CN116294270B - 冷热双储式pvt多联机中央空调热泵系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统，系统由主机模块、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、第一油分离器、第二油分离器、第一四通换向阀、第二四通换向阀、第三四通换向阀、三通阀、室内换热器、蓄能槽换热器、逆变器、干燥过滤器、视液镜和气液分离器；本发明多联机热泵系统可运行单级压缩制热、双级压缩制热、单级压缩蓄热、双级压缩蓄热、蓄热利用制热、蓄冷和蓄冷利用制冷七种模式，系统环境适应性强，制热制冷效率高，蓄能槽换热器蓄热与蓄热利用容量范围大。

Description

冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统
技术领域
本发明涉及太阳能热泵技术领域，更具体的说，是涉及一种可实现冷热双储的PVT多联机中央空调热泵系统。
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式中央空调多是以水(或防冻液)为载冷剂的传统中央空调系统，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。现有的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；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，而提供一种在夏季制冷时既可实现蓄冷利用制冷、冬季制热时又可实现蓄热利用制热的PVT多联机中央空调系统。
本发明的的技术方案：
一种冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统的原理图如图1所示，系统由主机模块、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、第一油分离器、第二油分离器、第一四通换向阀、第二四通换向阀、第三四通换向阀、三通阀、室内换热器、蓄能槽换热器、逆变器、干燥过滤器、视液镜和气液分离器；所述第一压缩机吸气口经所述气液分离器与所述三通阀第三接口连接及第一四通换向阀第一接口连接，所述第一压缩机排气口经所述第一油分离器、第一单向阀与第一四通换向阀第三接口连接，所述第二压缩机吸气口与所述三通阀第一接口及所述第二截止阀一端连接，所述第二压缩机排气口经所述第二油分离器、第二单向阀与所述第二四通换向阀第四接口连接；所述第一四通换向阀第二接口与所述PVT组件一端连接，所述第一四通换向阀第四接口与所述第二四通换向阀第二接口及所述第二截止阀另一端连接，所述第二四通换向阀第三接口与所述室内换热器一端连接，所述第二四通换向阀第一接口与所述第三四通换向阀第二接口连接，所述第三四通换向阀第四接口经所述第四节流阀与所述室内换热器另一端连接，所述第三四通换向阀第一接口与所述第三节流阀一端及所述干燥过滤器一端连接，所述第三四通换向阀第三接口经所述蓄能槽换热器与所述第三节流阀另一端连接；所述干燥过滤器出口经所述视液镜与所述中间换热器第四接口及所述第二节流阀一端连接，所述第二节流阀另一端与所述中间换热器第二接口连接，所述中间换热器第三接口与所述三通阀第二接口连接，所述中间换热器第一接口经所述第一截止阀、第一节流阀与所述PVT组件另一端连接。
本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统分单级压缩制热模式、双级压缩制热模式、单级压缩蓄热模式、双级压缩蓄热模式、蓄热利用制热模式、蓄冷模式(冬季蓄热利用除霜模式)和蓄冷利用制冷模式共七种模式运行。
在过度季节或室外环境温度较高的冬季有制热需求时，本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以单级压缩制热模式运行，为室内环境提供制热量，运行原理图如图2所示。所述第一截止阀打开、第二截止阀关闭，所述第一节流阀工作、第二节流阀工作、第三节流阀关闭、第四节流阀工作，所述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，所述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，所述第三四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，所述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，所述第一压缩机开机，所述第二压缩机停机，所述中间换热器做单级压缩循环中液体过冷器使用。在有光照的白天所述PVT组件中的光伏电池在阳光照射下发电，经所述逆变器调整变为用户可以使用的电。
在冬季夜间或室外环境温度较低的白天有制热需求时，本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以双级压缩制热模式运行，为室内环境提供制热量，运行原理图如图3所示。所述第一截止阀打开、第二截止阀打开，所述第一节流阀工作、第二节流阀工作、第三节流阀关闭、第四节流阀工作，所述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，所述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，所述第三四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，所述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，所述第一压缩机开机做双级压缩循环中低压压缩机使用，所述第二压缩机开机做双级压缩循环中高压压缩机使用，所述中间换热器做双级压缩循环中中间冷却器使用。在有光照的白天所述PVT组件中的光伏电池在阳光照射下发电，经所述逆变器调整变为用户可以使用的电。
在过度季节或冬季室外环境温度较高且房间无制热需求时，本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以单级压缩蓄热模式运行，为蓄能槽换热器蓄存热量，运行原理图如图4所示。所述第一截止阀打开、第二截止阀关闭，所述第一节流阀工作、第二节流阀关闭、第三节流阀工作、第四节流阀关闭，所述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，所述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，所述第三四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，所述三通阀第二接口与第三接口断开、第一接口与第二接口连通，所述第一压缩机开机，所述第二压缩机停机，所述中间换热器做单级压缩循环中液体过冷器使用。在有光照的白天所述PVT组件中的光伏电池在阳光照射下发电，经所述逆变器调整变为用户可以使用的电。
在冬季室外环境温度较低且房间无制热需求时，本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以双级压缩蓄热模式运行，为蓄能槽换热器蓄存较高温度热量，运行原理图如图5所示。所述第一截止阀打开、第二截止阀打开，所述第一节流阀工作、第二节流阀工作、第三节流阀工作、第四节流阀关闭，所述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，所述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，所述第三四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，所述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，所述第一压缩机开机做双级压缩循环中低压压缩机使用，所述第二压缩机开机做双级压缩循环中高压压缩机使用，所述中间换热器做双级压缩循环中中间冷却器使用。在有光照的白天所述PVT组件中的光伏电池在阳光照射下发电，经所述逆变器调整变为用户可以使用的电。
在冬季蓄能槽换热器中存在蓄存热量且有房间制热需求时，本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以蓄热利用制热模式运行，为室内环境提供制热量。蓄热利用制热模式分为先后两部进行：高温蓄热热量利用和中温蓄热热量利用。高温蓄热热量利用，运行原理图如图6所示。所述第一截止阀关闭、第二截止阀关闭，所述第一节流阀关闭、第二节流阀全开、第三节流阀全开、第四节流阀工作，所述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，所述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，所述第三四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，所述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，所述第一压缩机开机，所述第二压缩机停机。随着高温蓄热热量利用，所述蓄能槽换热器中蓄热介质温度逐渐降低，转为中温蓄热热量利用，运行原理图如图7所示。所述第一截止阀由关闭转为打开，所述第一节流阀由关闭转为工作，所述中间换热器做单级压缩循环中的液体过冷器。在有光照的白天所述PVT组件中的光伏电池在阳光照射下发电，经所述逆变器调整变为用户可以使用的电。
在夏季夜间房间无制冷需求时，本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以蓄冷模式(或为蓄热利用除霜模式)运行，为蓄能槽换热器蓄存冷量(或冬季PVT组件除霜)，运行原理图如图8所示。所述第一截止阀打开、第二截止阀关闭，所述第一节流阀工作、第二节流阀关闭、第三节流阀工作、第四节流阀关闭，所述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，所述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，所述第三四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，所述三通阀第二接口与第三接口断开、第一接口与第二接口连通，所述第一压缩机开机，所述第二压缩机停机。
在夏季蓄能槽换热器中存在蓄存冷量且有房间制冷需求时，本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以蓄冷利用制冷模式运行，为室内环境提供制冷量，运行原理图如图9所示。所述第一截止阀关闭、第二截止阀打开，所述第一节流阀关闭、第二节流阀关闭、第三节流阀全开、第四节流阀工作，所述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，所述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，所述第三四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，所述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，所述第一压缩机停机，所述第二压缩机开机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统可分单级压缩制热模式、双级压缩制热模式、单级压缩蓄热模式、双级压缩蓄热模式、蓄热利用制热模式、蓄冷模式(冬季蓄热利用除霜模式)和蓄冷利用制冷模式共七种模式运行，各制热、制冷、蓄热利用制热、蓄冷利用制冷模式之间切换灵活，环境适应性强，效率较高；
2、本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统中在较暖和的白天可分中高温两级蓄热，既可进行单机压缩中温蓄能槽换热器蓄热，又可进行双级压缩高温蓄能槽换热器蓄热，同时，蓄能槽换热器蓄热利用可分为两部进行，蓄能槽换热器蓄热过程与蓄热利用过程容量范围更广，蓄热与放热能力更强。
3、本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统安装空间较小，系统较集成，可随PVT组件安装在屋面，无需另外配置分集水器、循环泵机房，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，此部分对电能无消耗；另外，系统与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；
4、本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵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为本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统原理图，
图中：A主机模块，B双级模块，C蓄能模块，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，6-1第一单向阀，6-2第二单向阀，7-1第一油分离器，7-2第二油分离器，8-1第一四通换向阀，8-2第二四通换向阀，8-3第三四通换向阀，9三通阀，10室内换热器，11蓄能槽换热器，12逆变器，13干燥过滤器，14视液镜，15气液分离器；
图2为本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以单级压缩制热模式运行原理图；
图3为本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以双级压缩制热模式运行原理图；
图4为本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以单级压缩蓄热模式运行原理图；
图5为本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以双级压缩蓄热模式运行原理图；
图6为本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以蓄热利用制热模式-高温蓄热热量利用运行时原理图；
图7为本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以蓄热利用制热模式-中温蓄热热量利用运行时原理图；
图8为本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以蓄冷模式(冬季蓄热利用除霜模式)运行原理图；
图9为本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以蓄冷利用制冷模式运行原理图；
图10为本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统中间换热器接口示意图，图中：5a第一接口，5b第二接口，5c第三接口，5d第四接口；
图11为本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵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12为本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵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。
冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统的原理图如图1所示，系统由主机模块A、双级模块B、蓄能模块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、第一油分离器7-1、第二油分离器7-2、第一四通换向阀8-1、第二四通换向阀8-2、第三四通换向阀8-3、三通阀9、室内换热器10、蓄能槽换热器11、逆变器12、干燥过滤器13、视液镜14和气液分离器15；所述第一压缩机1-1吸气口经所述气液分离器15与所述三通阀9第三接口连接及第一四通换向阀8-1第一接口连接，所述第一压缩机1-1排气口经所述第一油分离器7-1、第一单向阀6-1与第一四通换向阀8-1第三接口连接，所述第二压缩机1-2吸气口与所述三通阀9第一接口及所述第二截止阀2-2一端连接，所述第二压缩机1-2排气口经所述第二油分离器15、第二单向阀6-2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第四接口与所述第二四通换向阀8-2第二接口及所述第二截止阀2-2另一端连接，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第一接口与所述第三四通换向阀8-3第二接口连接，所述第三四通换向阀8-3第四接口经所述第四节流阀4-4与所述室内换热器10另一端连接，所述第三四通换向阀8-3第一接口与所述第三节流阀4-3一端及所述干燥过滤器13一端连接，所述第三四通换向阀8-3第三接口经所述蓄能槽换热器11与所述第三节流阀4-3另一端连接；所述干燥过滤器13出口经所述视液镜14与所述中间换热器5第四接口及所述第二节流阀4-2一端连接，所述第二节流阀4-2另一端与所述中间换热器5第二接口连接，所述中间换热器5第三接口与所述三通阀9第二接口连接，所述中间换热器5第一接口经所述第一截止阀2-1、第一节流阀4-1与所述PVT组件3另一端连接。
本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统分单级压缩制热模式、双级压缩制热模式、单级压缩蓄热模式、双级压缩蓄热模式、蓄热利用制热模式、蓄冷模式(冬季蓄热利用除霜模式)和蓄冷利用制冷模式共七种模式运行。
在过度季节或室外环境温度较高的冬季有制热需求时，本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以单级压缩制热模式运行，为室内环境提供制热量，运行原理图如图2所示。所述第一截止阀2-1打开、第二截止阀2-2关闭，所述第一节流阀4-1工作、第二节流阀4-2工作、第三节流阀4-3关闭、第四节流阀4-4工作，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，所述第三四通换向阀8-3第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，所述三通阀9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15、第一四通换向阀8-1由所述PVT组件3及经所述三通阀9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第一油分离器7-1、第一单向阀6-1、第一四通换向阀8-1、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，混合物经所述第三四通换向阀8-3、干燥过滤器13进入所述视液镜14，由视液镜14流出的制冷剂被分为两部分，一小部分中压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，一大部分中压混合物进入中间换热器5另一侧被冷却为干度较低的中压气液混合物，之后混合物经所述第一截止阀2-1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与由所述三通阀9流出的饱和制冷剂气体混合进入所述气液分离器15，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15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15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。
在冬季夜间或室外环境温度较低的白天有制热需求时，本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以双级压缩制热模式运行，为室内环境提供制热量，运行原理图如图3所示。所述第一截止阀2-1打开、第二截止阀2-2打开，所述第一节流阀4-1工作、第二节流阀4-2工作、第三节流阀4-3关闭、第四节流阀4-4工作，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，所述第三四通换向阀8-3第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，所述三通阀9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开机做双级压缩循环中低压压缩机使用，所述第二压缩机1-2开机做双级压缩循环中高压压缩机使用，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15、第一四通换向阀8-1由所述PVT组件3吸入低压过热气体，经压缩升高后变为中压过热气体经所述第一油分离器7-1、第一单向阀6-1、第一四通换向阀8-1、第二截止阀2-2与所述三通阀9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油分离器7-2、第二单向阀6-2、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，混合物经所述第三四通换向阀8-3、干燥过滤器13进入所述视液镜14，由视液镜14流出的制冷剂被分为两部分，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经所述三通阀9与由所述第二截止阀2-2流出的中压过热气体混合，一大部分混合物进入中间换热器5另一侧被冷却为干度较低的中压制冷剂，之后中压制冷剂经所述第一截止阀2-1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、气液分离器15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。
在过度季节或冬季室外环境温度较高且房间无制热需求时，本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以单级压缩蓄热模式运行，为蓄能槽换热器11蓄存热量，运行原理图如图4所示。所述第一截止阀2-1打开、第二截止阀2-2关闭，所述第一节流阀4-1工作、第二节流阀4-2关闭、第三节流阀4-3工作、第四节流阀4-4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，所述第三四通换向阀8-3第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，所述三通阀9第二接口与第三接口断开、第一接口与第二接口连通，所述第一压缩机1-1开机，所述第二压缩机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15、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经所述第一油分离器7-1、第一单向阀6-1、第一四通换向阀8-1、第二四通换向阀8-2、第三四通换向阀8-3排入所述蓄能槽换热器11，过热气体在所述蓄能槽换热器11中被蓄能介质冷却放热变为高压液体，同时蓄能介质被加热，进行中温热量蓄存，高压液体经所述第三节流阀4-3膨胀降压变为中压气液两相混合物，混合物经所述干燥过滤器13、视液镜14、中间换热器5、第一截止阀2-1进入所述第一节流阀4-1，经膨胀降压变为低压气液混合物进入所述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、气液分离器15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低且房间无制热需求时，本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以双级压缩蓄热模式运行，为蓄能槽换热器11蓄存较高温度热量，运行原理图如图5所示。所述第一截止阀2-1打开、第二截止阀2-2打开，所述第一节流阀4-1工作、第二节流阀4-2工作、第三节流阀4-3工作、第四节流阀4-4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，所述第三四通换向阀8-3第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，所述三通阀9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开机做双级压缩循环中低压压缩机使用，所述第二压缩机1-2开机做双级压缩循环中高压压缩机使用，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15、第一四通换向阀8-1由所述PVT组件3吸入低压过热气体，经压缩升高后变为中压过热气体经所述第一油分离器7-1、第一单向阀6-1、第一四通换向阀8-1、第二截止阀2-2与所述三通阀9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油分离器7-2、第二单向阀6-2、第二四通换向阀8-2被排入所述蓄能槽换热器11，过热气体在所述蓄能槽换热器11中被蓄能介质冷却放热变为高压液体，同时蓄能介质被加热，进行高温热量蓄存，高压液体经所述第三节流阀4-3膨胀降压变为压力稍低的气液两相混合物，混合物经干燥过滤器13进入所述视液镜14，由视液镜14流出的制冷剂被分为两部分，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经所述三通阀9与由所述第二截止阀2-2流出的中压过热气体混合，一大部分混合物进入中间换热器5另一侧被冷却为干度较低的中压制冷剂，之后中压制冷剂经所述第一截止阀2-1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、气液分离器15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。
在冬季蓄能槽换热器11中存在蓄存热量且有房间制热需求时，本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以蓄热利用制热模式运行，为室内环境提供制热量。蓄热利用制热模式分为先后两部进行：高温蓄热热量利用和中温蓄热热量利用。高温蓄热热量利用，运行原理图如图6所示。所述第一截止阀2-1关闭、第二截止阀2-2关闭，所述第一节流阀4-1关闭、第二节流阀4-2全开、第三节流阀4-3全开、第四节流阀4-4工作，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，所述第三四通换向阀8-3第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，所述三通阀9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15、三通阀9、第二节流阀4-2、视野镜14、干燥过滤器13、第三节流阀4-3由所述蓄能槽换热器11中吸入低压过热气体，经压缩升高后变为高压过热气体经所述第一油分离器7-1、第一单向阀6-1、第一四通换向阀8-1、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膨胀降压变为低压气液两相混合物，混合物经所述第三四通换向阀8-3进入所述蓄能槽换热器11，混合物中的液体在高温蓄热介质的加热下蒸发变为低压饱和气体，气体经所述第三节流阀4-3、干燥过滤器13、视液镜14、第二节流阀4-2、中间换热器5、三通阀9进入所述气液分离器15，之后被所述第一压缩机1-1再次吸入完成制冷剂循环。随着高温蓄热热量利用，所述蓄能槽换热器11中蓄热介质温度逐渐降低，转为中温蓄热热量利用，运行原理图如图7所示。所述第一截止阀2-1由关闭转为打开，所述第一节流阀4-1由关闭转为工作，所述中间换热器5做单级压缩循环中的液体过冷器。制冷剂热力过程：所述第一压缩机1-1经所述气液分离器15、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经所述第一油分离器7-1、第一单向阀6-1、第一四通换向阀8-1、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膨胀降压变为低压气液两相混合物，混合物经所述第三四通换向阀8-3进入所述蓄能槽换热器11，混合物中的液体在中温蓄热介质的加热下部分蒸发，干度增大变为中压气液混合物，气液混合物经所述第三节流阀4-3、干燥过滤器13进入所述视液镜14，由视液镜14流出的制冷剂被分为两部分，一小部分中压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，一大部分中压混合物进入中间换热器5一侧被冷却为干度较低的中压气液混合物，之后混合物经所述第一截止阀2-1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与由所述三通阀9流出的饱和制冷剂气体混合进入所述气液分离器15，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15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15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。
在夏季夜间房间无制冷需求时，本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以蓄冷模式(或为蓄热利用除霜模式)运行，为蓄能槽换热器11蓄存冷量(或冬季PVT组件3除霜)，运行原理图如图8所示。所述第一截止阀2-1打开、第二截止阀2-2关闭，所述第一节流阀4-1工作、第二节流阀4-2关闭、第三节流阀4-3工作、第四节流阀4-4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第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，所述第三四通换向阀8-3第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，所述三通阀9第二接口与第三接口断开、第一接口与第二接口连通，所述第一压缩机1-1开机，所述第二压缩机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15、第一四通换向阀8-1、第二四通换向阀8-2、第三四通换向阀8-3由所述蓄能槽换热器11中吸入低压过热气体，经压缩升高后变为高压过热气体经所述第一油分离器7-1、第一单向阀6-1、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中被室外空气冷却冷凝放热变为高压液体(蓄热利用除霜模式时，所述PVT组件3被加热，霜层融化脱落)，高压液体经所述第一节流阀4-1、第一截止阀2-1、中间换热器5、视液镜14、干燥过滤器13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进入所述蓄能槽换热器11，混合物中的液体在蓄能槽换热器11中蒸发变为饱和气体，蓄热介质同时被冷却，进行蓄能槽换热器11蓄冷。由蓄能槽换热器11流出的低压饱和气体经所述第三四通换向阀8-3、第二四通换向阀8-2、第一四通换向阀8-1、气液分离器15被所述第一压缩机1-1再次吸入完成制冷剂循环。
在夏季蓄能槽换热器11中存在蓄存冷量且有房间制冷需求时，本发明冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以蓄冷利用制冷模式运行，为室内环境提供制冷量，运行原理图如图9所示。所述第一截止阀2-1关闭、第二截止阀2-2打开，所述第一节流阀4-1关闭、第二节流阀4-2关闭、第三节流阀4-3全开、第四节流阀4-4工作，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，所述第三四通换向阀8-3第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，所述三通阀9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停机，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油分离器7-2、第二单向阀6-2、第二四通换向阀8-2、第三四通换向阀8-3被排入所述蓄能槽换热器11中，过热气体在所述蓄能槽换热器11中蓄热介质冷却放热变为高压液体，高压液体经所述第三节流阀4-3、第三四通换向阀8-3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、第二截止阀2-2被所述第二压缩机1-2再次吸入完成制冷剂循环。
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 (2)

1.一种冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统，其特征在于，该冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统由主机模块、双级模块、蓄能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、第一油分离器、第二油分离器、第一四通换向阀、第二四通换向阀、第三四通换向阀、三通阀、室内换热器、蓄能槽换热器、逆变器、干燥过滤器、视液镜和气液分离器；
第一压缩机吸气口经气液分离器分别与三通阀第三接口连接、第一四通换向阀第一接口连接，第一压缩机排气口依次经第一油分离器、第一单向阀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三通阀第一接口、第二截止阀一端连接，第二压缩机排气口依次经第二油分离器、第二单向阀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分别与第二四通换向阀第二接口及第二截止阀另一端连接；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第三四通换向阀第二接口连接，第三四通换向阀第四接口经第四节流阀与室内换热器另一端连接，第三四通换向阀第一接口分别与第三节流阀一端及干燥过滤器一端连接，第三四通换向阀第三接口经蓄能槽换热器与第三节流阀另一端连接；干燥过滤器出口经视液镜分别与中间换热器第四接口及第二节流阀一端连接，第二节流阀另一端与中间换热器第二接口连接，中间换热器第三接口与三通阀第二接口连接，中间换热器第一接口依次经第一截止阀、第一节流阀与PVT组件另一端连接；
在过度季节或室外环境温度较高的冬季有制热需求时，冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以单级压缩制热模式运行，为室内环境提供制热量；第一截止阀打开、第二截止阀关闭，第一节流阀工作、第二节流阀工作、第三节流阀关闭、第四节流阀工作，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，第三四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，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；冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以单级压缩制热模式运行时，由视液镜流出的制冷剂被分为两部分，一小部分中压混合物经所述第二节流阀膨胀降压变为低压气液混合物进入所述中间换热器一侧，之后蒸发为所述中间换热器另一侧提供制冷量变为低压饱和状态制冷剂气体，一大部分中压混合物进入中间换热器另一侧被冷却为干度较低的中压气液混合物，之后混合物经所述第一截止阀进入所述第一节流阀进行膨胀降压变为低压气液混合物；
在冬季夜间或室外环境温度较低的白天有制热需求时，冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以双级压缩制热模式运行，为室内环境提供制热量；第一截止阀打开、第二截止阀打开，第一节流阀工作、第二节流阀工作、第三节流阀关闭、第四节流阀工作，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，第三四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，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，第一压缩机开机做双级压缩循环中低压压缩机使用，第二压缩机开机做双级压缩循环中高压压缩机使用，中间换热器做双级压缩循环中中间冷却器使用；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；冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以双级压缩制热模式运行时，由视液镜流出的制冷剂被分为两部分，一小部分混合物经所述第二节流阀膨胀降压变为中压气液混合物进入所述中间换热器一侧，之后蒸发为所述中间换热器另一侧提供制冷量变为中压饱和状态制冷剂气体经所述三通阀与由所述第二截止阀流出的中压过热气体混合，一大部分混合物进入中间换热器另一侧被冷却为干度较低的中压制冷剂，之后中压制冷剂经所述第一截止阀进入所述第一节流阀进行膨胀降压变为低压气液混合物；
在过度季节或冬季室外环境温度较高且房间无制热需求时，冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以单级压缩蓄热模式运行，为蓄能槽换热器蓄存热量；第一截止阀打开、第二截止阀关闭，第一节流阀工作、第二节流阀关闭、第三节流阀工作、第四节流阀关闭，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，第三四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，三通阀第二接口与第三接口断开、第一接口与第二接口连通，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；
在冬季室外环境温度较低且房间无制热需求时，冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以双级压缩蓄热模式运行，为蓄能槽换热器蓄存较高温度热量；第一截止阀打开、第二截止阀打开，第一节流阀工作、第二节流阀工作、第三节流阀工作、第四节流阀关闭，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，第三四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，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，第一压缩机开机做双级压缩循环中低压压缩机使用，第二压缩机开机做双级压缩循环中高压压缩机使用，中间换热器做双级压缩循环中中间冷却器使用；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；冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以双级压缩蓄热模式运行时，由视液镜流出的制冷剂被分为两部分，一小部分混合物经所述第二节流阀膨胀降压变为中压气液混合物进入所述中间换热器一侧，之后蒸发为所述中间换热器另一侧提供制冷量变为中压饱和状态制冷剂气体经所述三通阀与由所述第二截止阀流出的中压过热气体混合，一大部分混合物进入中间换热器另一侧被冷却为干度较低的中压制冷剂，之后中压制冷剂经所述第一截止阀进入所述第一节流阀进行膨胀降压变为低压气液混合物；
在冬季蓄能槽换热器中存在蓄存热量且有房间制热需求时，冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以蓄热利用制热模式运行，为室内环境提供制热量；蓄热利用制热模式分为先后两部进行：高温蓄热热量利用和中温蓄热热量利用；高温蓄热热量利用：第一截止阀关闭、第二截止阀关闭，第一节流阀关闭、第二节流阀全开、第三节流阀全开、第四节流阀工作，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，第三四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，所述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，所述第二压缩机停机；随着高温蓄热热量利用，蓄能槽换热器中蓄热介质温度逐渐降低，转为中温蓄热热量利用：第一截止阀由关闭转为打开，第一节流阀由关闭转为工作，中间换热器做单级压缩循环中的液体过冷器；在有光照的白天所述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；高温蓄热热量利用运行时，低压饱和气体经所述第三节流阀、干燥过滤器、视液镜、第二节流阀、中间换热器、三通阀进入所述气液分离器；中温蓄热热量利用运行时，由视液镜流出的制冷剂被分为两部分，一小部分中压混合物经所述第二节流阀膨胀降压变为低压气液混合物进入所述中间换热器一侧，之后蒸发为所述中间换热器另一侧提供制冷量变为低压饱和状态制冷剂气体，一大部分中压混合物进入中间换热器另一侧被冷却为干度较低的中压气液混合物，之后混合物经所述第一截止阀进入所述第一节流阀进行膨胀降压变为低压气液混合物；
在夏季夜间房间无制冷需求时，冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以蓄冷模式或为蓄热利用除霜模式运行，为蓄能槽换热器蓄存冷量或冬季PVT组件除霜；第一截止阀打开、第二截止阀关闭，第一节流阀工作、第二节流阀关闭、第三节流阀工作、第四节流阀关闭，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二接口连通、第三接口与第四接口连通，第三四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，三通阀第二接口与第三接口断开、第一接口与第二接口连通，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；
在夏季蓄能槽换热器中存在蓄存冷量且有房间制冷需求时，冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统以蓄冷利用制冷模式运行，为室内环境提供制冷量；第一截止阀关闭、第二截止阀打开，第一节流阀关闭、第二节流阀关闭、第三节流阀全开、第四节流阀工作，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，第三四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，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，第一压缩机停机，第二压缩机开机。
2.根据权利要求1所述的冷热双储式PVT多联机中央空调热泵系统，其特征在于，所述的第一截止阀、第二截止阀为电磁阀、手阀或球阀。
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