CN111256196B - 一种四热源热泵供热系统及其热源供热控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明给出了一种四热源热泵供热系统及其热源供热控制方法，包括热泵系统、热源系统、太阳能辐射传感器和热源供热控制回路，热泵系统包括压缩机、冷凝器、储液器、经济器、干燥过滤器、节流装置、蒸发器、气液分离器和中央控制系统，热泵供热系统包括，热源系统包括翅片管换热器、太阳能集热器、大循环泵、小循环泵和蓄热装置。热源供热系统可以吸收4种热源，在有效地提高能源利用率的同时，也大幅提高了系统制热COP，利用本发明提供的热源供热控制方法，在光照强度大时，空气源热泵可正常向蒸发器供热，同时，太阳能集热器可将吸收的太阳能存储在蓄热装置内，从而有效解决了空气源热泵制热COP最佳时段与太阳能集热器制热时段重合的矛盾问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种四热源热泵供热系统及其热源供热控制方法。
背景技术
为解决我国广大城乡居民冬季的清洁取暖问题，大批以电、天然气、太阳能等清洁能源为能源来源的采暖方式得以大规模推广，如电暖器、电热膜、电蓄热锅炉、电热泵(如空气源热泵、河水源热泵、污水源热泵及海水源热泵等)、燃气锅炉、家用燃气炉、太阳能集热器供暖等，随着供热技术的不断发展，现在以太阳能和空气源热泵两者有机结合的供暖设备应用较为广泛，太阳能和空气源热泵相结合，既克服了太阳能受天气条件影响的缺点，也使得系统的运行更加稳定与高效，大幅降低了系统整体的运行成本，拓宽了其使用范围。根据热泵蒸发器与太阳能集热器的组合形式，可分为直膨式和非直膨式两大类，非直膨式相对于直膨式其工作更加稳定，在非直膨式中，其中以并联式和混联式系统运行最为高效。
在并联式系统中，太阳集热器系统和热泵系统共同组成，它们可以各自独立工作，互为补充，热泵系统的热源一般是周围的空气，该系统在有光照时间优先使用太阳能制热，光照不足时可以启动热泵系统，该系统优点是太阳集热器系统和热泵系统相互独立，互为补充，稳定性好，在一定程度上降低了运行费用，缺点是需投资两套系统，初投资增加，且空气源热泵系统的制热COP随环境温度波动较大，在光照强度大时空气源热泵系统制热COP显著增大，但该时段需优先满足太阳集热器系统的制热能力，往往需要停机，影响了系统的经济性。
混联式系统又称双热源式太阳能热泵系统，可以利用太阳能作为热源，还可以在太阳能不足时利用空气作为低温热源满足热泵循环的需要，使两种低温热源互为补充，双热源式太阳能热泵系统的这种特性，可以克服太阳能热利用受天气影响的不足，使系统具有更好的适用性和稳定性，但其缺点是，系统复杂，初投资增加，有两个蒸发器，调节难度大，且依旧没有解决并联式太阳能热泵系统空气源热泵制热COP最佳时段与太阳能集热器制热时段重合的矛盾。
发明内容
本发明的目的在于提供一种四热源热泵供热系统及其热源供热控制方法，热源供热系统可以吸收太阳能、空气、水及由水凝固成冰释放的潜热等4种热源，在有效地提高能源利用率、实现太阳能跨昼夜存储的同时，也大幅提高了系统制热COP，利用本发明提供的热源供热控制方法，在光照强度大时，空气源热泵可正常向蒸发器供热，同时，太阳能集热器可将吸收的太阳能存储在蓄热装置内，从而有效解决了空气源热泵制热COP最佳时段与太阳能集热器制热时段重合的矛盾问题，大大提高了太阳能利用量，进一步降低了系统制热成本。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种四热源热泵供热系统，包括热泵系统、热源系统、太阳能辐射传感器和热源供热控制回路，所述热泵系统包括压缩机、冷凝器、储液器、经济器、干燥过滤器、节流装置、蒸发器、气液分离器和中央控制系统，所述冷凝器的低温液出口通过第一管道与所述蒸发器的高温液进口相连接，所述冷凝器的低温液进口通过第二管道与所述蒸发器的高温液出口相连接，所述储液器、经济器、干燥过滤器和节流装置依次串接在第一管道上，所述压缩机和气液分离器依次串接在第二管道上，且气液分离器位于蒸发器与压缩机之间，压缩机与经济器之间通过第三管道相连接，中央控制系统可控制压缩机的运行，冷凝器向用户采暖系统供热，所述热源系统包括翅片管换热器、太阳能集热器、大循环泵、小循环泵和蓄热装置，中央控制系统与所述太阳能辐射传感器相连接，所述中央控制系统可控制大循环泵、小循环泵和热源供热控制回路的运行，通过中央控制系统调控大循环泵、小循环泵和热源供热控制回路工作方式，使得该热泵供热系统可实现翅片管换热器单独向蒸发器供热工作模式或翅片管换热器和蓄热装置共同向蒸发器供热工作模式，在翅片管换热器单独向蒸发器供热工作模式中，太阳能集热器可同步向蓄热装置进行供热。
优选地，所述蓄热装置包括蓄水池和水源换热器，在所述蓄水池内装有水，所述水源换热器设置在所述蓄水池内。
进一步地，所述热源供热控制回路包括第四管道、第五管道、第六管道、第七管道、第八管道、第九管道、第十管道、第十一管道、第一电控阀、第二电控阀、第三电控阀、第四电控阀、第五电控阀、第六电控阀、第七电控阀、第八电控阀和第九电控阀，所述翅片管换热器的出口通过第四管道与所述蒸发器的低温液进口相连接，所述蒸发器的低温液出口通过第五管道与所述大循环泵的进口相连接，所述大循环泵的出口通过第六管道与所述翅片管换热器的进口相连接，所述水源换热器的进口通过第七管道与所述第四管道相贯通，所述水源换热器的出口通过第八管道与所述第四管道相连接，所述太阳能集热器的出口通过第十管道与所述第七管道相贯通，所述太阳能集热器的进口通过第九管道与所述第八管道相贯通，所述小循环泵和第十一管道并联串接在位于水源换热器与第十管道之间的第七管道上，所述第一电控阀和第二电控阀串接在第四管道上，且第一电控阀位于翅片管换热器与第七管道之间，所述第二电控阀位于第七管道和第八管道之间，所述第三电控阀串接在第六管道上，所述第四电控阀串接在第七管道上，且第四电控阀位于第十管道和第四管道之间，所述第五电控阀和第六电控阀串接在第八管道上，且第五电控阀和第六电控阀位于所述第九管道两侧，所述第七电控阀串接在所述第十管道上，所述第八电控阀串接在所述第九管道上，所述第九电控阀串接在所述第十一管道上，第一电控阀、第二电控阀、第三电控阀、第四电控阀、第五电控阀、第六电控阀、第七电控阀、第八电控阀和第九电控阀与所述中央控制系统相连接。
进一步地，在所述第六管道与第七管道之间串接一第十二管道，所述第十二管道与第六管道的连接处位于第三电控阀与翅片管换热器之间，所述第十二管道与第七管道的连接处位于小循环泵和第十一管道并联连接处的下游，在所述第十二管道上串接一第十电控阀，在所述第六管道与第七管道之间串接一第十三管道，所述第十三管道与第六管道的连接处位于第十二管道与翅片管换热器之间，所述第十三管道与第七管道的连接处位于小循环泵和第十一管道并联连接处的上游，在所述第十三管道上串接一第十一电控阀；所述热源系统还包括一结霜检测装置，所述结霜检测装置用于检测翅片管换热器的结霜情况，所述第十电控阀、第十一电控阀和结霜检测装置均与所述中央控制系统相连接。
进一步地，在所述第六管道上还设置一与所述第三电控阀相并联的电辅热装置，所述电辅热装置的进液口通过第十四管道与第六管道相连接，在第十四管道上串接一第十二电控阀，所述电辅热装置的出液口通过第十五管道与所述第六管道相连接，在第十五管道上串接一第十三电控阀，在所述水源换热器的进口处设置一第一温度传感器，在所述水源换热器的出口处设置一第二温度传感器，所述电辅热装置、第十二电控阀、第十三电控阀、第一温度传感器和第二温度传感器与所述中央控制系统相连接。
进一步地，在所述翅片管换热器和太阳能集热器上均设置有排气阀，在所述翅片管换热器的翅片和管道上均喷涂有太阳能吸热涂层。
本发明还提供了一种四热源热泵供热系统的热源供热控制方法，包括以下步骤：
S1、启动中央控制系统，实现供热系统内各电器元件的通电；
S2、太阳能辐射传感器将检测的太阳能辐射强度传递给中央控制系统，中央控制系统依据检测到的太阳能辐射强度来调控供热系统，是进入翅片管换热器单独向蒸发器供热及太阳能集热器向水源换热器供热工作模式还是进入到翅片管换热器和水源换热器共同向蒸发器供热工作模式；
S2.1、当检测到的太阳能辐射强度大于设定值时，中央控制系统则依据设定程序调控热源供热控制回路内各电控阀的通断状态，以便系统进入翅片管换热器单独向蒸发器供热及太阳能集热器向水源换热器供热工作模式，即翅片管换热器可单独向蒸发器供热，在翅片管换热器供热过程中，太阳能集热器也同时向水源换热器内供热；
S2.2、当检测到的太阳能辐射强度小于设定值时，中央控制系统则依据设定程序调控热源供热控制回路内各电控阀的通断状态，以便系统进入到翅片管换热器和水源换热器共同向蒸发器供热工作模式。
进一步地，在系统进入到翅片管换热器单独向蒸发器供热及太阳能集热器向水源换热器供热工作模式后，中央控制系统首先检测结霜检测装置是否有发出结霜信号，中央控制系统依据结霜检测信号来调控系统是否需要对翅片管换热器进行除霜工作，当中央控制系统检测到结霜信号后，则中央控制系统首先调控系统，使得系统进入利用太阳能集热器对翅片管换热器进行除霜模式，除霜结束后，则中央控制系统使得翅片管换热器单独向蒸发器供热，同时，使得太阳能集热器向水源换热器供热；当中央控制系统没有检测到结霜信号时，则中央控制系统直接使得翅片管换热器单独向蒸发器供热，同时，使得太阳能集热器向水源换热器供热。
进一步地，在系统进入到翅片管换热器和水源换热器共同向蒸发器供热工作模式后，中央控制系统首先检测结霜检测装置是否有发出结霜信号，中央控制系统依据结霜检测信号来调控系统是否需要对翅片管换热器进行除霜工作，当中央控制系统检测到结霜信号后，则中央控制系统首先调控系统，使得系统进入利用水源换热器对翅片管换热器进行除霜模式，除霜结束后，则中央控制系统使得翅片管换热器和水源换热器共同向蒸发器供热；当中央控制系统没有检测到结霜信号时，则中央控制系统直接使得翅片管换热器和水源换热器向蒸发器供热。
进一步地，在翅片管换热器和水源换热器持续向蒸发器供热过程中，当中央控制系统检测到第一温度传感器和第二温度传感器之间的数值差ΔT小于1℃时，则中央控制系统停止水源换热器再次向蒸发器供热，只允许翅片管换热器向蒸发器供热，在翅片管换热器持续供热过程中，当中央控制系统检测到太阳能辐射传感器在持续36小时内发出的检测信号都没有达到设定值后，则中央控制系统启动电辅热装置，使得电辅热装置和翅片管换热器共同向蒸发器供热。
本发明的有益效果是：本发明具有节能高效、运行经济，维护简单、稳定性好，热泵系统体积小、结构紧凑，噪音低、环境适应能力强等效果；同时，利用翅片管换热器、太阳能集热器和水源换热器，可吸收太阳能、空气、水及由水凝固成冰释放的潜热四种热量向系统内供热，其大大提高了能源利用率，在实现太阳能跨昼夜存储的同时，整体上大幅提高了系统制热COP，继而降低系统制热成本；在光照强度较大时，利用本发明提供的热源供热控制方法，其可保证空气热源泵在制热COP最佳时段时充分工作供热，同时，使得太阳能集热器将吸收的太阳能热量存储在蓄水池内，继而大大提高了太阳能能量利用量，也同步解决了现有技术中，空气源热泵制热COP最佳时段与太阳能集热器制热时段重合的矛盾问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的部分优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的热源系统的第一种供热原理示意图；
图2为本发明的热泵系统向采暖用户供热的原理示意图；
图3为本发明的热源系统的第二种供热原理示意图；
图4为本发明的热源系统的第三种供热原理示意图；
图5为本发明的热源系统供热控制流程图；
图中：1压缩机、2冷凝器、3储液器、4经济器、5干燥过滤器、6节流装置、7蒸发器、8气液分离器、9中央控制系统、10结霜检测装置、11电辅热装置、太阳能辐射传感器12、101翅片管换热器、102太阳能集热器、103大循环泵、104翅片管换热器、105水源换热器、106蓄水池、107排气阀、201第一管道、202第二管道、203第三管道、204第四管道、205第五管道、206第六管道、207第七管道、208第八管道、209第九管道、210第十管道、211第十一管道、212第十二管道、213第十三管道、214第十四管道、215第十五管道、301第一电控阀、302第二电控阀、303第三电控阀、304第四电控阀、305第五电控阀、306第六电控阀、307第七电控阀、308第八电控阀、309第九电控阀、310第十电控阀、311第十一电控阀、312第十二电控阀、313第十三电控阀。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及附图1-5，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分优选实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似变形，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明中所述的四热源为：太阳能热源、空气热源、水热源和由水凝固成冰释放的潜热。
本发明提供了一种四热源热泵供热系统(如图1和图2所示)，包括热泵系统、热源系统、太阳能辐射传感器12和热源供热控制回路，太阳能辐射传感器12为本领域内常用技术产品，其结构及工作原理不再做详细说明，所述热泵系统包括压缩机1、冷凝器2、储液器3、经济器4、干燥过滤器5、节流装置6、蒸发器7、气液分离器8和中央控制系统9，所述冷凝器2的低温液出口通过第一管道201与所述蒸发器7的高温液进口相连接，所述冷凝器2的低温液进口通过第二管道202与所述蒸发器7的高温液出口相连接，所述储液器3、经济器4、干燥过滤器5和节流装置6依次串接在第一管道201上，所述压缩机1和气液分离器8依次串接在第二管道202上，且气液分离器8位于蒸发器7与压缩机1之间，压缩机1与经济器4之间通过第三管道203相连接，中央控制系统9可控制压缩机1的运行，冷凝器2向用户采暖系统供热，所述热源系统包括翅片管换热器101、太阳能集热器102、大循环泵103、小循环泵104和蓄热装置，中央控制系统9与所述太阳能辐射传感器11相连接，所述中央控制系统9可控制大循环泵103、小循环泵104和热源供热控制回路的运行，通过中央控制系统调控大循环泵103、小循环泵104和热源供热控制回路工作方式，使得该热泵供热系统可实现翅片管换热器101单独向蒸发器7供热工作模式或翅片管换热器101和蓄热装置共同向蒸发器7供热工作模式，在翅片管换热器101单独向蒸发器7供热工作模式中，太阳能集热器102可同步向蓄热装置进行供热，在本具体实施例中，蓄热装置包括蓄水池106和水源换热器105，在所述蓄水池106内装有水，所述水源换热器105设置在所述蓄水池106内。
在本具体实施例中，热源供热控制回路与翅片管换热器101、太阳能集热器102、大循环泵103、小循环泵104、蓄水池106和水源换热器105连接具体实施方式为：所述热源供热控制回路包括第四管道204、第五管道205、第六管道206、第七管道207、第八管道208、第九管道209、第十管道210、第十一管道211、第一电控阀301、第二电控阀302、第三电控阀303、第四电控阀304、第五电控阀305、第六电控阀306、第七电控阀307、第八电控阀308和第九电控阀309，所述翅片管换热器101的出口通过第四管道204与所述蒸发器7的低温液进口相连接，所述蒸发器7的低温液出口通过第五管道205与所述大循环泵103的进口相连接，所述大循环泵103的出口通过第六管道206与所述翅片管换热器101的进口相连接，所述水源换热器105的进口通过第七管道207与所述第四管道204相贯通，所述水源换热器105的出口通过第八管道208与所述第四管道204相连接，所述太阳能集热器102的出口通过第十管道210与所述第七管道204相贯通，所述太阳能集热器102的进口通过第九管道209与所述第八管道208相贯通，所述小循环泵104和第十一管道211并联串接在位于水源换热器105与第十管道210之间的第七管道207上，所述第一电控阀301和第二电控阀302串接在第四管道204上，且第一电控阀301位于翅片管换热器101与第七管道207之间，所述第二电控阀302位于第七管道207和第八管道208之间，所述第三电控阀303串接在第六管道206上，所述第四电控阀304串接在第七管道207上，且第四电控阀304位于第十管道210和第四管道204之间，所述第五电控阀305和第六电控阀306串接在第八管道208上，且第五电控阀305和第六电控阀306位于所述第九管道209两侧，所述第七电控阀307串接在所述第十管道210上，所述第八电控阀308串接在所述第九管道209上，所述第九电控阀309串接在所述第十一管道211上，第一电控阀301、第二电控阀302、第三电控阀303、第四电控阀304、第五电控阀305、第六电控阀306、第七电控阀307、第八电控阀308和第九电控阀309与所述中央控制系统9相连接，为便于本供热系统实现翅片管换热器101的除霜功能，在此，在所述第六管道206与第七管道207之间串接一第十二管道212，所述第十二管道212与第六管道206的连接处位于第三电控阀303与翅片管换热器101之间，所述第十二管道212与第七管道207的连接处位于小循环泵104和第十一管道211并联连接处的下游，在所述第十二管道212上串接一第十电控阀310，在所述第六管道206与第七管道207之间串接一第十三管道213，所述第十三管道213与第六管道206的连接处位于第十二管道212与翅片管换热器101之间，所述第十三管道213与第七管道207的连接处位于小循环泵104和第十一管道211并联连接处的上游，在所述第十三管道213上串接一第十一电控阀311；所述热源系统还包括一结霜检测装置10，所述结霜检测装置10用于检测翅片管换热器101的结霜情况，所述第十电控阀310、第十一电控阀311和结霜检测装置10均与所述中央控制系统9相连接，结霜检测装置10为本领域内常用技术装置，如授权公告号为CN207585020U中国实用新型专利，其内公开了一种结霜检测装置，其主要是利用结霜感应组件实现换热器翅片或盘管上的结霜情况，并将检测信号传递给控制系统，本发明中，完全可利用上述结霜检测装置实现翅片管换热器101的结霜检测，并将结霜检测信号传递给中央控制系统9。
在实际应用中，为便于本发明可在持续阴雨天气的条件下，能够为用于持续供热，在此，在第六管道206上还设置一与所述第三电控阀303相并联的电辅热装置11，电辅热装置11为本领域内常用技术穿品，其主要是利用电能实现热量供应，在此，对于其详细结构不再做详细描述，所述电辅热装置11的进液口通过第十四管道214与第六管道206相连接，在第十四管道214上串接一第十二电控阀312，所述电辅热装置11的出液口通过第十五管道215与所述第六管道206相连接，在第十五管道215上串接一第十三电控阀313，在所述水源换热器105的进口处设置一第一温度传感器，在所述水源换热器105的出口处设置一第二温度传感器，所述电辅热装置11、第十二电控阀312、第十三电控阀313、第一温度传感器和第二温度传感器与所述中央控制系统9相连接。
为便于翅片管换热器101和太阳能集热器102内热量传递介质进行排气，在此，在翅片管换热器101和太阳能集热器102上均设置有排气阀107，进一步地，为提高翅片管换热器101对太阳能的吸收能力，在此，在翅片管换热器101的翅片和盘管上均设置有太阳能吸热涂层，本发明中的热量传递介质可为低温防冻液，其凝固点一般低于-15℃。
本发明还提供了一种四热源热泵供热系统的热源供热控制方法，包括以下步骤：
S1、启动中央控制系统9，实现供热系统内各电器元件的通电；
S2、太阳能辐射传感器12通电后，其进入太阳辐射监测状态，太阳能辐射传感器12将检测的太阳能辐射强度传递给中央控制系统9，中央控制系统依据检测到的太阳能辐射强度来调控供热系统，是进入翅片管换热器单独向蒸发器供热及太阳能集热器向水源换热器供热工作模式还是进入到翅片管换热器和水源换热器共同向蒸发器供热工作模式；
S2.1、当检测到的太阳能辐射强度大于设定值时(此状态，常在白天有太阳的情况下发生)，中央控制系统9则依据设定程序调控热源供热控制回路内各电控阀的通断状态，以便系统进入翅片管换热器单独向蒸发器供热及太阳能集热器向水源换热器供热工作模式，即翅片管换热器101可单独向蒸发器7供热，在翅片管换热器101供热过程中，太阳能集热器102也同时向水源换热器105内供热；在系统进入到翅片管换热器单独向蒸发器供热及太阳能集热器向水源换热器供热工作模式后，中央控制系统9首先检测结霜检测装置10是否有发出结霜信号，中央控制系统9依据结霜检测信号来调控系统是否需要对翅片管换热器101进行除霜工作，当中央控制系统9检测到结霜信号后，则中央控制系统9首先调控系统，使得系统进入利用太阳能集热器对翅片管换热器进行除霜模式，在利用太阳能集热器102对翅片管换热器101进行除霜时，第七电控阀307、小循环泵104、第十电控阀310、第一电控阀301、第二电控阀302、第五电控阀305和第八电控阀308处于运行状态，大循环泵103和其余电控阀处于关闭状态，从而使得太阳能集热器102内的高温液体进入到翅片管换热器101内，实现翅片管换热器101的除霜功能，当除霜结束后，则中央控制系统9使得翅片管换热器101单独向蒸发器7供热，同时，使得太阳能集热器102向水源换热器105供热；当中央控制系统9没有检测到结霜信号时，则中央控制系统直接使得翅片管换热器101单独向蒸发器7供热，同时，使得太阳能集热器102向水源换热器105供热，在翅片管换热器101单独向蒸发器7供热，同时，太阳能集热器102向水源换热器105供热时，大循环泵103、第三电控阀303、第一电控阀301、第二电控阀302、第七电控阀307、小循环泵104、第六电控阀306和第八电控阀308处于运行状态，其余电控阀处于关闭状态；
S2.2、当检测到的太阳能辐射强度小于设定值时(此状态，常在黑夜及连续阴雨天气时发生)，中央控制系统9则依据设定程序调控热源供热控制回路内各电控阀的通断状态，以便系统进入到翅片管换热器和水源换热器共同向蒸发器供热工作模式，在系统进入到翅片管换热器和水源换热器共同向蒸发器供热工作模式后，中央控制系统9首先检测结霜检测装置是否有发出结霜信号，中央控制系统9依据结霜检测信号来调控系统是否需要对翅片管换热器101进行除霜工作，当中央控制系统9检测到结霜信号后，则中央控制系统9首先调控系统，使得系统进入利用水源换热器对翅片管换热器进行除霜模式，即使得系统进入利用水源换热器105对翅片管换热器101进行除霜模式，在利用水源换热器105对翅片管换热器101进行除霜时，小循环泵104、第六电控阀306、第五电控阀305、第二电控阀302、第一电控阀301和第十一电控阀311处于正常运行状态，大循环泵103和其与电控阀处于关闭状态；除霜结束后，则中央控制系统9使得翅片管换热器101和水源换热器105共同向蒸发器7供热；当中央控制系统9没有检测到结霜信号时，则中央控制系统9直接使得翅片管换热器101和水源换热器105向蒸发器7供热，在系统进行翅片管换热器101和水源换热器105共同向蒸发器7供热时，大循环泵103、第三电控阀303、第一电控阀301、第四电控阀304、第九电控阀309、第六电控阀306和第五电控阀305处于正常运行状态，小循环泵104和其余电控阀处于关闭状态，在翅片管换热器101和水源换热器105持续向蒸发器7供热过程中，当中央控制系统9检测到第一温度传感器和第二温度传感器之间的数值差ΔT小于1℃时，则中央控制系统9停止水源换热器105再次向蒸发器7供热，只允许翅片管换热器101向蒸发器7供热，此时、大循环泵103、第一电控阀301和第二电控阀302处于正常运行状态，小循环泵104和其余电控阀处于关闭状态，在翅片管换热器101持续供热过程中，当中央控制系统9检测到太阳能辐射传感器12在持续36小时内发出的检测信号都没有达到设定值后，则中央控制系统9启动电辅热装置11，使得电辅热装置11和翅片管换热器101共同向蒸发器7供热，在电辅热装置11和翅片管换热器101共同向蒸发器7供热时，大循环泵103、第十二电控阀312、第十三电控阀313、第一电控阀301和第二电控阀302处于正常运行状态，小循环泵104和其余电控阀处于关闭状态，在持续阴雨天气，利用电辅热装置11对系统内的导热介质进行加热，可利于维持系统制热COP处于较高水平，继而可降低系统运营成本。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
以上所述结合附图对本发明的优选实施方式和实施例作了详述，但是本发明并不局限于上述实施方式和实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种四热源热泵供热系统的热源供热控制方法，其特征在于，包括一种四热源热泵供热系统，该供热系统包括热泵系统，所述热泵系统包括压缩机、冷凝器、储液器、经济器、干燥过滤器、节流装置、蒸发器、气液分离器和中央控制系统，所述冷凝器的低温液出口通过第一管道与所述蒸发器的高温液进口相连接，所述冷凝器的低温液进口通过第二管道与所述蒸发器的高温液出口相连接，所述储液器、经济器、干燥过滤器和节流装置依次串接在第一管道上，所述压缩机和气液分离器依次串接在第二管道上，且气液分离器位于蒸发器与压缩机之间，压缩机与经济器之间通过第三管道相连接，中央控制系统可控制压缩机的运行，冷凝器向用户采暖系统供热，所述热泵供热系统还包括热源系统、太阳能辐射传感器和热源供热控制回路，所述热源系统包括翅片管换热器、太阳能集热器、大循环泵、小循环泵和蓄热装置，中央控制系统与所述太阳能辐射传感器相连接，所述中央控制系统可控制大循环泵、小循环泵和热源供热控制回路的运行，通过中央控制系统调控大循环泵、小循环泵和热源供热控制回路工作方式，使得该热泵供热系统可实现翅片管换热器单独向蒸发器供热工作模式或翅片管换热器和蓄热装置共同向蒸发器供热工作模式，在翅片管换热器单独向蒸发器供热工作模式中，太阳能集热器可同步向蓄热装置进行供热；所述蓄热装置包括蓄水池和水源换热器，在所述蓄水池内装有水，所述水源换热器设置在所述蓄水池内；所述热源供热控制回路包括第四管道、第五管道、第六管道、第七管道、第八管道、第九管道、第十管道、第十一管道、第一电控阀、第二电控阀、第三电控阀、第四电控阀、第五电控阀、第六电控阀、第七电控阀、第八电控阀和第九电控阀，所述翅片管换热器的出口通过第四管道与所述蒸发器的低温液进口相连接，所述蒸发器的低温液出口通过第五管道与所述大循环泵的进口相连接，所述大循环泵的出口通过第六管道与所述翅片管换热器的进口相连接，所述水源换热器的进口通过第七管道与所述第四管道相贯通，所述水源换热器的出口通过第八管道与所述第四管道相连接，所述太阳能集热器的出口通过第十管道与所述第七管道相贯通，所述太阳能集热器的进口通过第九管道与所述第八管道相贯通，所述小循环泵和第十一管道并联串接在位于水源换热器与第十管道之间的第七管道上，所述第一电控阀和第二电控阀串接在第四管道上，且第一电控阀位于翅片管换热器与第七管道之间，所述第二电控阀位于第七管道和第八管道之间，所述第三电控阀串接在第六管道上，所述第四电控阀串接在第七管道上，且第四电控阀位于第十管道和第四管道之间，所述第五电控阀和第六电控阀串接在第八管道上，且第五电控阀和第六电控阀位于所述第九管道两侧，所述第七电控阀串接在所述第十管道上，所述第八电控阀串接在所述第九管道上，所述第九电控阀串接在所述第十一管道上，第一电控阀、第二电控阀、第三电控阀、第四电控阀、第五电控阀、第六电控阀、第七电控阀、第八电控阀和第九电控阀与所述中央控制系统相连接；在所述第六管道与第七管道之间串接一第十二管道，所述第十二管道与第六管道的连接处位于第三电控阀与翅片管换热器之间，所述第十二管道与第七管道的连接处位于小循环泵和第十一管道并联连接处的下游，在所述第十二管道上串接一第十电控阀，在所述第六管道与第七管道之间串接一第十三管道，所述第十三管道与第六管道的连接处位于第十二管道与翅片管换热器之间，所述第十三管道与第七管道的连接处位于小循环泵和第十一管道并联连接处的上游，在所述第十三管道上串接一第十一电控阀；所述热源系统还包括一结霜检测装置，所述结霜检测装置用于检测翅片管换热器的结霜情况，所述第十电控阀、第十一电控阀和结霜检测装置均与所述中央控制系统相连接；在所述第六管道上还设置一与所述第三电控阀相并联的电辅热装置，所述电辅热装置的进液口通过第十四管道与第六管道相连接，在第十四管道上串接一第十二电控阀，所述电辅热装置的出液口通过第十五管道与所述第六管道相连接，在第十五管道上串接一第十三电控阀，在所述水源换热器的进口处设置一第一温度传感器，在所述水源换热器的出口处设置一第二温度传感器，所述电辅热装置、第十二电控阀、第十三电控阀、第一温度传感器和第二温度传感器与所述中央控制系统相连接；在所述翅片管换热器和太阳能集热器上均设置有排气阀，在所述翅片管换热器的翅片和管道上均喷涂有太阳能吸热涂层，该供热控制方法还包括以下步骤：
S1、启动中央控制系统，实现供热系统内各电器元件的通电；
S2、太阳能辐射传感器将检测的太阳能辐射强度传递给中央控制系统，中央控制系统依据检测到的太阳能辐射强度来调控供热系统，是进入翅片管换热器单独向蒸发器供热及太阳能集热器向水源换热器供热工作模式还是进入到翅片管换热器和水源换热器共同向蒸发器供热工作模式；
S2.1、当检测到的太阳能辐射强度大于设定值时，中央控制系统则依据设定程序调控热源供热控制回路内各电控阀的通断状态，以便系统进入翅片管换热器单独向蒸发器供热及太阳能集热器向水源换热器供热工作模式，即翅片管换热器可单独向蒸发器供热，在翅片管换热器供热过程中，太阳能集热器也同时向水源换热器内供热；
S2.2、当检测到的太阳能辐射强度小于设定值时，中央控制系统则依据设定程序调控热源供热控制回路内各电控阀的通断状态，以便系统进入到翅片管换热器和水源换热器共同向蒸发器供热工作模式；
在系统进入到翅片管换热器单独向蒸发器供热及太阳能集热器向水源换热器供热工作模式后，中央控制系统首先检测结霜检测装置是否有发出结霜信号，中央控制系统依据结霜检测信号来调控系统是否需要对翅片管换热器进行除霜工作，当中央控制系统检测到结霜信号后，则中央控制系统首先调控系统，使得系统进入利用太阳能集热器对翅片管换热器进行除霜模式，除霜结束后，则中央控制系统使得翅片管换热器单独向蒸发器供热，同时，使得太阳能集热器向水源换热器供热；当中央控制系统没有检测到结霜信号时，则中央控制系统直接使得翅片管换热器单独向蒸发器供热，同时，使得太阳能集热器向水源换热器供热；
在系统进入到翅片管换热器和水源换热器共同向蒸发器供热工作模式后，中央控制系统首先检测结霜检测装置是否有发出结霜信号，中央控制系统依据结霜检测信号来调控系统是否需要对翅片管换热器进行除霜工作，当中央控制系统检测到结霜信号后，则中央控制系统首先调控系统，使得系统进入利用水源换热器对翅片管换热器进行除霜模式，除霜结束后，则中央控制系统使得翅片管换热器和水源换热器共同向蒸发器供热；当中央控制系统没有检测到结霜信号时，则中央控制系统直接使得翅片管换热器和水源换热器向蒸发器供热；
在翅片管换热器和水源换热器持续向蒸发器供热过程中，当中央控制系统检测到第一温度传感器和第二温度传感器之间的数值差∆T小于1℃时，则中央控制系统停止水源换热器再次向蒸发器供热，只允许翅片管换热器向蒸发器供热，在翅片管换热器持续供热过程中，当中央控制系统检测到太阳能辐射传感器在持续36小时内发出的检测信号都没有达到设定值后，则中央控制系统启动电辅热装置，使得电辅热装置和翅片管换热器共同向蒸发器供热。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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