專利名稱：同時(shí)供冷供熱節(jié)能系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及供冷供熱的控制領(lǐng)域，特別是一種通過(guò)對(duì)水-水熱泵機(jī)組及其配套和相關(guān)設(shè)備進(jìn)行全自動(dòng)化控制和集中管理的實(shí)現(xiàn)節(jié)能的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
節(jié)能已經(jīng)成為當(dāng)前發(fā)展的一個(gè)主流方向，如何合理有效利用有限的能源是空調(diào)技術(shù)的重要發(fā)展方向，尤其隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，賓館、辦公樓等大型建筑的數(shù)目增加迅速，使中央空調(diào)的需求也隨之大增，其節(jié)能技術(shù)自然日益受到重視。中央空調(diào)的設(shè)計(jì)通常是按最大負(fù)荷為依據(jù)，但實(shí)際隨著季節(jié)、時(shí)間、熱量冷量實(shí)際使用功能區(qū)的變化，其實(shí)際工作負(fù)荷會(huì)產(chǎn)生很大的變化。中央空調(diào)系統(tǒng)涉及到暖通空調(diào)、給排水和自動(dòng)控制等多項(xiàng)技術(shù)方面，在系統(tǒng)使用工作過(guò)程中，需要多種設(shè)備協(xié)同運(yùn)行、及配合·設(shè)備的閥門(mén)切換和調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)控制系統(tǒng)只對(duì)本技術(shù)方面內(nèi)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行預(yù)定控制，對(duì)于跨技術(shù)并需要協(xié)同工作的同時(shí)供冷供熱系統(tǒng)，目前尚無(wú)成熟的控制系統(tǒng)。而目前包括供冷、供熱的各參數(shù)控制系統(tǒng)對(duì)于負(fù)荷的調(diào)節(jié)控制，還處于一種只為滿足功能需求，而不關(guān)注能耗使用效率的狀態(tài)，或者只考慮降低單一設(shè)備能耗，而未注重所有設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行綜合能耗，導(dǎo)致整體運(yùn)行效率并非最優(yōu)狀態(tài)。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種通過(guò)對(duì)水-水熱泵機(jī)組及其配套和相關(guān)設(shè)備進(jìn)行全自動(dòng)化控制和集中管理的實(shí)現(xiàn)節(jié)能的系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是同時(shí)供冷供熱節(jié)能系統(tǒng)，包括熱泵控制系統(tǒng)、壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、循環(huán)水泵、實(shí)際提供使用熱量冷量功能的功能區(qū)組成的系統(tǒng)，所述熱泵控制系統(tǒng)分別連接有熱泵熱源子控制系統(tǒng)和功能加熱子控制系統(tǒng)，其中所述熱泵熱源子控制系統(tǒng)連接有循環(huán)水泵、閥門(mén)和溫度傳感器，所述功能加熱子控制系統(tǒng)連接有閥門(mén)、壓力傳感器、溫度傳感器和液位傳感器，其中功能加熱子控制系統(tǒng)開(kāi)有管道通向功能區(qū)。為了使熱源側(cè)形成一個(gè)便于檢測(cè)的可控循環(huán)系統(tǒng)，所述熱泵熱源子控制系統(tǒng)包括作為熱源的水源換熱器、由蒸發(fā)器冷凝器組合組成的熱泵機(jī)組和熱泵熱源子控制元件組，其中所述熱泵機(jī)組和水源換熱器之間設(shè)置有冷凍泵，水源換熱器的吸水端設(shè)置有水源循環(huán)泵，所述水源換熱器的進(jìn)水端和出水端分別設(shè)置有水源換熱進(jìn)水溫度傳感器和水源換熱出水溫度傳感器，水源換熱器與熱泵機(jī)組之間的輸入端和輸出端分別設(shè)置有空調(diào)冷凍供水溫度傳感器和空調(diào)冷凍回水溫度傳感器，所述水源循環(huán)泵、冷凍泵、水源換熱進(jìn)水溫度傳感器、水源換熱出水溫度傳感器、空調(diào)冷凍供水溫度傳感器和空調(diào)冷凍回水溫度傳感器分別與熱泵熱源子控制系統(tǒng)連接。為了使功能區(qū)各部分整合成一個(gè)便于檢測(cè)的可控循環(huán)系統(tǒng)，所述功能加熱子控制系統(tǒng)包括恒溫水箱、變溫水箱、采暖換熱器和功能加熱子控制元件組，其中恒溫水箱與熱泵機(jī)組之間設(shè)置有熱水恒壓泵，變溫水箱與熱泵機(jī)組之間設(shè)置有加熱循環(huán)泵，所述恒溫水箱、變溫水箱、采暖換熱器分別開(kāi)有通向功能區(qū)的管道，所述加熱循環(huán)泵與加熱子控制系統(tǒng)連接。為了進(jìn)一步提高供冷的效率，所述熱泵機(jī)組配備有單獨(dú)供冷設(shè)備。本發(fā)明的有益效果是該系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)化控制提高能源的綜合利用效率以及冷熱源設(shè)備的工作效率，利用水-水熱泵機(jī)組在供應(yīng)熱水的同時(shí)，將通過(guò)吸熱降溫至冷水供應(yīng)給空調(diào)制冷系統(tǒng)等使用，減少能源消耗；方便用戶對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理。
以下結(jié)合附圖
和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖I是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)連接框圖； 圖2是本發(fā)明的應(yīng)用連接示意圖圖3是本發(fā)明功能加熱子控制系統(tǒng)的加熱控制的流程圖；圖4是本發(fā)明熱泵熱源子控制系統(tǒng)的加熱控制的流程圖；圖5是本發(fā)明熱泵機(jī)組運(yùn)行的流程圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)DI。同時(shí)供冷供熱節(jié)能系統(tǒng)，包括熱泵控制系統(tǒng)I、壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、循環(huán)水泵、實(shí)際提供使用熱量冷量功能的功能區(qū)6組成的系統(tǒng)，其中所述熱泵控制系統(tǒng)I分別連接有熱泵熱源子控制系統(tǒng)和功能加熱子控制系統(tǒng)，所述熱泵熱源子控制系統(tǒng)連接有循環(huán)水泵、閥門(mén)和溫度傳感器，所述功能加熱子控制系統(tǒng)連接有閥門(mén)、壓力傳感器、溫度傳感器和液位傳感器。其中熱泵熱源子控制系統(tǒng)的功能是控制熱源冷源區(qū)的工作設(shè)置，功能加熱子控制系統(tǒng)用于控制實(shí)際使用熱量冷量的分配，兩者通過(guò)熱泵控制系統(tǒng)I有機(jī)統(tǒng)一，對(duì)機(jī)組、熱源冷源設(shè)備與控制過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)與監(jiān)控，包括傳感元件、執(zhí)行與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的控制。制冷時(shí)，來(lái)自外部的冷水進(jìn)入換熱器與室內(nèi)循環(huán)空氣進(jìn)行熱交換，使空氣溫度降低，達(dá)到空氣調(diào)節(jié)的目的；制熱時(shí)，來(lái)自外部的熱水進(jìn)入換熱器與室內(nèi)循環(huán)空氣進(jìn)行熱交換，使空氣溫度升高，達(dá)到空氣調(diào)節(jié)的目的。參照?qǐng)D2。所述熱泵控制系統(tǒng)I分別連接有熱泵熱源子控制系統(tǒng)2和功能加熱子控制系統(tǒng)5，其中所述熱泵熱源子控制系統(tǒng)2連接有循環(huán)水泵、閥門(mén)和溫度傳感器，所述熱泵熱源子控制系統(tǒng)2包括作為熱源的水源換熱器21、由蒸發(fā)器冷凝器組合組成的熱泵機(jī)組22和熱泵熱源子控制元件組23，其中所述熱泵機(jī)組22和水源換熱器21之間設(shè)置有冷凍泵32，水源換熱器21的吸水端設(shè)置有水源循環(huán)泵31，所述水源換熱器21的進(jìn)水端和出水端分別設(shè)置有水源換熱進(jìn)水溫度傳感器41和水源換熱出水溫度傳感器42，水源換熱器21與熱泵機(jī)組22之間的輸入端和輸出端分別設(shè)置有空調(diào)冷凍供水溫度傳感器43和空調(diào)冷凍回水溫度傳感器44，所述水源循環(huán)泵31、冷凍泵32、水源換熱進(jìn)水溫度傳感器41、水源換熱出水溫度傳感器42、空調(diào)冷凍供水溫度傳感器43和空調(diào)冷凍回水溫度傳感器44分別與熱泵熱源子控制系統(tǒng)2連接。所述功能加熱子控制系統(tǒng)5包括恒溫水箱51、變溫水箱52、采暖換熱器53和功能加熱子控制元件組54，其中恒溫水箱51與熱泵機(jī)組22之間設(shè)置有熱水恒壓泵，變溫水箱與熱泵機(jī)組22之間設(shè)置有加熱循環(huán)泵33，所述恒溫水箱51、變溫水箱52、采暖換熱器53分別開(kāi)有通向功能區(qū)6的管道，所述加熱循環(huán)泵33與加熱子控制系統(tǒng)5連接。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過(guò)熱泵控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同時(shí)供冷供熱全自動(dòng)化控制，也支持部分設(shè)備手動(dòng)操作，能夠全自動(dòng)輪流切換運(yùn)行。設(shè)備發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)調(diào)用備用設(shè)備，并進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)行調(diào)整以及發(fā)送報(bào)警。運(yùn)行數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)上顯示并儲(chǔ)存，儲(chǔ)存方式采用數(shù)據(jù)庫(kù)方式，并支持通過(guò)局域網(wǎng)和調(diào)制解調(diào)器在遠(yuǎn)程瀏覽運(yùn)行數(shù)據(jù)。系統(tǒng)有方便直觀的歷史數(shù)據(jù)查詢功能以及重要運(yùn)行參數(shù)的圖表顯示，且支持打印和文件輸出。參照?qǐng)D3、圖4、圖5。同時(shí)供冷供熱節(jié)能系統(tǒng)控制方法包括以下步驟a、功能加熱子控制系統(tǒng)5的加熱控制I)當(dāng)功能區(qū)6使用側(cè)的進(jìn)水溫度不足時(shí)，打開(kāi)功能區(qū)6的加熱功能，反之則關(guān)閉功能區(qū)的加熱功能；2)當(dāng)功能區(qū)6熱源側(cè)的出水溫度過(guò)高時(shí)，調(diào)大熱源閥門(mén)，反之則調(diào)小熱源閥門(mén)；b、熱泵熱源子控制系統(tǒng)2的加熱控制I)當(dāng)功能區(qū)6需要加熱，則開(kāi)啟熱泵機(jī)組22，不需要加熱則停止熱泵機(jī)組22 ；2)判斷冷凝器出水是否正常，出水溫度過(guò)高則減少運(yùn)行機(jī)組，出水溫度過(guò)低則滿載運(yùn)行機(jī)組，正常則維持現(xiàn)狀不變。熱泵機(jī)組22運(yùn)行步驟包括I)當(dāng)功能區(qū)6單獨(dú)供冷的設(shè)備開(kāi)啟時(shí)，判斷功能區(qū)6是否需要加熱，需要加熱則關(guān)閉熱源釋放熱功能，不需要加熱則關(guān)閉熱源釋放冷功能；2)關(guān)閉熱源釋放冷功能后，判斷冷凝水出水溫度是否正常，冷凝水出水溫度過(guò)高則開(kāi)啟熱源釋放熱功能，冷凝水出水溫度過(guò)低則關(guān)閉熱源釋放熱功能，正常則維持現(xiàn)狀不變；3)當(dāng)功能單獨(dú)供冷的設(shè)備關(guān)閉時(shí)，關(guān)閉熱源釋放熱功能，并判斷蒸發(fā)器出水溫度，當(dāng)蒸發(fā)器出水溫度過(guò)高時(shí)，關(guān)閉熱源釋放冷功能，當(dāng)蒸發(fā)器出水溫度過(guò)低時(shí)，開(kāi)啟熱源釋放冷功能，正常則維持現(xiàn)狀不變。系統(tǒng)根據(jù)各功能的需求供應(yīng)冷、熱量，當(dāng)外部配備有單獨(dú)供冷的設(shè)備時(shí)，控制系統(tǒng)應(yīng)首先滿足熱量供應(yīng)，并且在熱量供應(yīng)滿足冷量不足的時(shí)候通知開(kāi)啟單獨(dú)供冷設(shè)備，其中單獨(dú)供冷設(shè)備包含冷水機(jī)組、循環(huán)水泵、水塔等用于制冷功能的設(shè)備。當(dāng)系統(tǒng)同時(shí)供應(yīng)多個(gè)功能冷(熱)源時(shí)控制系統(tǒng)按溫度峰值的功能需求調(diào)節(jié)供應(yīng)溫度，當(dāng)最高要求的功能結(jié)束熱(冷)源使用后控制系統(tǒng)相應(yīng)調(diào)整供應(yīng)溫度來(lái)節(jié)約能源。系統(tǒng)在工作的時(shí)候通常只有制冷或制熱中的一側(cè)達(dá)到供需平衡，另一側(cè)則富余；當(dāng)冷側(cè)富余時(shí)應(yīng)充分利用蓄冷罐儲(chǔ)存冷量，只有當(dāng)冷凍水溫低且冷量全部蓄滿后方可開(kāi)啟熱源換熱設(shè)備排出冷量，當(dāng)熱側(cè)富余時(shí)應(yīng)利用恒溫水箱和變溫水箱貯存熱量，只有當(dāng)熱水溫度高，蓄熱完畢且沒(méi)有其它單冷設(shè)備增加供應(yīng)冷量時(shí)方可開(kāi)啟熱源換熱設(shè)備排出熱量。
權(quán)利要求1.同時(shí)供冷供熱節(jié)能系統(tǒng)，包括熱泵控制系統(tǒng)(I)、壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、循環(huán)水泵、實(shí)際提供使用熱量冷量功能的功能區(qū)(6)組成的系統(tǒng)，其特征在于所述熱泵控制系統(tǒng)(I)分別連接有熱泵熱源子控制系統(tǒng)(2)和功能加熱子控制系統(tǒng)(5)，其中所述熱泵熱源子控制系統(tǒng)(2)連接有循環(huán)水泵、閥門(mén)和溫度傳感器，所述功能加熱子控制系統(tǒng)連接有閥門(mén)、壓力傳感器、溫度傳感器和液位傳感器，其中功能加熱子控制系統(tǒng)(5)開(kāi)有管道通向功能區(qū)(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的同時(shí)供冷供熱節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所述熱泵熱源子控制系統(tǒng)(2)包括作為熱源的水源換熱器(21)、由蒸發(fā)器冷凝器組合組成的熱泵機(jī)組(22)和熱泵熱源子控制元件組(23)，其中所述熱泵機(jī)組(22)和水源換熱器(21)之間設(shè)置有冷凍泵(32)，水源換熱器(21)的吸水端設(shè)置有水源循環(huán)泵(31)，所述水源換熱器(21)的進(jìn)水端和出水端分別設(shè)置有水源換熱進(jìn)水溫度傳感器(41)和水源換熱出水溫度傳感器(42)，水源換熱器(21)與熱泵機(jī)組(22)之間的輸入端和輸出端分別設(shè)置有空調(diào)冷凍供水溫度傳感器(43)和空調(diào)冷凍回水溫度傳感器(44)，所述水源循環(huán)泵(31)、冷凍泵(32)、水源換熱進(jìn)水溫度傳感器(41)、水源換熱出水溫度傳感器(42)、空調(diào)冷凍供水溫度傳感器(43)和空調(diào)冷凍回水溫度傳感器(44)分別與熱泵熱源子控制系統(tǒng)(2)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的同時(shí)供冷供熱節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所述功能加熱子控制系統(tǒng)(5 )包括恒溫水箱(51)、變溫水箱(52 )、采暖換熱器(53 )和功能加熱子控制元件組(54)，其中恒溫水箱(51)與熱泵機(jī)組(22)之間設(shè)置有熱水恒壓泵，變溫水箱與熱泵機(jī)組(22)之間設(shè)置有加熱循環(huán)泵(33)，所述恒溫水箱(51)、變溫水箱(52)、采暖換熱器(53)分別開(kāi)有通向功能區(qū)(6)的管道，所述加熱循環(huán)泵(33)與加熱子控制系統(tǒng)(5)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同時(shí)供冷供熱節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述熱泵機(jī)組(22)配備有單獨(dú)供冷設(shè)備。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種同時(shí)供冷供熱節(jié)能系統(tǒng)，包括熱泵控制系統(tǒng)、壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、循環(huán)水泵、實(shí)際提供使用熱量冷量功能的功能區(qū)組成的系統(tǒng)，所述熱泵控制系統(tǒng)分別連接有熱泵熱源子控制系統(tǒng)和功能加熱子控制系統(tǒng)，其中所述熱泵熱源子控制系統(tǒng)連接有循環(huán)水泵、閥門(mén)和溫度傳感器，所述功能加熱子控制系統(tǒng)連接有閥門(mén)、壓力傳感器、溫度傳感器和液位傳感器，其中功能加熱子控制系統(tǒng)開(kāi)有管道通向功能區(qū)；該系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)化控制提高能源的綜合利用效率以及冷熱源設(shè)備的工作效率，利用水-水熱泵機(jī)組在供應(yīng)熱水的同時(shí)，將通過(guò)吸熱降溫至冷水供應(yīng)給空調(diào)制冷系統(tǒng)等使用，減少能源消耗；方便用戶對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理。
文檔編號(hào)F25B49/00GK202613835SQ201220116810
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者朱扣華, 黎磊 申請(qǐng)人:中國(guó)港中旅集團(tuán)公司, 珠海福士得冷氣工程有限公司