CN114543390B - 一种燃气热泵冷却水回路结构及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃气热泵冷却水回路结构，包括八通阀，所述八通阀包括八个接口，能够受控实现两两相通；该八个接口分别连接发动机冷却水路两端、生活热水回路中的换热器两端、散热器的两端和热回收器水路两端，能够通过调节所述八通阀而改变发动机冷却水的流向。本发明可以根据机组运行状况，通过调节八通阀，改变冷却水的流向，使冷却水水温处于合理范围，确保发动机高效而稳定的运行。同时，通过设置八通阀取代以往多个三通阀，使结构更加简单，控制更加方便，有利于产品的使用和推广。

Description

一种燃气热泵冷却水回路结构及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种空调结构及控制方法，尤其是一种燃气热泵结构及控制方法，具体的说是一种燃气热泵冷却水回路结构及其控制方法。

背景技术

燃气热泵是使用天然气发动机驱动压缩机运转，从而进行制冷和制热的空调系统。燃气热泵与电热泵相比，有着能效比高、制热效果好、除霜不停机等特点。其核心原因是热泵系统可以回收发动机运行产生的余热，能源利用率更高。发动机的余热主要通过冷却水进行交换，并实现对发动机的降温。同时，冷却水温的高低对发动机运行产生影响。水温过高会影响发动机的稳定性，而水温过低则会使发动机效率降低。因此水温必须控制在合理范围内，才能使发动机发动机安全高效地运行。

目前，常规的燃气热泵的冷却水回路上通常设置2~3个三通阀，并通过阀的开关来控制冷却水的流向。这种结构和控制方法较为复杂，且容易出现故障，不利于产品的使用和推广。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种燃气热泵冷却水回路结构及其控制方法，可使结构更加简单，控制更加方便，确保发动机高效而稳定的运行。

本发明的技术方案是：

一种燃气热泵冷却水回路结构，包括八通阀，所述八通阀包括八个接口，能够受控实现两两相通；该八个接口分别连接发动机冷却水路两端、生活热水回路中的换热器两端、散热器的两端和热回收器水路两端，能够通过调节所述八通阀而改变发动机冷却水的流向。

进一步的，所述八通阀的八个接口呈圆形排列，并受控实现间隔轮换连通；该八个接口相邻两个为一组，依序连接发动机冷却水路两端、生活热水回路中的换热器两端、散热器的两端和热回收器水路两端。

进一步的，所述发动机出水口设有水温传感器，能够检测出水水温T。

一种燃气热泵冷却水回路结构的控制方法，所述八个接口包括接口I至接口VIII，且，接口I和接口VIII分别连接发动机冷却水路两端；接口II和接口III分别连接生活热水回路中的换热器两端；接口IV和接口V分别连接散热器的两端；接口VI和接口VII分别连接热回收器水路两端；

所述控制方法包括以下步骤：

1）制冷运行时：

1.1）当T＞90℃，进入模式一，即，通过转动八通阀的动盘，使接口I和接口III、接口II和接口IV、接口V和接口VII、接口VI和接口VIII分别连通；生活热水回路上的水泵由用户根据需求而关闭或开启，使冷却水仅在散热器中降温，或同时在散热器和换热器中降温，尽快将温度降低到90℃以下；

1.2）当60℃≤T≤90℃且生活热水水泵关闭时，进入模式一，冷却水主要通过散热器4进行降温；

1.3）当60℃≤T≤90℃且生活热水水泵开启时，进入模式二，即，通过转动八通阀的动盘，使接口I和接口III、接口II和接口VIII、接口IV和接口VI、接口V和接口VII分别连通，使冷却水主要通过换热器降温，同时提供生活热水；

1.4）当T＜60℃时，进入模式二，并关闭生活热水回路上的水泵；或是进入模式四，即，通过转动八通阀的动盘，使接口I和接口VII、接口II和接口IV、接口III和接口V、接口VI和接口VIII分别连通，并关闭热回收回路上的电子膨胀阀；

2）制热运行时，

2.1）当T＞90℃且生活热水水泵关闭时，进入模式三，即，通过转动八通阀的动盘，使接口I和接口VII、接口II和接口VIII、接口III和接口V、接口IV和接口VI分别连通，同时打开热回收回路上电子膨胀阀，使冷却水热量先提供给热回收器，提升空调制热效果，再经过散热器进行降温；

2.2）当T＞90℃且生活热水水泵打开时，进入模式一，并打开电子膨胀阀，使冷却水热量先提供给换热器，提高生活热水温度，再经过散热器降温，最后，经过热回收器，回收冷却水剩余的热量；

2.3）当60℃≤T≤90℃且生活热水水泵关闭时，进入模式四，并打开电子膨胀阀，使冷却水主要通过热回收器进行降温，并通过热泵系统回收冷却水热量，提升制热效果；

2.4）当T＜60℃时，进入模式二，并关闭生活热水水泵，使冷却水主要通过换热器，但不与生活热水进行换热；或，进入模式四，并关闭电子膨胀阀，使冷却水主要通过热回收器，但不与制冷剂换热，防止水温进一步下降。

本发明的有益效果：

本发明设计合理，结构简单，控制方便，可以根据运行状况，通过调节八通阀，改变冷却水的流向，使冷却水水温处于合理有效范围，确保发动机高效而稳定的运行。

附图说明

图1是模式一时的冷却水流向示意图。

图2是模式二时的冷却水流向示意图。

图3是模式三时的冷却水流向示意图。

图4是模式四时的冷却水流向示意图。

其中，1-发动机；2-水温传感器；3-换热器；4-散热器；5-热回收器；6-冷却水水泵；7-八通阀；8-生活热水水泵；9-电子膨胀阀；I--VIII代表接口I至接口VIII。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1至4所示。

一种燃气热泵冷却水回路结构，包括八通阀7。

所述八通阀7包括八个接口，可通过动盘的转动，实现两两相通。该八个接口八个接口包括接口I至接口VIII，呈圆形依序排列。其中，接口I和接口VIII分别连接发动机1冷却水路两端；接口II和接口III分别连接生活热水回路中的换热器3两端；接口IV和接口V分别连接散热器4的两端；接口VI和接口VII分别连接热回收器5水路两端。当各接口的连通方式改变时，可改变发动机冷却水的流向。

所述发动机1出水口设有水温传感器2，能够检测出水水温T，其进水口处设有冷却水水泵6，可推动冷却水的流动。

所述生活热水回路上设有生活热水水泵8，可促进生活热水的流动，提高换热效果。

所述散热器上设有风扇，可提高冷却水与空气的换热效率。

所述热回收回路上设有电子膨胀阀9，可对制冷剂进行节流节流后进入热回收器与高温冷却水进行热交换。

本发明一种燃气热泵冷却水回路结构的控制方法，包括以下步骤：

1）制冷运行时：

1.1）当T＞90℃，进入模式一，如图1所示，通过转动八通阀的动盘，使接口I和接口III、接口II和接口IV、接口V和接口VII、接口VI和接口VIII分别连通；生活热水回路上的水泵由用户根据需求而开启或关闭；当水泵关闭时，冷却水仅在散热器中降温，当水泵开启时，冷却水同时在散热器和换热器中降温，是温度尽快降低到90℃以下；

1.2）当60℃≤T≤90℃且生活热水水泵8关闭时，进入模式一，如图1所示，冷却水主要通过散热器4进行降温；

1.3）当60℃≤T≤90℃且生活热水水泵开启时，进入模式二，如图2所示，通过转动八通阀的动盘，使接口I和接口III、接口II和接口VIII、接口IV和接口VI、接口V和接口VII分别连通，使冷却水主要通过换热器降温，同时提供生活热水；

1.4）当T＜60℃时，进入模式二，如图2所示，并关闭生活热水回路上的水泵；或是进入模式四，如图4所示，通过转动八通阀的动盘，使接口I和接口VII、接口II和接口IV、接口III和接口V、接口VI和接口VIII分别连通，并关闭热回收回路上的电子膨胀阀；

2）制热运行时，

2.1）当T＞90℃且生活热水水泵关闭时，进入模式三，如图3所示，通过转动八通阀的动盘，使接口I和接口VII、接口II和接口VIII、接口III和接口V、接口IV和接口VI分别连通，同时打开热回收回路上电子膨胀阀，使冷却水热量先提供给热回收器，提升空调制热效果，再经过散热器进行降温；

2.2）当T＞90℃且生活热水水泵打开时，进入模式一，如图1所示，并打开电子膨胀阀，使冷却水热量先提供给换热器，提高生活热水温度，再经过散热器降温，最后，经过热回收器，回收冷却水剩余的热量；

2.3）当60℃≤T≤90℃且生活热水水泵关闭时，进入模式四，如图4所示，并打开电子膨胀阀，使冷却水主要通过热回收器进行降温，并通过热泵系统回收冷却水热量，提升制热效果；

2.4）当T＜60℃时，进入模式二，如图2所示，并关闭生活热水水泵，使冷却水主要通过换热器，但不与生活热水进行换热；或，进入模式四，如图4所示，并关闭电子膨胀阀，使冷却水主要通过热回收器，但不与制冷剂换热，防止水温进一步下降。

本发明可以根据机组运行状况，通过调节八通阀，改变冷却水的流向，使冷却水水温处于60~90℃，确保发动机高效而稳定的运行。同时，通过设置八通阀取代以往多个三通阀，使结构更加简单，控制更加方便，有利于产品的使用和推广。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (2)

1.一种燃气热泵冷却水回路结构的控制方法，其特征是，燃气热泵冷却水回路结构，包括八通阀，所述八通阀包括八个接口，能够受控实现两两相通；该八个接口分别连接发动机冷却水路两端、生活热水回路中的换热器两端、散热器的两端和热回收器水路两端，能够通过调节所述八通阀而改变发动机冷却水的流向，所述发动机出水口设有水温传感器，能够检测出水水温T，所述八个接口包括接口I至接口VIII，且，接口I和接口VIII分别连接发动机冷却水路两端；接口II和接口III分别连接生活热水回路中的换热器两端；接口IV和接口V分别连接散热器的两端；接口VI和接口VII分别连接热回收器水路两端；

所述控制方法包括以下步骤：

1）制冷运行时：

1.1）当T＞90℃，进入模式一，即，通过转动八通阀的动盘，使接口I和接口III、接口II和接口IV、接口V和接口VII、接口VI和接口VIII分别连通；生活热水回路上的水泵由用户根据需求而关闭或开启，使冷却水仅在散热器中降温，或同时在散热器和换热器中降温，尽快将温度降低到90℃以下；

1.2）当60℃≤T≤90℃且生活热水水泵关闭时，进入模式一，使冷却水主要通过散热器进行降温；

1.3）当60℃≤T≤90℃且生活热水水泵开启时，进入模式二，即，通过转动八通阀的动盘，使接口I和接口III、接口II和接口VIII、接口IV和接口VI、接口V和接口VII分别连通，使冷却水主要通过换热器降温，同时提供生活热水；

1.4）当T＜60℃时，进入模式二，并关闭生活热水回路上的水泵；或是进入模式四，即，通过转动八通阀的动盘，使接口I和接口VII、接口II和接口IV、接口III和接口V、接口VI和接口VIII分别连通，并关闭热回收回路上的电子膨胀阀；

2）制热运行时，

2.1）当T＞90℃且生活热水水泵关闭时，进入模式三，即，通过转动八通阀的动盘，使接口I和接口VII、接口II和接口VIII、接口III和接口V、接口IV和接口VI分别连通，同时打开热回收回路上电子膨胀阀，使冷却水热量先提供给热回收器，提升空调制热效果，再经过散热器进行降温；

2.2）当T＞90℃且生活热水水泵打开时，进入模式一，并打开电子膨胀阀，使冷却水热量先提供给换热器，提高生活热水温度，再经过散热器降温，最后，经过热回收器，回收冷却水剩余的热量；

2.3）当60℃≤T≤90℃且生活热水水泵关闭时，进入模式四，并打开电子膨胀阀，使冷却水主要通过热回收器进行降温，并通过热泵系统回收冷却水热量，提升制热效果；

2.4）当T＜60℃时，进入模式二，并关闭生活热水水泵，使冷却水主要通过换热器，但不与生活热水进行换热；或，进入模式四，并关闭电子膨胀阀，使冷却水主要通过热回收器，但不与制冷剂换热，防止水温进一步下降。

2.根据权利要求1所述的燃气热泵冷却水回路结构的控制方法，其特征是，所述八通阀的八个接口呈圆形排列。