CN108800564A - 一种智能混合模块式空气源热泵系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能混合模块式空气源热泵系统，包括PLC控制器、安装座本体以及设置于安装座本体上的换热器、第一热泵机组和第二热泵机组，还包括余热锅炉机组，所述余热锅炉机组包括锅炉、汽轮机、蒸汽引射管道、蒸汽被引射管道、喷射器，一方面，用户在组装时可以通过换热器、第一压缩机、第二压缩机、第一过滤器以及第二过滤器的底座形状方便快速的判断安装位置，安装到位后将各元器件用管路连接即可，大大降低了安装难度；另一方面，控制系统根据系统的温度传感器反馈回来的具体参数，由内部程序自动切换设备的启停，从而达到最优的能源利用方式的组合，内部程序的主要是结合所处的环境气候、季节、时间点(白天或者夜晚)和住户的能源需求来设计，最终实现一次能源的最佳转换和设备的最佳运行，为住户提供满意的能源供应。
Description
技术领域
本发明涉及空气源热泵领域，具体涉及一种智能混合模块式空气源热泵系统。
背景技术
低温空气源热泵机组在近年来得到了广泛的应用，其可从外界低温大气中吸取丰富的低品位热量用于加热生活用水，运行成本低廉且十分的绿色环保，受到了广大用户的青睐，但是在使用过程中发现：单组设置的低温空气源热泵冷水机组的制热功率有限，在用热量较大的地方往往需要并联多组低温空气源热泵冷水机组，但是多组低温空气源热泵冷水机组的体积较大，不便于运输，而且多组低温空气源热泵冷水机组的组装较为复杂，用户无法自行快速安装，不利于低温空气源热泵冷水机组尽快投入使用。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种智能混合模块式空气源热泵系统，其有效解决了背景技术中存在问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种智能混合模块式空气源热泵系统，其特征在于，包括PLC控制器、安装座本体以及设置于所述安装座本体上的换热器、第一热泵机组和第二热泵机组，所述第一热泵机组包括第一风机、第一蒸发器、第一压缩机、第一膨胀阀、第一过滤器以及设置于所述换热器内的第一放热盘管，所述第二热泵机组包括第二风机、第二蒸发器、第二压缩机、第二膨胀阀、第二过滤器以及设置于所述换热器内的第二放热盘管，所述第一风机、第一压缩机、第二风机以及第二压缩机均与所述PLC控制器电连接，所述换热器内还设置有与所述PLC控制器电连接的温度传感器；
还包括余热锅炉机组，所述余热锅炉机组包括锅炉、汽轮机、蒸汽引射管道、蒸汽被引射管道、喷射器，所述锅炉与所述汽轮机通过主蒸汽管道连接，所述锅炉、所述蒸汽引射管道、所述喷射器、所述蒸汽被引射管道依次连接，所述蒸汽被引射管道通过汽轮机一级抽汽管道连接汽轮机，所述汽轮机一级抽汽管道与混合水箱相连接，所述混合水箱与吸热水箱连接，所述蒸汽引射管道的入口连接锅炉的分隔屏过热器出口，所述蒸汽引射管道和所述蒸汽被引射管道上分别设有可调节开度的蒸汽引射管道阀和蒸汽被引射管道阀。
所述吸热水箱是双层水箱，所述第一放热盘管和所述第二放热盘管置于所述吸热水箱的内层，所述余热锅炉机组还包括尾部烟气管，所述尾部烟气管包括省煤器、空预器，在所述空预器后设置抽气管路，所述抽气管路与吸热水箱的外层连接，利用吸热水箱外层的余热烟气对内层的水进行加热。
所述安装座本体包括下座体以及可拆卸的设置于所述下座体的上表面上的上座体，所述下座体上设置有换热器安装槽、压缩机安装槽以及过滤器安装槽，所述换热器安装槽、压缩机安装槽和过滤器安装槽的形状各不相同，所述换热器上固设有与所述换热器安装槽相配合的换热器底座，所述第一压缩机和第二压缩机上均固设有与所述压缩机安装槽相配合的压缩机底座，所述第一过滤器和第二过滤器上均固设有与所述过滤器安装槽相配合的过滤器底座，所述换热器底座、压缩机底座和过滤器底座上均一体设置有翼板，所述翼板上螺接有与所述下座体相配合的固定用螺栓；所述下座体的上表面上设置有滑槽，所述上座体的下表面上一体设置有与所述滑槽相配合的滑块，所述第一风机、第一蒸发器、第二风机以及第二蒸发器均设置于所述上座体内，所述上座体和下座体上还配合设置有定位板，所述定位板的两端分别螺接有与所述上座体相配合的第一定位螺栓和与所述下座体相配合的第二定位螺栓。
优选的，所述换热器安装槽为长方形，所述换热器上固设有与所述换热器安装槽相配合的长方形的换热器底座。
优选的，所述压缩机安装槽为正六边形，所述第一压缩机和第二压缩机上均固设有与所述压缩机安装槽相配合的正六边形的压缩机底座。
优选的，所述过滤器安装槽为圆形，所述第一过滤器和第二过滤器上均固设有与所述过滤器安装槽相配合的圆形的过滤器底座。
优选的，所述滑槽的底面上设置有润滑层。
优选的，所述润滑层为石墨润滑层。
本发明具有以下有益技术效果：
本发明中应用了可拆卸的设置于下座体的上表面上的上座体，使得上座体和下座体可以分开运输，降低了运输过程中的高度，极大的方便了运输，另一方面，用户在组装时可以通过换热器、第一压缩机、第二压缩机、第一过滤器以及第二过滤器的底座形状方便快速的判断安装位置，安装到位后将各元器件用管路连接即可，大大降低了安装难度，有利于用户的使用，本申请设计新颖，使用方便，适合推广使用。
本发明实现了现有空气源热泵系统的智能控制，提高系统效率，减少占地面积，而且适应性广，可降低运行成本，同时也能提高夏季外部电网的稳定性，让空气源热泵系统和锅炉余热利用实现优势互补，同时双能源体系更加安全高效；此外冬季制热时能产生数倍于现有锅炉的热效率，大幅节省燃料资源。
控制系统根据系统的温度传感器反馈回来的具体参数，由内部程序自动切换设备的启停，从而达到最优的能源利用方式的组合，内部程序的主要是结合所处的环境气候、季节、时间点(白天或者夜晚)和住户的能源需求来设计，最终实现一次能源的最佳转换和设备的最佳运行，为住户提供满意的能源供应。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构示意图；
图2为本发明实施例下座体的整体结构示意图；
图3为本发明实施例上座体的整体结构示意图；
图4为本发明实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明以及简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造以及操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定以及限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-4所示，本实施例所述的一种智能模块式低温空气源热泵冷水机组，包括PLC控制器1、安装座本体2以及设置于安装座本体2上的换热器3、第一热泵机组4和第二热泵机组5，第一热泵机组4包括第一风机6、第一蒸发器7、第一压缩机8、第一膨胀阀9、第一过滤器10以及设置于换热器3内的第一放热盘管11，换热器3包括吸热水箱12以及设置于吸热水箱12上的冷水管13和热水管14，冷水管13上设置有水泵15，第二热泵机组5包括第二风机16、第二蒸发器17、第二压缩机18、第二膨胀阀19、第二过滤器20以及设置于换热器3内的第二放热盘管21，第一风机6、第一压缩机8、第二风机16以及第二压缩机18均与PLC控制器1电连接，换热器3内还设置有与PLC控制器1电连接的温度传感器22，当温度传感器22检测到换热器3内水温较低时，PLC控制器1控制第一风机6、第二风机16、第一压缩机8以及第二压缩机18同时运行，提升换热器3内的水温，当温度传感器22检测到换热器3内的水温达到预设温度时，PLC控制器1控制第一风机6和第一压缩机8停止运行，节省系统耗电量从而达到智能调节的目的；
安装座本体2包括下座体23以及可拆卸的设置于下座体23的上表面上的上座体24，上座体24和下座体23可以分开运输，降低了运输过程中的高度，极大的方便了运输，下座体23上设置有换热器安装槽25、压缩机安装槽26以及过滤器安装槽27，换热器安装槽25、压缩机安装槽26和过滤器安装槽27的形状各不相同，换热器3上固设有与换热器安装槽25相配合的换热器底座28，第一压缩机8和第二压缩机18上均固设有与压缩机安装槽26相配合的压缩机底座29，第一过滤器10和第二过滤器20上均固设有与过滤器安装槽27相配合的过滤器底座30，换热器安装槽25为长方形，换热器3上固设有与换热器安装槽25相配合的长方形的换热器底座28，压缩机安装槽26为正六边形，第一压缩机8和第二压缩机18上均固设有与压缩机安装槽26相配合的正六边形的压缩机底座29，过滤器安装槽27为圆形，第一过滤器10和第二过滤器20上均固设有与过滤器安装槽27相配合的圆形的过滤器底座30，用户在组装时可以通过换热器3、第一压缩机8、第二压缩机18、第一过滤器10以及第二过滤器20的底座形状方便快速的判断安装位置，安装到位后将各元器件用管路连接即可，大大降低了安装难度，有利于用户的使用。
换热器底座28、压缩机底座29和过滤器底座30上均一体设置有翼板31，翼板31上螺接有与下座体23相配合的固定用螺栓；下座体23的上表面上设置有滑槽32，上座体24的下表面上一体设置有与滑槽32相配合的滑块33，第一风机6、第一蒸发器7、第二风机16以及第二蒸发器17均设置于上座体24内，上座体24和下座体23上还配合设置有定位板34，定位板34的两端分别螺接有与上座体24相配合的第一定位螺栓和与下座体23相配合的第二定位螺栓，上座体24于下座体23的上表面上插接到位后再通过定位板34固定，避免上座体24意外滑动。
滑槽32的底面上设置有润滑层35，润滑层35为石墨润滑层，石墨润滑层的应用使得上座体24的插入更加的顺畅，降低了组装难度。
本实施例的工作原理为：
春秋凉爽季节时，建筑基本不需要供暖和制冷，控制系统根据天气选择性将供暖系统机组关闭，此时空气源热泵工作性能良好，建筑的生活热水尽可能由空气源热泵提供，在满足不了建筑需求时，锅炉调节机组会作为补充能源接入系统。
低温冷媒在第一蒸发器7和第二蒸发器17中吸取外界低温大气中的低品位热量并升温变为低温低压气体，低温低压气体分别进入第一压缩机8和第二压缩机18内变为高温高压气体，高温高压气体分别通过第一放热盘管11和第二放热盘管21在换热器3内释放热量变为低温高压液体，待加热的水从冷水管13进入，吸热后从热水管14流出供用户使用，放热后的低温高压液体分别进入第一膨胀阀9和第二膨胀阀19内变为低温低压液体再分别返回第一蒸发器7和第二蒸发器17内继续吸取外界低温大气的热量，完成空气源热泵机组的循环。
在供热期可根据热负荷、热网循环水供回水温度的不同，分阶段采取不同控制策略，从而实现联合循环机组效率最大化。在供热期，不同时段，室外环境温度不同，热负荷、热网循环水供回水温度都不同。
在供热初期，供热量需求少，在余热锅炉机组尾部烟道的空预器40后设置抽气管路，将抽气管路与吸热水箱12的外层连接，利用吸热水箱12外层的余热烟气对内层的水进行加热。
随着冬季供暖期负荷增大，由温度传感器43监测混合水箱中水的温度，若不能满足供暖需求，由PLC控制器1打开蒸汽引射管道阀38和蒸汽被引射管道阀44，通过调节各自开度控制蒸汽流量；来自锅炉分隔屏过热器出口的引射蒸汽通过蒸汽引射管道进入喷射器39，引射汽轮机一级抽汽，汽轮机一级抽汽通过蒸汽被引射管道进入喷射器39；所述引射蒸汽和被引射蒸汽在喷射器39内混合，混合蒸汽通过管道与混合水箱42连接，并与吸热水箱12中被加热后的水进行混合，进而满足供暖需求。
本发明的实施例是为了示例以及描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改以及变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择以及描述实施例是为了更好说明本发明的原理以及实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (8)
1.一种智能混合模块式空气源热泵系统，其特征在于，包括PLC控制器、安装座本体以及设置于所述安装座本体上的换热器、第一热泵机组和第二热泵机组，所述第一热泵机组包括第一风机、第一蒸发器、第一压缩机、第一膨胀阀、第一过滤器以及设置于所述换热器内的第一放热盘管，所述第二热泵机组包括第二风机、第二蒸发器、第二压缩机、第二膨胀阀、第二过滤器以及设置于所述换热器内的第二放热盘管，所述第一风机、第一压缩机、第二风机以及第二压缩机均与所述PLC控制器电连接，所述换热器内还设置有与所述PLC控制器电连接的温度传感器；
还包括余热锅炉机组，所述余热锅炉机组包括锅炉、汽轮机、蒸汽引射管道、蒸汽被引射管道、喷射器，所述锅炉与所述汽轮机通过主蒸汽管道连接，所述锅炉、所述蒸汽引射管道、所述喷射器、所述蒸汽被引射管道依次连接，所述蒸汽被引射管道通过汽轮机一级抽汽管道连接汽轮机，所述汽轮机一级抽汽管道与混合水箱相连接，所述混合水箱与吸热水箱连接，所述蒸汽引射管道的入口连接锅炉的分隔屏过热器出口，所述蒸汽引射管道和所述蒸汽被引射管道上分别设有可调节开度的蒸汽引射管道阀和蒸汽被引射管道阀。
2.根据权利要求1所述的一种智能混合模块式空气源热泵系统，其特征在于，所述吸热水箱是双层水箱，所述第一放热盘管和所述第二放热盘管置于所述吸热水箱的内层，所述余热锅炉机组还包括尾部烟气管，所述尾部烟气管包括省煤器、空预器，在所述空预器后设置抽气管路，所述抽气管路与吸热水箱的外层连接，利用吸热水箱外层的余热烟气对内层的水进行加热。
3.根据权利要求1或2所述的一种智能混合模块式空气源热泵系统，其特征在于，所述安装座本体包括下座体以及可拆卸的设置于所述下座体的上表面上的上座体，所述下座体上设置有换热器安装槽、压缩机安装槽以及过滤器安装槽，所述换热器安装槽、压缩机安装槽和过滤器安装槽的形状各不相同，所述换热器上固设有与所述换热器安装槽相配合的换热器底座，所述第一压缩机和第二压缩机上均固设有与所述压缩机安装槽相配合的压缩机底座，所述第一过滤器和第二过滤器上均固设有与所述过滤器安装槽相配合的过滤器底座，所述换热器底座、压缩机底座和过滤器底座上均一体设置有翼板，所述翼板上螺接有与所述下座体相配合的固定用螺栓；所述下座体的上表面上设置有滑槽，所述上座体的下表面上一体设置有与所述滑槽相配合的滑块，所述第一风机、第一蒸发器、第二风机以及第二蒸发器均设置于所述上座体内，所述上座体和下座体上还配合设置有定位板，所述定位板的两端分别螺接有与所述上座体相配合的第一定位螺栓和与所述下座体相配合的第二定位螺栓。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种智能混合模块式空气源热泵系统，其特征在于，所述换热器安装槽为长方形，所述换热器上固设有与所述换热器安装槽相配合的长方形的换热器底座。
5.根据权利要求3所述的一种智能混合模块式空气源热泵系统，其特征在于，所述压缩机安装槽为正六边形，所述第一压缩机和第二压缩机上均固设有与所述压缩机安装槽相配合的正六边形的压缩机底座。
6.根据权利要求3一种智能混合模块式空气源热泵系统，其特征在于，所述过滤器安装槽为圆形，所述第一过滤器和第二过滤器上均固设有与所述过滤器安装槽相配合的圆形的过滤器底座。
7.根据权利要求3所述的一种智能混合模块式空气源热泵系统，其特征在于，所述滑槽的底面上设置有润滑层。
8.根据权利要求7所述的一种智能混合模块式空气源热泵系统，其特征在于，所述润滑层为石墨润滑层。
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2018
- 2018-07-05 CN CN201810729595.2A patent/CN108800564B/zh active Active
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Denomination of invention: An intelligent hybrid modular air source heat pump system Effective date of registration: 20221129 Granted publication date: 20201103 Pledgee: Bank of China Limited Baoding Branch Pledgor: HEBEI QUNXIANG HEATING EQUIPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2022980024198 |
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Denomination of invention: An intelligent hybrid modular air source heat pump system Granted publication date: 20201103 Pledgee: Bank of China Limited Baoding Branch Pledgor: HEBEI QUNXIANG HEATING EQUIPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2024980003379 |