CN116045403A - 冰蓄冷pvt多联机中央空调热泵及热水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统，主要由主机模块、双级模块、蓄能模块和室内模块组成，系统包括第一压缩机、第二压缩机、第一截止阀、第二截止阀、PVT组件、第一节流阀、第二节流阀、第三节流阀、第四节流阀、中间换热器、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第一储液器、第二储液器、第一四通换向阀、第二四通换向阀、第一三通阀、第二三通阀、室内换热器、热水换热器、气液分离器、逆变器和蓄冰槽；本发明系统可运行制冷剂与室内直接换热的制热制冷模式，还可运行蓄冰模式、蓄冰利用制冷+制热水模式，实现PVT热泵系统制冷量“移峰填谷”，PVT组件全年被冷却，发电效率较高，实现建筑物热电冷三联供。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能热泵技术领域，更具体的说，是涉及一种冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统。
背景技术
太阳能光伏光热(PVT)技术能同时提供电能和热能，主要部件为太阳电池和集热器，一方面控制了太阳能电池的工作温度，另一方面带走的热量得到了有效的利用，从而提高了太阳能的综合效率。
中央空调是建筑物实现供热与供冷的设备，现有的PVT式中央空调多采用水(或防冻液)为载冷剂的传统中央空调系统形式，即PVT热泵系统先制取热水或冷水，使用循环泵将热水或冷水输送至不同末端使用，以满足建筑物内各房间的供热或供冷需求。这种的PVT中央空调有以下不足：需要较大空间的机房以安装循环水泵、分集水器等设备，不适用于小型建筑物的供暖；制冷剂不直接与房间内空气换热，系统换热温差大，制热制冷效率不高；另外，现有的PVT中央空调系统运行模式较为单一、因太阳能的间歇性，使得PVT中央空调系统稳定性不好。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种夏季供冷时夜间冰蓄冷、白天冰蓄冷取冷同时PVT组件做蒸发器制热水的PVT热泵系统。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统，该冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统主要由主机模块、双级模块、冰蓄冷模块和室内模块组成，具体包括第一压缩机、第二压缩机、第一截止阀、第二截止阀、PVT组件、第一节流阀、第二节流阀、第三节流阀、第四节流阀、中间换热器、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第一储液器、第二储液器、第一四通换向阀、第二四通换向阀、第一三通阀、第二三通阀、室内换热器、热水换热器、气液分离器、逆变器和蓄冰槽；
第一压缩机吸气口经气液分离器分别与第二三通阀第三接口、第一四通换向阀第一接口连接，第一压缩机排气口经热水换热器与第一四通换向阀第三接口连接；第二压缩机吸气口分别与第二三通阀第一接口、第一截止阀一端连接，第二压缩机排气口与第二四通换向阀第四接口连接；第一四通换向阀第二接口与PVT组件一端连接，第一四通换向阀第四接口与第一三通阀第二接口连接，第一三通阀第三接口分别与第一截止阀一端、第二四通换向阀第二接口连接，第二四通换向阀第三接口与室内换热器一端连接，第二四通换向阀第一接口与蓄冰槽一端连接，蓄冰槽另一端经第三节流阀与第二储液器一端连接；第二储液器另一端与第二截止阀一端连接；室内换热器另一端经第四节流阀分别与第二截止阀另一端、第三单向阀出口、第四单向阀进口连接；第一三通阀第一接口与第四单向阀出口、第一单向阀出口、第一储液器进口连接；第一储液器出口与中间换热器第一接口连接；中间换热器第四接口分别经第二节流阀与中间换热器第二接口连接、经第一节流阀分别与第三单向阀进口、第二单向阀进口连接；中间换热器第三接口与第二三通阀第二接口连接，第一单向阀进口、第二单向阀出口与PVT组件另一端连接；PVT组件与逆变器电气连接。
本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统分制冷模式、蓄冰模式、蓄冰利用制冷模式、制热水模式、单级压缩制热模式和双级压缩制热模式运行共六种模式运行。
在夏季夜间房间无制冷需求时，冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以蓄冰模式运行，运行原理图如图2所示；第一节流阀和第三节流阀工作、第二节流阀和第四节流阀关闭，第一截止阀关闭、第二截止阀打开，第一四通换向阀第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，第二四通换向阀第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，第一三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第一三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第一压缩机开机、第二压缩机停机。
在夏季夜间房间有制冷需求时，冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以制冷模式运行，运行原理图如图3所示；第一节流阀、第二节流阀和第四节流阀工作、第三节流阀关闭，第一截止阀、第二截止阀关闭，第一四通换向阀第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，第二四通换向阀第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，第一三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第二三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第一压缩机开机、第二压缩机停机，中间换热器做单级压缩循环中液体过冷器使用。
在夏季白天房间有制冷需求时，冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以蓄冰利用制冷模式运行，运行原理图如图4所示；第一节流阀、第三节流阀和第四节流阀工作、第二节流阀关闭，第一截止阀和第二截止阀打开，第二四通换向阀第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，第一三通阀第一接口与第二接口连通、第二接口与第三接口断开，第二三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第二压缩机开机；在蓄冰利用制冷模式运行时，若房间有生活热水需求，冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统同时运行制热水模式，第一四通换向阀第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，第一压缩机开机。
在冬季室外环境温度较高或过度季节房间有制热需求时，冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以单级压缩制热模式运行，运行原理图如图5所示；第一节流阀、第二节流阀和第四节流阀工作、第三节流阀关闭，第一截止阀和第二截止阀关闭，第一四通换向阀第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，第二四通换向阀第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，第一三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第二三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第一压缩机开机、第二压缩机停机，中间换热器做单级压缩循环中液体过冷器使用。
在冬季室外环境温度较低房间有制热需求时，冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以双级压缩制热模式运行，运行原理图如图6所示；第一节流阀、第二节流阀和第四节流阀工作、第三节流阀关闭，第一截止阀打开、第二截止阀关闭，第一四通换向阀第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，第二四通换向阀第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，第一三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第二三通阀第一接口与第二接口连通、第二接口与第三接口断开，第一压缩机开机和第二压缩机开机，中间换热器做双级压缩循环中中间冷却器使用。
所述的三通阀替换为四通换向阀或若干个截止阀。
所述第一截止阀、第二截止阀为电磁阀、手阀或球阀。
所述蓄冰槽内蓄冷介质为水、乙二醇或其它蓄热材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统可分制冷模式、蓄冰模式、蓄冰利用制冷模式、制热水模式、单级压缩制热模式和双级压缩制热模式共六种模式运行，各制冷、取冷、制热模式之间切换灵活，环境适应性强，效率较高；
2、本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统中PVT组件在夏季夜间作冷凝器、利用天空冷辐射实现制冷剂冷凝为房间实现制冷，而在房间无制冷需求时，本发明多联机系统又可以运行蓄冰模式，将夜间天空冷辐射冷凝获得的机组冗余制冷量以冰状态蓄存，在白天PVT组件受太阳光照射及光伏电池余热加热而无法作冷凝器时，压缩机将制冷剂排入蓄冰槽进行冷凝为房间制冷，以实现PVT热泵系统制冷量的“移峰填谷”；
3、本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统在夏季白天运行蓄冰利用制冷模式为房间制冷时可同时运行制热水模式，PVT组件可作蒸发器，吸收太阳光热和光伏电池余热，获得生活热水的同时因PVT组件被冷却，光伏电池的发电效率升高，真正实现建筑物热电冷三联供；
4、本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统结构简单、各模块拼装方便，安装空间较小，系统较集成，无需另外配置水系统，与建筑物各房间末端连接为制冷剂管道，无需配置防冻电伴热带，降低电能消耗；另外，建筑物各房间末端为制冷剂直接传热，无中间载冷剂传热过程，制冷制热系数更高；
5、本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统中的中间换热器既做单级压缩循环中的液体过冷器，又可做双级压缩循环中的中间冷却器，设备利用率高。
附图说明
图1为本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统原理图，
图中：A主机模块；B双级模块；C冰蓄冷模块；D室内模块；1-1第一压缩机；1-2第二压缩机；2-1第一截止阀；2-2第二截止阀；3PVT组件；4-1第一节流阀；4-2第二节流阀；4-3第三节流阀；4-4第四节流阀；5中间换热器；5a第一接口；5b第二接口；5c第三接口；5d第四接口；6-1第一单向阀；6-2第二单向阀；6-3第三单向阀；6-4第四单向阀；7-1第一储液器；7-2第二储液器；8-1第一四通换向阀；8-2第二四通换向阀；9-1第一三通阀；9-2第二三通阀；10室内换热器；11热水换热器；12气液分离器；13逆变器；14蓄冰槽；
图2为本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以蓄冰模式运行原理图；
图3为本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以制冷模式运行原理图；
图4为本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以蓄冰利用制冷+制热水模式运行原理图；
图5为本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以单级压缩制热模式运行原理图；
图6为本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以双级压缩制热模式运行原理图；
图7为本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统中中间换热器接口示意图；
图8所示为本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统中四通换向阀接口示意图，
图中：8a第一接口；8b第二接口；8c第三接口；8d第四接口；
图9所示为本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统中三通换向阀接口示意图，
图中：9a第一接口；9b第二接口；9c第三接口。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“高压”、“中压”、“低压”应做广义理解，是指同一运行模式中的压力相对值，例如，在双级压缩制热模式中，“高压”是指第二压缩机排气口至第四节流阀进口之间管路的压力，低压是指第一节流阀出口至第一压缩机吸气口之间管路的压力，中压是指第二节流阀出口至第二压缩机吸气口、第一压缩机排气口之间管路的压力。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统的原理图如图1所示，系统由主机模块A、双级模块B、冰蓄冷模块C和室内模块D组成，系统包括第一压缩机1-1、第二压缩机1-2、第一截止阀2-1、第二截止阀2-2、PVT组件3、第一节流阀4-1、第二节流阀4-2、第三节流阀4-3、第四节流阀4-4、中间换热器5、第一单向阀6-1、第二单向阀6-2、第三单向阀6-3、第四单向阀6-4、第一储液器7-1、第二储液器7-2、第一四通换向阀8-1、第二四通换向阀8-2、第一三通阀9-1、第二三通阀9-2、室内换热器10、热水换热器11、气液分离器12、逆变器13和蓄冰槽14；所述第一压缩机1-1吸气口经所述气液分离器12与所述第一三通阀9-1第三接口及第一四通换向阀8-1第一接口连接，所述第一压缩机1-1排气口经所述热水换热器11与所述第一四通换向阀8-1第三接口连接，所述第二压缩机1-2吸气口与所述第二三通阀9-2第一接口及所述第一截止阀2-1一端连接，所述第二压缩机1-2排气口与所述第二四通换向阀8-2第四接口连接；所述第一四通换向阀8-1第二接口与所述PVT组件3一端连接，所述第一四通换向阀8-1第四接口与所述第一三通阀9-2第二接口连接，所述第二三通阀9-2第三接口与所述第一截止阀2-1另一端及第二四通换向阀8-2第二接口连接，所述第二四通换向阀8-2第三接口与所述室内换热器10一端连接，所述第二四通换向阀8-2第一接口与所述蓄冰槽14一端连接，所述蓄冰槽14另一端经所述第三节流阀4-3与所述第二储液器7-2一端连接；所述第二储液器7-2另一端与所述第二截止阀2-2一端连接，所述室内换热器10另一端经所述第四节流阀4-4与所述第二截止阀2-2另一端、第三单向阀6-3出口及第四单向阀6-4进口连接，所述第一三通阀9-1第一接口与所述第四单向阀6-4出口、第一单向阀6-1出口及所述第一储液器7-1进口连接；所述第一储液器7-1出口与所述中间换热器5第一接口连接，所述中间换热器5第四接口分别经第二节流阀4-2与所述中间换热器5第二接口连接、经第一节流阀4-1与所述第三单向阀6-3进口、第二单向阀6-2进口连接，所述中间换热器5第三接口与所述第二三通阀9-2第二接口连接，所述第一单向阀6-1进口、第二单向阀6-2出口与所述PVT组件3另一端连接；所述PVT组件3与所述逆变器13电气连接。
本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统分制冷模式、蓄冰模式、蓄冰利用制冷模式、制热水模式、单级压缩制热模式和双级压缩制热模式运行共六种模式运行。
在夏季夜间房间无制冷需求时，本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以蓄冰模式运行，运行原理图如图2所示；所述第一节流阀4-1和第三节流阀4-3工作、第二节流阀4-2和第四节流阀4-4关闭，所述第一截止阀2-1关闭、第二截止阀2-2打开，所述第一四通换向阀8-1第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，所述第二四通换向阀8-2第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，所述第一三通阀9-1第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，所述第二三通阀9-2第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，所述第一压缩机1-1开机、第二压缩机1-2停机；制冷剂热力过程：所述第一压缩机1-1经所述气液分离器12、第一四通换向阀8-1、第一三通阀9-1、第二四通换向阀8-2由所述蓄冰槽14中吸入低压饱和气体，经压缩升高后变为高压过热气体经所述热水换热器11、第一四通换向阀8-1被排入所述PVT组件3，过热气体在所述PVT组件3中被室外天空冷辐射及空气冷凝变为高压液体，高压液体经所述第一单向阀6-1、第一储液器7-1、中间换热器5、第一节流阀4-1、第三单向阀6-3、第二截止阀2-2进入所述第二储液器7-2中，由所述第二储液器流出的高压液体进入所述第三节流阀4-3膨胀降压变为低压气液两相混合物，混合物中的液体在蓄冰槽14中蒸发变为饱和气体，蓄冰槽中液态水被冷却变为冰进行蓄冷，由蓄冰槽换热器14流出的低压饱和气体经所述第二四通换向阀8-2、第一三通阀9-1、第一四通换向阀8-1、气液分离器12被所述第一压缩机1-1再次吸入完成制冷剂循环。
在夏季夜间房间有制冷需求时，本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以制冷模式运行，运行原理图如图3所示；所述第一节流阀4-1、第二节流阀4-2和第四节流阀4-4工作、第三节流阀4-3关闭，所述第一截止阀2-1、第二截止阀2-2关闭，所述第一四通换向阀8-1第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，所述第二四通换向阀8-2第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，所述第一三通阀9-1第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，所述第二三通阀9-2第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，所述第一压缩机1-1开机、第二压缩机1-2停机，所述中间换热器5做单级压缩循环中液体过冷器使用；制冷剂热力过程：所述第一压缩机1-1经所述气液分离器12、第一四通换向阀8-1、第一三通阀9-1、第二四通换向阀8-2由所述室内换热器10中吸入低压饱和气体，经压缩升高后变为高压过热气体经所述热水换热器11、第一四通换向阀8-1被排入所述PVT组件3，过热气体在所述PVT组件3中被室外天空冷辐射及空气冷凝变为高压液体，高压液体经所述第一单向阀6-1流入所述第一储液器7-1中，所述第一储液器7-1流出的高压液体由第一接口进入所述中间换热器5(液体过冷器)，被冷却变为具有一定过冷度的高压液体由所述中间换热器5第四接口流出，液体分两部分分别进入所述第一节流阀4-1和所述第二节流阀4-2中，经所述第二节流阀4-2膨胀降压变为中压气液两相制冷剂由第二接口进入所述中间换热器5中，液体部分蒸发吸热为中间换热器5另一侧制冷剂液体冷却提供冷源，变为中压饱和气体由所述中间换热器5第三接口流出进入所述第二三通阀9-2中；进入所述第一节流阀4-1的液体膨胀降压变为较低压力的制冷剂经所述第三单向阀6-3进入所述第四节流阀4-4，经膨胀降压变为低压气液两相混合物进入所述室内换热器10，混合物中的液体在室内换热器10中蒸发变为饱和气体，室内空气被冷却，产生制冷现象，由室内换热器10流出的低压饱和气体经所述第二四通换向阀8-2、第一三通阀9-1、第一四通换向阀8-1与所述第二三通阀9-2流出的饱和制冷剂气体混合进入所述气液分离器12中，之后被所述第一压缩机1-1再次吸入完成制冷剂循环；其中所述第二节流阀4-2至气液分离器之间制冷剂压力值略高于所述第一节流阀4-1至气液分离器之间制冷剂压力值。
在夏季白天房间有制冷需求时，本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以蓄冰利用制冷模式运行，运行原理图如图4所示；所述第一节流阀4-1与第四节流阀4-4工作、第三节流阀4-3开度调至最大、第二节流阀4-2关闭，所述第一截止阀2-1和第二截止阀2-2打开，所述第一四通换向阀8-1第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，所述第二四通换向阀8-2第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，所述第一三通阀9-1第一接口与第二接口连通、第二接口与第三接口断开，所述第二三通阀9-2第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，所述第一压缩机1-1开机，所述第二压缩机1-2开机；制冷剂热力过程：所述第二压缩机1-2经所述第二四通换向阀8-2由所述室内换热器10中吸入低压饱和制冷剂气体，经压缩升高后变为高压过热气体经所述第二四通换向阀8-2被排入所述蓄冰槽14中，过热气体在所述蓄冰槽14中被冰冷却变为高压液体，高压液体经所述第三节流阀4-3、第二储液器7-2、第二截止阀2-2进入所述第四节流阀4-4，经膨胀降压变为低压气液两相混合物进入所述室内换热器10，混合物中的液体在室内换热器10中蒸发变为饱和气体，室内空气被冷却，产生制冷现象，由室内换热器10流出的低压饱和气体经所述第二四通换向阀8-2、第一截止阀2-1被所述第二压缩机1-2再次吸入完成制冷剂循环；在蓄冰利用制冷模式运行时，若房间有生活热水需求，本发明多联机中央空调系统同时运行制热水模式，所述第一四通换向阀8-1第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，所述第一压缩机1-1开机；制冷剂热力过程：所述第一压缩机1-1经所述气液分离器12、第一四通换向阀8-1由所述PVT组件3吸入低压过热气体，经压缩升高后变为高压过热气体进入所述热水换热器11中，被热水换热器11另一侧的较低温度的水冷凝变为高压液体制冷剂由所述第一四通换向阀8-1、第一三通阀9-1流入所述第一储液器7-1中，同时热水换热器11另一侧水被加热变为可供用户使用的生活热水，由所述第一储液器7-1流出的高压液体经所述中间换热器5进入所述第一节流阀4-1膨胀降压变为低压气液混合物，混合物经所述第二单向阀6-2进入所述PVT组件3内蒸发，吸收光伏电池余热及室外环境热量变为低压饱和气体，由所述PVT组件3流出的饱和制冷剂气体经所述第一四通换向阀8-1进入所述气液分离器，之后被所述第一压缩机1-1再次吸入完成制冷剂循环；在有光照的白天所述PVT组件3中的光伏电池在阳光照射下发电，经所述逆变器12调整变为用户可以使用的电。
在冬季室外环境温度较高或在过渡季节房间有制热需求时，本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以单级压缩制热模式运行，运行原理图如图5所示；所述第一节流阀4-1、第二节流阀4-2和第四节流阀4-4工作、第三节流阀4-3关闭，所述第一截止阀2-1和第二截止阀2-2关闭，所述第一四通换向阀8-1第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，所述第二四通换向阀8-2第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，所述第一三通阀9-1第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，所述第二三通阀9-2第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，所述第一压缩机1-1开机、第二压缩机1-2停机，所述中间换热器5做单级压缩循环中液体过冷器使用；制冷剂热力过程：所述第一压缩机1-1经所述气液分离器12、第一四通换向阀8-1由所述PVT组件3及经所述第二三通阀9-2由所述中间换热器5吸入低压过热气体，经压缩升高后变为高压过热气体经所述热水换热器11、第一四通换向阀8-1、第一三通阀9-1、第二四通换向阀8-2排入所述室内换热器10，过热气体在所述室内换热器10中被室内空气冷却放热变为高压液体，同时产生制热现象，高压液体经所述第四节流阀4-4膨胀降压变为中压气液两相混合物，混合物经所述第四单向阀6-4流入所述第一储液器7-1中，由第一储液器7-1流出的制冷剂液体经所述中间换热器5后被冷却变为干度较低的气液混合物，一小部分混合物经所述第二节流阀4-2膨胀降压变为低压气液混合物进入所述中间换热器5一侧，之后蒸发为所述中间换热器5另一侧提供制冷量变为低压饱和状态制冷剂气体进入所述第二三通阀9-2中；一大部分混合物进入所述第一节流阀4-1进行膨胀降压变为低压气液混合物，混合物进入所述PVT组件3蒸发，吸收光伏电池余热及室外环境热量变为低压饱和气体，由所述PVT组件3流出的饱和制冷剂气体经所述第一四通换向阀8-1与由所述第二三通阀9-2流出的饱和制冷剂气体混合进入所述气液分离器12中，之后被所述第一压缩机1-1再次吸入完成制冷剂循环；其中所述第二节流阀4-2至气液分离器之间制冷剂压力值略高于所述第一节流阀4-1至气液分离器之间制冷剂压力值；在有光照的白天所述PVT组件3中的光伏电池在阳光照射下发电，经所述逆变器12调整变为用户可以使用的电。
在冬季室外环境温度较低房间有制热需求时，本发明冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以双级压缩制热模式运行，运行原理图如图6所示；所述第一节流阀4-1、第二节流阀4-2和第四节流阀4-4工作、第三节流阀4-3关闭，所述第一截止阀2-1打开、第二截止阀2-2关闭，所述第一四通换向阀8-1第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，所述第二四通换向阀8-2第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，所述第一三通阀9-1第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，所述第二三通阀9-2第一接口与第二接口连通、第二接口与第三接口断开，所述第一压缩机1-1开机和第二压缩机1-2开机，所述中间换热器5做双级压缩循环中中间冷却器使用；制冷剂热力过程：所述第一压缩机1-1经所述气液分离器12、第一四通换向阀8-1由所述PVT组件3吸入低压饱和气体，经压缩升高后变为中压过热气体经所述热水换热器11、第一四通换向阀8-1、第一三通阀9-1、第一截止阀2-1与所述第二三通阀9-2流出的中压饱和气体混合被所述第二压缩机1-2吸入，经压缩升压后变为高压过热制冷剂气体，高压气体经所述第二四通换向阀8-2被排入所述室内换热器10，高压过热气体在所述室内换热器10中被室内空气冷却放热变为高压液体，同时产生制热现象，高压液体经所述第四节流阀4-4膨胀降压变为压力稍低的气液两相混合物，混合物经所述第四单向阀6-4流入所述第一储液器7-1中，由第一储液器7-1流出的制冷剂液体经所述中间换热器5后被冷却变为干度较低的气液混合物，一小部分混合物经所述第二节流阀4-2膨胀降压变为中压气液混合物进入所述中间换热器5一侧，之后蒸发为所述中间换热器5另一侧提供制冷量变为中压饱和状态制冷剂气体进入所述第二三通阀9-2中；一大部分混合物进入所述第一节流阀4-1进行膨胀降压变为低压气液混合物，混合物进入所述PVT组件3蒸发，吸收光伏电池余热及室外环境热量变为低压饱和气体，由所述PVT组件3流出的饱和制冷剂气体经所述第一四通换向阀8-1进入所述气液分离器12中，之后被所述第一压缩机1-1再次吸入完成制冷剂循环；在有光照的白天所述PVT组件3中的光伏电池在阳光照射下发电，经所述逆变器12调整变为用户可以使用的电。
所述蓄冰槽内蓄冷介质可以为水、乙二醇或其它蓄热材料。
所述PVT组件可以为扁盒式、管板式、吹胀板式或平板式。
所述压缩机为涡旋压缩机、转子压缩机、螺杆压缩机和活塞压缩机中的任一种。
所述膨胀阀为电子膨胀阀、热力膨胀阀、毛细管或孔板节流装置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统，其特征在于，该冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统主要由主机模块、双级模块、冰蓄冷模块和室内模块组成，具体包括第一压缩机、第二压缩机、第一截止阀、第二截止阀、PVT组件、第一节流阀、第二节流阀、第三节流阀、第四节流阀、中间换热器、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第一储液器、第二储液器、第一四通换向阀、第二四通换向阀、第一三通阀、第二三通阀、室内换热器、热水换热器、气液分离器、逆变器和蓄冰槽；
第一压缩机吸气口经气液分离器分别与第二三通阀第三接口、第一四通换向阀第一接口连接，第一压缩机排气口经热水换热器与第一四通换向阀第三接口连接；第二压缩机吸气口分别与第二三通阀第一接口、第一截止阀一端连接，第二压缩机排气口与第二四通换向阀第四接口连接；第一四通换向阀第二接口与PVT组件一端连接，第一四通换向阀第四接口与第一三通阀第二接口连接，第一三通阀第三接口分别与第一截止阀一端、第二四通换向阀第二接口连接，第二四通换向阀第三接口与室内换热器一端连接，第二四通换向阀第一接口与蓄冰槽一端连接，蓄冰槽另一端经第三节流阀与第二储液器一端连接；第二储液器另一端与第二截止阀一端连接；室内换热器另一端经第四节流阀分别与第二截止阀另一端、第三单向阀出口、第四单向阀进口连接；第一三通阀第一接口与第四单向阀出口、第一单向阀出口、第一储液器进口连接；第一储液器出口与中间换热器第一接口连接；中间换热器第四接口分别经第二节流阀与中间换热器第二接口连接、经第一节流阀分别与第三单向阀进口、第二单向阀进口连接；中间换热器第三接口与第二三通阀第二接口连接，第一单向阀进口、第二单向阀出口与PVT组件另一端连接；PVT组件与逆变器电气连接。
2.根据权利要求1所述的冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统，其特征在于，在夏季夜间房间无制冷需求时，冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以蓄冰模式运行；第一节流阀和第三节流阀工作、第二节流阀和第四节流阀关闭，第一截止阀关闭、第二截止阀打开，第一四通换向阀第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，第二四通换向阀第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，第一三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第一三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第一压缩机开机、第二压缩机停机。
3.根据权利要求1所述的冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统，其特征在于，在夏季夜间房间有制冷需求时，冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以制冷模式运行；第一节流阀、第二节流阀和第四节流阀工作、第三节流阀关闭，第一截止阀、第二截止阀关闭，第一四通换向阀第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，第二四通换向阀第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，第一三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第二三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第一压缩机开机、第二压缩机停机，中间换热器做单级压缩循环中液体过冷器使用。
4.根据权利要求1所述的冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统，其特征在于，在夏季白天房间有制冷需求时，冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以蓄冰利用制冷模式运行；第一节流阀、第三节流阀和第四节流阀工作、第二节流阀关闭，第一截止阀和第二截止阀打开，第二四通换向阀第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，第一三通阀第一接口与第二接口连通、第二接口与第三接口断开，第二三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第二压缩机开机；在蓄冰利用制冷模式运行时，若房间有生活热水需求，冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统同时运行制热水模式，第一四通换向阀第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，第一压缩机开机；在有光照的白天PVT组件中的光伏电池在阳光照射下发电，经逆变器调整变为用户可使用的电。
5.根据权利要求1所述的冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统，其特征在于，在冬季室外环境温度较高或过度季节房间有制热需求时，冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以单级压缩制热模式运行；第一节流阀、第二节流阀和第四节流阀工作、第三节流阀关闭，第一截止阀和第二截止阀关闭，第一四通换向阀第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，第二四通换向阀第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，第一三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第二三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第一压缩机开机、第二压缩机停机，中间换热器做单级压缩循环中液体过冷器使用，在有光照的白天PVT组件中的光伏电池在阳光照射下发电，经逆变器调整变为用户可使用的电；在有光照的白天PVT组件中的光伏电池在阳光照射下发电，经逆变器调整变为用户可使用的电。
6.根据权利要求1所述的冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统，其特征在于，在冬季室外环境温度较低房间有制热需求时，冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以双级压缩制热模式运行；第一节流阀、第二节流阀和第四节流阀工作、第三节流阀关闭，第一截止阀打开、第二截止阀关闭，第一四通换向阀第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，第二四通换向阀第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，第一三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第二三通阀第一接口与第二接口连通、第二接口与第三接口断开，第一压缩机开机和第二压缩机开机，中间换热器做双级压缩循环中中间冷却器使用。
7.根据权利要求1所述的PVT冰蓄冷多联机中央空调系统，其特征在于，所述的三通阀替换为四通换向阀或若干个截止阀。
8.根据权利要求1所述的冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统，其特征在于，所述第一截止阀、第二截止阀为电磁阀、手阀或球阀。
9.根据权利要求1所述的PVT冰蓄冷多联机中央空调系统，其特征在于，所述蓄冰槽内蓄冷介质为水、乙二醇或其它蓄热材料。
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| 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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