CN212457231U - 一种储能式空气源热泵室内空气调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储能式空气源热泵室内空气调节装置，包括空气源热泵系统和储能单元模块，所述空气源热泵系统包括压缩机、四通换向阀、汽液分离器、储液罐、内置电加热器、内置三通阀、外置三通阀、循环水泵、板式换热器、室外风冷换热器、制热电子膨胀阀、制冷电子膨胀阀、风机盘管、地板辐射换热管、温度测点、压力测点、功率测点，本实用新型通过变工况试验可知机组通过调节压缩机频率对出水温度进行控制，避免了机组反复启停带来的大量能量消耗和对电网的冲击，并且双工况直流控制热泵冷热水机组工况改变后能对出水温度的控制平稳、迅速和精确，出水温度与设定值之差基本控制在0.5℃以内。

Description

一种储能式空气源热泵室内空气调节装置

技术领域

本实用新型涉及建筑温控空调技术领域，具体领域为一种储能式空气源热泵室内空气调节装置。

背景技术

目前传统能源煤炭、石油、天然气日趋减少，人类正在不断探索新的能源利用形式。我国正处在经济建设高速发展时期，能耗高，能源短缺的严峻现实，迫切需要通过科技创新，突破建筑节能瓶颈，以保障能源的可持续发展。在这个背景下，建筑节能领域不断涌现出节能新技术、新系统和新设备,如：冰蓄冷空调技术、热泵空调技术、太阳能热水器、太阳能供暖，地热采暖、地热发电等，这些技术在建筑节能领域发挥了巨大的效益。

空气源热泵机组作为空调系统的冷热源，是一种高效的节能装置，由于其安装方便、运行操作简单等特点得到了人们普遍的认可，正日益受到重视，它具有高效、节能、环保等优点，在公共建筑、商业会所、私人别墅中得到广泛的应用，空气源热泵机组在使用过程中不可避免的使用一些高品位的电能。民用建筑能耗主要包括暖通空调、生活热水供应、炊事、家用与办公电器、照明等方面的能耗，其中暖通空调和生活热水的能耗约占75％，如果能够降低暖通空调及生活热水供应方面的能耗，有利于节能减排政策的实施。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种储能式空气源热泵室内空气调节装置，以解决上述背景技术中提出的民用建筑能耗主要包括暖通空调、生活热水供应、炊事、家用与办公电器、照明等方面的能耗，其中暖通空调和生活热水的能耗约占75％，如果能够降低暖通空调及生活热水供应方面的能耗，有利于节能减排政策的实施的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种储能式空气源热泵室内空气调节装置，包括空气源热泵系统和储能单元模块，所述空气源热泵系统包括压缩机、四通换向阀、汽液分离器、储液罐、内置电加热器、内置三通阀、外置三通阀、循环水泵、板式换热器、室外风冷换热器、制热电子膨胀阀、制冷电子膨胀阀、风机盘管、地板辐射换热管、温度测点、压力测点、功率测点、流量测点和储能板块组成，所述储能单元模块分为普通储能单元模块和强化储能单元模块，所述储能单元模块放置于房间的内部。

优选的，所述压缩机、所述四通换向阀、所述汽液分离器、所述储液罐、所述内置电加热器、所述内置三通阀、所述外置三通阀、所述循环水泵、所述板式换热器、所述室外风冷换热器、所述制热电子膨胀阀、所述制冷电子膨胀阀、所述风机盘管之间均通过循环制冷剂管道连接。

优选的，所述压缩机为直流变速压缩机，所述压缩机通过PID控制实现转速调节，所述压缩机通过所述制热电子膨胀阀和所述制冷电子膨胀阀调节制冷剂流量。

优选的，所述普通储能单元模块由储能板块和蛇形盘管组成，所述蛇形盘管设置于所述储能板块的内部，所述普通储能单元模块设置于房间内部的顶棚或者底板上。

优选的，所述强化储能单元模块由储能板块、蛇形盘管和调温风扇组成，所述蛇形盘管和所述调温风扇均设置于所述储能板块的内部，所述强化储能单元模块放置于储水箱的内部，所述储水箱安装于房间内部的左侧壁上。

优选的，所述温度测点、所述压力测点、所述功率测点和所述流量测点均测试空气源热泵系统内相应的数据并进行记录。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种储能式空气源热泵室内空气调节装置通过一台机组设置2个出水口分别连接地板辐射空调系统和生活热水系统，设计了双工况直流变速控制的空气源热泵冷热水机组，本实用新型通过变工况试验可知机组通过调节压缩机频率对出水温度进行控制，避免了机组反复启停带来的大量能量消耗和对电网的冲击，并且双工况直流控制热泵冷热水机组工况改变后能对出水温度的控制平稳、迅速和精确，出水温度与设定值之差基本控制在0.5℃以内。

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图；

图2为储能单元模块在顶棚时的结构示意图；

图3为储能单元模块在地板时的结构示意图；

图4为强化储能单元模块的结构示意图。

图中：1-压缩机、2-四通换向阀、3-汽液分离器、4-储液罐、5-内置电加热器、6-内置三通阀、7-外置三通阀、8-循环水泵、9-板式换热器、10-室外风冷换热器、11-制热电子膨胀阀、12-制冷电子膨胀阀、13-风机盘管、14-地板辐射换热管、15-温度测点、16-压力测点、17-功率测点、18-流量测点、19-储能板块、20-房间、21-蛇形盘管、22-调温风扇、23-储水箱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种储能式空气源热泵室内空气调节装置，包括空气源热泵系统和储能单元模块，空气源热泵系统包括压缩机1、四通换向阀2、汽液分离器3、储液罐4、内置电加热器5、内置三通阀6、外置三通阀7、循环水泵8、板式换热器9、室外风冷换热器10、制热电子膨胀阀11、制冷电子膨胀阀12、风机盘管13、地板辐射换热管14、温度测点15、压力测点16、功率测点17、流量测点18和储能板块19组成，储能板块19由高密度储能材料制成，温度测点15用T表示，压力测点16用P表示，功率测点17用N表示，流量测点18用M表示，储能单元模块分为普通储能单元模块和强化储能单元模块，储能单元模块放置于房间20的内部。

具体而言，压缩机1、四通换向阀2、汽液分离器3、储液罐4、内置电加热器5、内置三通阀6、外置三通阀7、循环水泵8、板式换热器9、室外风冷换热器10、制热电子膨胀阀11、制冷电子膨胀阀12、风机盘管13之间均通过循环制冷剂管道连接。

具体而言，压缩机1为直流变速压缩机，压缩机1通过PID控制实现转速调节，当机组出水温度与设定温度之间的温差大于△T时，压缩机1以设定的最高频率运行，当温差小于或等于△T时，压缩机1频率依据设定的PID算法进行调解，压缩机1通过制热电子膨胀阀11和制冷电子膨胀阀12调节制冷剂流量，以适应压缩机1转速变化的工作状态，同时，由于热泵系统有着滞后性大和非线性等特点，对制热电子膨胀阀11和制冷电子膨胀阀12采用模糊控制的方法。

具体而言，普通储能单元模块由储能板块19和蛇形盘管21组成，蛇形盘管21设置于储能板块19的内部，普通储能单元模块设置于房间20内部的顶棚或者底板上。

具体而言，强化储能单元模块由储能板块19、蛇形盘管21和调温风扇22组成，蛇形盘管21和调温风扇22均设置于储能板块19的内部，强化储能单元模块放置于储水箱23的内部，储水箱23安装于房间20内部的左侧壁上。

具体而言，温度测点15、压力测点16、功率测点17和流量测点18均用来测试空气源热泵系统内相应的数据并进行记录，温度测点15、压力测点16、功率测点17和流量测点18均为循环制冷剂管道上定点位置。

工作原理：本实用新型在使用时，通过四通换向阀2的切换和内置三通阀6的转向，可实现2种运行模式，第一种为夏季单独制冷模式，此时内置三通阀6切向地板辐射换热管14和风机盘管13一侧，外置三通阀7切向风机盘管13侧。冷水流程为：循环水泵8—板式换热器9—内置电加热器5—内置三通阀6—外置三通阀7—风机盘管13—循环水泵8。制冷剂流程为：压缩机1—四通换向阀2—室外风冷换热器10—制热电子膨胀阀11—储液罐4—制冷电子膨胀阀12—板式换热器9—四通换向阀2—汽液分离器3—压缩机1。第二种为冬季单独制热模式。此时内置三通阀6同样切向地板辐射换热管14和风机盘管13一侧，外置三通阀7切向地板辐射换热管14侧，热水流程为：循环水泵8—板式换热器9—内置电加热器5-内置三通阀6—外置三通阀7—地板辐射换热管14—循环水泵8。制冷剂流程为：压缩机1—四通换向阀2—板式换热器9—制冷电子膨胀阀12—储液罐4—制热电子膨胀阀11—室外风冷换热器10—四通换向阀2—汽液分离器3—压缩机1。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种储能式空气源热泵室内空气调节装置，包括空气源热泵系统和储能单元模块，其特征在于：所述空气源热泵系统包括压缩机(1)、四通换向阀(2)、汽液分离器(3)、储液罐(4)、内置电加热器(5)、内置三通阀(6)、外置三通阀(7)、循环水泵(8)、板式换热器(9)、室外风冷换热器(10)、制热电子膨胀阀(11)、制冷电子膨胀阀(12)、风机盘管(13)、地板辐射换热管(14)、温度测点(15)、压力测点(16)、功率测点(17)、流量测点(18)和储能板块(19)组成，所述储能单元模块分为普通储能单元模块和强化储能单元模块，所述储能单元模块放置于房间(20)的内部。

2.根据权利要求1所述的一种储能式空气源热泵室内空气调节装置，其特征在于：所述压缩机(1)、所述四通换向阀(2)、所述汽液分离器(3)、所述储液罐(4)、所述内置电加热器(5)、所述内置三通阀(6)、所述外置三通阀(7)、所述循环水泵(8)、所述板式换热器(9)、所述室外风冷换热器(10)、所述制热电子膨胀阀(11)、所述制冷电子膨胀阀(12)、所述风机盘管(13)之间均通过循环制冷剂管道连接。

3.根据权利要求1所述的一种储能式空气源热泵室内空气调节装置，其特征在于：所述压缩机(1)为直流变速压缩机，所述压缩机(1)通过PID控制实现转速调节，所述压缩机(1)通过所述制热电子膨胀阀(11)和所述制冷电子膨胀阀(12)调节制冷剂流量。

4.根据权利要求1所述的一种储能式空气源热泵室内空气调节装置，其特征在于：所述普通储能单元模块由储能板块(19)和蛇形盘管(21)组成，所述蛇形盘管(21)设置于所述储能板块(19)的内部，所述普通储能单元模块设置于房间(20)内部的顶棚或者底板上。

5.根据权利要求1所述的一种储能式空气源热泵室内空气调节装置，其特征在于：所述强化储能单元模块由储能板块(19)、蛇形盘管(21)和调温风扇(22)组成，所述蛇形盘管(21)和所述调温风扇(22)均设置于所述储能板块(19)的内部，所述强化储能单元模块放置于储水箱(23)的内部，所述储水箱(23)安装于房间(20)内部的左侧壁上。

6.根据权利要求1所述的一种储能式空气源热泵室内空气调节装置，其特征在于：所述温度测点(15)、所述压力测点(16)、所述功率测点(17)和所述流量测点(18)均测试空气源热泵系统内相应的数据并进行记录。

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