否则，进入步骤G3，其中相变储能模块7冷量是否放完是通过一个算法得到；
步骤h6：当△T<△Tm时，进入步骤G4；否则，进入步骤G3；
步骤i：当相变模块电动阀开启时，进入步骤i1；否则，进入步骤i2；
步骤i1：当△T<△Tm时，进入步骤G5；否则，进入步骤G4；
步骤i2：当相变模块蓄满时，进入步骤G5；否则，进入步骤G4；
步骤b：当Tn<Ts-S时，进入步骤B；否则，进入步骤cb；
步骤cb：当Tg<＝Tw<＝Tk时，进入步骤G1；否则，进入步骤d；
步骤db：当Tw<Tg时，进入步骤db1；否则，进入步骤gb；
步骤db1：当相变模块电动阀开启时，进入步骤db3；否则，进入步骤db2；
步骤db2：当相变模块蓄满时，进入步骤G2；否则，进入步骤G1；
步骤db3：当△T<△Tm时，进入步骤G1；否则，进入步骤G2；
步骤gb：当Tn>Ts-S时，进入步骤hb；否则，进入步骤gb1；
步骤gb1：当压缩器开启时，进入步骤gb2；否则，返回到步骤A；
步骤gb2：当相变模块电动阀开启时，进入步骤gb3；否则，返回到步骤A；
步骤gb3：当△T<△Tm时，进入步骤G5；否则，返回到步骤A；
步骤hb1：当压缩器开启时，进入步骤hb2；否则，进入步骤hb4；
步骤hb2：当相变模块电动阀开启时，进入步骤hb3；否则，进入步骤G5；
步骤hb3：当△T<△Tm时，进入步骤G5；否则，进入步骤G4；
步骤hb4：当相变模块电动阀开启时，进入步骤hb6；否则，进入步骤hb5；
步骤hb5：当相变模块放完时，进入步骤G4；否则，进入步骤G3；
步骤hb6：当△T<△Tm时，进入步骤G4；否则，进入步骤G3；
所述开启AC1循环是指将电动风阀KM311开到a位置，开启第一风机SF18，关闭压缩机1、第二风机SF215、水泵6、第二电动二通阀KM210及第一电动二通阀KM19；
所述开启AC2循环是指将电动风阀KM311开到a位置，开启第一风机SF18、水泵6及第一电动二通阀KM19，关闭压缩机1、第二风机SF215、第二电动二通阀KM210；
所述开启AC3循环是指将电动风阀KM311开到b位置，开启第一风机SF18、水泵6及第一电动二通阀KM19，关闭压缩机1、第二风机SF215、第二电动二通阀KM210；
所述开启AC4循环是指将电动风阀KM311开到b位置，开启压缩机1、第一风机SF18、第二风机SF215、水泵6及第一电动二通阀KM19，关闭第二电动二通阀KM210；
所述开启AC5循环是指将电动风阀KM311开到b位置，开启压缩机1、第一风机SF18、第二风机SF215、水泵6及第二电动二通阀KM210，关闭第一电动二通阀KM19。
在上述控制模式下，根据不同的输入模式、时刻值以及检测的各个参数，开启不同循环工况，其中主要包括利用室外新风进行室内降温的全新风AC1循环，利用室外新风对相变储能模块7蓄冷并对室内降温的新风蓄冷AC2循环，利用相变储能模块7储存的冷量对室内降温的回风放冷AC3循环，利用压缩机1开启对相变储能模块7蓄冷并对室内降温的制冷蓄冷AC4循环以及利用压缩机1开启仅室内降温的制冷AC5循环。依靠主动可靠的控制，确保储能式相变空调系统高效可靠的运行，把室外新风冷量转移空调房内，并充分利用夜间低估电价，既能保证空调房内的温度要求，又能提高能源利用率和延长机组使用寿命。
所述△Tm为相变模块设定温度值，设定为0.2℃；当相变储能模块7进出口温差△T小于△Tm，可以认为相变材料与流体工质的换热结束，表示相变材料冷量蓄满或者相变材料冷量放完。
所述Tg为室外新风蓄冷温度上限设定值，设定为18℃；所述Tk为室外新风可利用温度上限设定值，设定为24℃；所述Ts为空调房间室内设定温度，设定为28℃；所述S为空调房间温度控制精度，设定为5℃；所述t为时刻值，取值范围为00：00-24：00，峰电开始时间为08：00，结束时间为22：00，谷电开始时间为22：00，结束时间为08：00；所述t1为蓄冷时刻设定值，设定为07：00；所述t2为峰电开始时刻值，设定为08：00；所述t3为放冷时刻设定值，设定为21：00。
室内机组12的温度传感器安装在室内机的回风位置，室外机组内的温度传感器安装在室外机的进风口处，相变储能模块7的温度传感器在相变材料进口段和出口段各安装一个，压缩机1的开停传感器安装在压缩机1电机电路上，相变储能模块7的电动阀的传感器安装在电动阀的电路上。
本发明的优点还在于根据基站建筑的负荷特点，本发明提出了一种储能式相变空调系统及其控制方法。该系统不但能直接将室外新风冷量转移到基站建筑内，还可以将多余的自然冷量储存在相变模块里，达到节能效果；夜间利用低谷电价储存空调系统的冷量，供白天高温时制冷使用。该发明的控制方法能够精确快速地切换不同工况的运行，延长自然冷源的利用周期，减少压缩机1的运行时间和频繁启停，充分利用夜间低谷电能，对提高能源的综合利用有显著的效果。该储能式相变空调系统包括室内机组、室外机组、冷媒管、风管、温度传感器模块、开停传感器模块、控制器，通过控制泵、电动二通阀、风机及压缩机的启停来实现多种工况的切换，既能保证基站内的温度要求，又能提高能源的利用效率和延长机组的使用寿命，并且利用夜间低谷电价，降低经济运行成本。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种储能式相变空调系统的控制方法，其特征在于，采用一种储能式相变空调系统，包括室内机组(12)、室外机组(13)，室内机组(12)包括水冷式蒸发器(4)、表冷器(5)、水泵(6)、相变储能模块(7)、第一风机SF1(8)、第一电动二通阀KM1(9)、第二电动二通阀KM2(10)、电动风阀KM3(11)、风管(14)；室外机组(13)包括压缩机(1)、风冷式冷凝器(2)、热力膨胀阀(3)、第二风机SF2(15)及冷媒管；
其中，压缩机(1)分别通过冷媒管连接风冷式冷凝器(2)的一端和水冷式蒸发器(4)的管道一端，风冷式冷凝器(2)的另一端通过冷媒管连接热力膨胀阀(3)的一端，热力膨胀阀(3)的另一端通过冷媒管连接水冷式蒸发器(4)的管道另一端，压缩机(1)、风冷式冷凝器(2)、热力膨胀阀(3)和水冷式蒸发器(4)首尾相连形成循环系统，在室外机组(13)内部、风冷式冷凝器(2)旁设有第二风机SF2(15)，水冷式蒸发器(4)经n支路连接第一电动二通阀KM1(9)的一端，第一电动二通阀KM1(9)的另一端连接相变储能模块(7)，水冷式蒸发器(4)经p支路连接第二电动二通阀KM2(10)的一端，第二电动二通阀KM2(10)的另一端经k支路与相变储能模块(7)连接在一起，水泵(6)的一端经g支路连接相变储能模块(7)，水冷式蒸发器(4)通过水管与表冷器(5)的一端相连，表冷器(5)的另一端通过水管与水泵(6)的另一端相连，室内机组(12)内、相变储能模块(7)的上方设有第一风机SF1(8)，第一风机SF1(8)将室内机组(12)内部的气体通过送风送出室内机组(12)外部，水冷式蒸发器(4)和相变储能模块(7)安装在室内机组(12)底部，室内机组(12)顶部安装有风管(14)，电动风阀KM3(11)设置在风管(14)上，室内机组(12)外部的新风和回风从风管(14)进入室内机组(12)内；
所述室内机组(12)上、室外机组(13)上、相变储能模块(7)进口管道上、相变储能模块(7)出口管道上分别设置有温度传感器模块；所述压缩机(1)上、第一电动二通阀KM1(9)上分别设置有开停传感器模块；
利用温度传感器模块检测空调房室内温度Tn、室外温度Tw、相变模块进口水温T1以及相变模块出口温度T2，利用开停传感器模块检测压缩机的开停和相变模块电动二通阀的状态，对室内机组(12)及室外机组(13)进行如下控制：
步骤A：检测空调房室内温度Tn、室外温度Tw、相变模块进口水温T1、相变模块出口温度T2、压缩机开停、电动二通阀的状态、时刻t以及输入模式：
当输入模式为自动模式时，进入步骤A1；否则，进入步骤a1；
步骤A1：当输入峰电电价地区时，进入步骤a；否则，进入步骤b；
步骤a：当Tn<Ts-S时，进入步骤B；否则，进入步骤c，其中Ts为空调房间温度设定值，Tn为空调房间温度值，S为空调房间温度控制精度；
步骤a1：当输入模式为全新风模式时，进入步骤G1；否则，进入步骤a2；
步骤a2：当输入模式为新风蓄冷模式时，进入步骤G2；否则，进入步骤a3；
步骤a3：当输入模式为回风放冷模式时，进入步骤G3；否则，进入步骤a4；
步骤a4：当输入模式为制冷蓄冷模式时，进入步骤G4；否则，进入步骤a5；
步骤a5：当输入模式为制冷模式时，进入步骤G5；
步骤G1：开启AC1循环，返回到步骤A；
步骤G2：开启AC2循环，返回到步骤A；
步骤G3：开启AC3循环，返回到步骤A；
步骤G4：开启AC4循环，返回到步骤A；
步骤G5：开启AC5循环，返回到步骤A；
步骤B：机组进入待机，返回到步骤A；
步骤c：当Tg<＝Tw<＝Tk时，进入步骤G1；否则，进入步骤d，其中Tg为室外新风蓄冷温度上限设定值，Tw为室外温度值，Tk为室外新风可利用温度上限设定值；
步骤d：当Tw<Tg时，进入步骤da；否则，进入步骤f；
步骤d1：当相变模块电动阀开启时，进入步骤d3；否则，进入步骤d2；
步骤d2：当相变模块蓄满时，进入步骤G2；否则，进入步骤G1，其中相变储能模块冷量是否蓄满是通过一个算法得到；
步骤d3：当△T<△Tm时，进入步骤G1；否则，进入步骤G2，其中△T为相变模块进出口温度T1和T2的差值，△Tm为相变模块设定温度值；
步骤f：当t1<t<t2时，进入步骤f1；否则，进入步骤g，其中t为时刻值，t1为蓄冷时刻设定值，t2为峰电开始时刻值；
步骤f1：当压缩器开启时，返回到步骤A；否则，进入步骤f2；
步骤f2：当相变模块电动阀开启时，进入步骤f3；否则，进入步骤f4；
步骤f3：当△T<△Tm时，进入步骤G5；否则，进入步骤G4；
步骤f4：当相变模块蓄满时，进入步骤f5；否则，进入步骤G4；
步骤f5：当Tn>Ts-S时，进入步骤G5；否则，返回到步骤A；
步骤g：当Tn>Ts-S时，进入步骤h；否则，进入步骤g1；
步骤g1：当压缩器开启时，进入步骤g2；否则，返回到步骤A；
步骤g2：当相变模块电动阀开启时，进入步骤g3；否则，返回到步骤A；
步骤g3：当△T<△Tm时，进入步骤G5；否则，返回到步骤A；
步骤h：当t2<t<t3时，进入步骤h1；否则，进入步骤i，其中t为时刻值，t2为峰电开始时刻值，t3为峰电结束时刻值；
步骤h1：当压缩器开启时，进入步骤h2；否则，进入步骤h4；
步骤h2：当相变模块电动阀开启时，进入步骤h3；否则，进入步骤G5；
步骤h3：当△T<△Tm时，进入步骤G5；否则，进入步骤G4；
步骤h4：当相变模块电动阀开启时，进入步骤h6；否则，进入步骤h5；
步骤h5：当相变模块放完时，进入步骤G4；否则，进入步骤G3，其中相变储能模块冷量是否放完是通过一个算法得到；
步骤h6：当△T<△Tm时，进入步骤G4；否则，进入步骤G3；
步骤i：当相变模块电动阀开启时，进入步骤i1；否则，进入步骤i2；
步骤i1：当△T<△Tm时，进入步骤G5；否则，进入步骤G4；
步骤i2：当相变模块蓄满时，进入步骤G5；否则，进入步骤G4；
步骤b：当Tn<Ts-S时，进入步骤B；否则，进入步骤cb；
步骤cb：当Tg<＝Tw<＝Tk时，进入步骤G1；否则，进入步骤d；
步骤db：当Tw<Tg时，进入步骤db1；否则，进入步骤gb；
步骤db1：当相变模块电动阀开启时，进入步骤db3；否则，进入步骤db2；
步骤db2：当相变模块蓄满时，进入步骤G2；否则，进入步骤G1；
步骤db3：当△T<△Tm时，进入步骤G1；否则，进入步骤G2；
步骤gb：当Tn>Ts-S时，进入步骤hb；否则，进入步骤gb1；
步骤gb1：当压缩器开启时，进入步骤gb2；否则，返回到步骤A；
步骤gb2：当相变模块电动阀开启时，进入步骤gb3；否则，返回到步骤A；
步骤gb3：当△T<△Tm时，进入步骤G5；否则，返回到步骤A；
步骤hb1：当压缩器开启时，进入步骤hb2；否则，进入步骤hb4；
步骤hb2：当相变模块电动阀开启时，进入步骤hb3；否则，进入步骤G5；
步骤hb3：当△T<△Tm时，进入步骤G5；否则，进入步骤G4；
步骤hb4：当相变模块电动阀开启时，进入步骤hb6；否则，进入步骤hb5；
步骤hb5：当相变模块放完时，进入步骤G4；否则，进入步骤G3；
步骤hb6：当△T<△Tm时，进入步骤G4；否则，进入步骤G3；
所述开启AC1循环是指将电动风阀KM3(11)开到a位置，开启第一风机SF1(8)，关闭压缩机(1)、第二风机SF2(15)、水泵(6)、第二电动二通阀KM2(10)及第一电动二通阀KM1(9)；
所述开启AC2循环是指将电动风阀KM3(11)开到a位置，开启第一风机SF1(8)、水泵(6)及第一电动二通阀KM1(9)，关闭压缩机(1)、第二风机SF2(15)、第二电动二通阀KM2(10)；
所述开启AC3循环是指将电动风阀KM3(11)开到b位置，开启第一风机SF1(8)、水泵(6)及第一电动二通阀KM1(9)，关闭压缩机(1)、第二风机SF2(15)、第二电动二通阀KM2(10)；
所述开启AC4循环是指将电动风阀KM3(11)开到b位置，开启压缩机(1)、第一风机SF1(8)、第二风机SF2(15)、水泵(6)及第一电动二通阀KM1(9)，关闭第二电动二通阀KM2(10)；
所述开启AC5循环是指将电动风阀KM3(11)开到b位置，开启压缩机(1)、第一风机SF1(8)、第二风机SF2(15)、水泵(6)及第二电动二通阀KM2(10)，关闭第一电动二通阀KM1(9)。
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Assignee: HongKong Science and Technology Co., Ltd.

Assignor: Hunan University

Contract record no.: 2019430000004

Denomination of invention: Energy storage type phase change air conditioning system and control method thereof

Granted publication date: 20171117

License type: Exclusive License

Record date: 20190321