專利名稱：一種高效冷熱聯供系統的控制方法
技術領域：
本發明屬于中央空調技術領域，特別的，涉及一種高效冷熱聯供系統 的控制方法。
背景技術：
現有的中央空調系統功能相對單一，沒有把制冷、供暖、制冷熱回收、 供暖熱回收、全熱等功能整合為一體，不利于中央空調系統的充分利用， 造成能源浪費，不利于節約能源、保護環境。而且，傳統的中央空調系統 除霜時需要先進行關機，然后利用反向循環來除霜，不能在中央空調系統 運行的同時進行除霜操作，給用戶的使用帶來不便。即使市場上有冷暖中 央空調，但是其連接、切換方法通常也非常的負責，不利于實現。發明內容本發明所要解決的技術問題在于，針對現有技術中的中央空調控制復 雜不利于實現的缺陷，提供一種切換簡單的高效冷熱聯供系統的控制方 法。本發明解決其技術問題所提供的技術方案為構造一種高效冷熱聯供 系統的控制方法，所述冷熱聯供系統包括制冷循環回路以及制熱循環回 路，通過回路選擇開關來選擇所述制冷循環回路和制熱循環回路之一工 作。在本發明的控制方法中，所述回路選擇開關為四通閥，通過所述四通 閥的導通狀態來導向所述冷熱聯供系統的冷媒流轉方向，實現選擇所述制 冷循環回路和制熱循環回路之一工作。在本發明的控制方法中，該方法還包括熱回收步驟在所述四通閥與 壓縮機之間設置第一殼管式換熱器，從所述壓縮機排出的高溫高壓冷媒首 先流入所述第一殼管式換熱器，再流入所述四通閥；所述冷媒與所述第一 殼管式換熱器的生活用水進行熱交換，實現熱回收。在本發明的控制方法中，當所述四通閥處于制冷導通狀態時，從所述 第一殼管式換熱器流出的冷媒經所述四通閥流入翅片式換熱器，在所述翅 片式換熱器中與空氣進行熱交換，降低冷媒溫度，從所述翅片式換熱器出 來的冷媒進入到制冷調節支路，再進入第二殼管式換熱器與空調用水進行 熱交換，冷卻空調用水，然后冷媒再經過所述四通閥流入氣液分離器，最 后流入所述壓縮機，實現所述制冷循環回路的選擇；當所述四通閥處于制熱導通狀態時，從所述第一殼管式換熱器流出的 冷媒經所述四通閥流入所述第二殼管式換熱器，再經制熱調節支路進入所 述翅片式換熱器，然后經過所述四通閥流入氣液分離器，最后流入所述壓 縮機，實現所述制熱循環回路的選擇。在本發明的控制方法中，所述方法還包括除霜步驟當檢測到所述翅 片式換熱器或者環境溫度低于設定溫度時，觸發除霜支路工作。在本發明的控制方法中，所述觸發除霜支路工作步驟包括首先打開 第一電磁閥，同時關閉所述第一殼管式換熱器與所述四通閥之間的第二電 磁閥，將來自所述第一殼管式換熱器的冷媒引入到除霜翅片中，對所述翅 片式換熱器進行除霜，然后再流入到所述第二殼管式換熱器中；在完成對所述翅片式換熱器的除霜后，關閉所述第一電磁閥，開啟所述第二電磁閥。 在本發明的控制方法中，在選擇所述制熱循環回路的情況下，當所述冷媒流入所述第二殼管式換熱器時，關閉空調用水水泵，冷媒的熱交換主要發生在所述第一殼管式換熱器中，實現全熱循環回路的選擇；或者，打開空調用水水泵，冷媒在所述第二殼管式換熱器內與空調用水進行熱交換，加熱空調用水，實現供暖循環回路的選擇。在本發明的控制方法中，該方法還包括風機控制步驟在實現所述制冷循環回路時，當所述第一殼管式換熱器的冷媒出口溫度或者所述第一殼管式換熱器的回水溫度大于設定溫度時，所屬風機啟動，加快所述翅片式換熱器的散熱；在實現所述制熱循環回路時，所述風機保持開啟，加快所述翅片式換 熱器與環境的熱交換。在本發明的控制方法中，該方法還包括控制所述四通閥的導通狀態的步驟當環境溫度高于用戶設定溫度時，控制所述四通閥處于制冷導通狀 態；當環境溫度低于用戶設定溫度時，控制所述四通閥處于制熱導通狀態。本發明的高效冷熱聯供系統的控制方法有益效果是通過簡單的回路 選擇開關即可實現選擇制冷循環回路和制熱循環回路之一工作，與現有技 術相比，具有控制簡單、實用的優點。另外，利用本發明的控制方法的冷熱聯供系統打破了現有中央空調系 統功能相對單一，把制冷、供暖、制冷熱回收、供暖熱回收、全熱等功能 整合為一體，并可在中央空調系統運行時開啟第一電磁閥，關閉第二電磁 閥，使冷媒流過翅片式換熱器進行除霜，提高了機組的熱利用效率，有利 于節約能源、保護環境，且便于使用下面結合附圖和實施例對本發明的高效冷熱聯供系統的控制方法作 進一步說明-
圖1是本發明制冷循環的系統結構示意圖； 圖2是本發明供暖循環的系統結構示意圖； 圖3是本發明全熱循環的系統結構示意圖。 附圖標記說明1、壓縮機；2、第一殼管式換熱器；3、翅片式換熱器；4、過濾器；5、 制冷膨脹閥；6、單向閥；7、第二殼管式換熱器；8、氣液分離器；9、四 通閥；10、過濾器；11、制熱膨脹閥；12、單向閥；14、生活用水水泵； 15、空調水泵；16、風機；17、第一電磁閥；18、第二電磁閥；31、除霜翅片。
具體實施方式
以下是本發明的高效冷熱聯供系統的控制方法的最佳實施例，并不因 此限定本發明的保護范圍。參照圖1,提供一種冷熱聯供系統，包括壓縮機1，與壓縮機1依次連接的第一殼管式換熱器2、翅片式換熱器3、過濾器4、制冷膨脹閥5、 單向閥6、第二殼管式換熱器7，氣液分離器8，還包括與第一殼管式換熱 器2、翅片式換熱器3、第二殼管式換熱器7，氣液分離器8連接的四通閥 9，所述翅片式換熱器3與第二殼管式換熱器7相連接的回路上還設有由 過濾器IO、制熱膨脹閥ll、單向閥12構成的制熱調節支路，該制熱調節支路與由過濾器4、制冷膨脹閥5、單向閥6構成的制冷調節支路并聯連 接，所述第一殼管式換熱器2與生活用水水泵14相連接，第二殼管式換 熱器7與空調水泵15相連接。在本實施例中，選用四通閥9作為回路選擇開關，通過四通閥的開、 關來設定導通狀態(包括制冷導通狀態和制熱導通狀態)，來導向冷媒的 流轉方向，選擇冷熱聯供系統的制冷循環回路和制熱循環回路之一工作， 實現制冷循環回路和制熱循環回路的互相切換，詳后述。可以理解的，回 路選擇開關也可以采用其他形式的結構來實現，例如多個電磁閥、 一個具 有多個導通位置的電磁閥等，只要能夠改變冷媒的流轉方向即可。第一殼管式換熱器2的設置，是為了能夠有效地回收冷凝熱，實現了 制冷熱回收和制熱熱回收的功能。可以理解的，第一殼管式換熱器2也可 以用其他形式的換熱器來替換，或者省略該換熱器，而使得系統更加的簡 潔，當然此時系統不具有制冷熱回收和制熱熱回收的功能。進一步的，在第一殼管式換熱器2的出口還連接有第一電磁閥17、第 二電磁閥18，第一電磁閥17連接在第一殼管式換熱器2與翅片式換熱器 3的除霜翅片31之間，第二電磁闊18連接在第一殼管式換熱器2與四通 閥9之間。通過控制第一電磁閥17和第二電磁閥18的工作狀態來觸發除 霜支路的工作，詳后述。在本實施例的高效冷熱聯供系統的控制方法中，首先控制四通閥9的 導通狀態當環境溫度高于用戶設定溫度時，控制四通閥9處于制冷導通 狀態，在本實施例中四通閥9為關閉狀態；當環境溫度低于用戶設定溫度 時，控制四通閥9處于制熱導通狀態，即四通閥9位開啟狀態。當然，也 可以不通過環境溫度檢測，而人為的控制四通閥9的開啟與關閉。當四通閥9沒有開啟，處于制冷導通狀態時，實現選擇制冷循環回路工作。此時，風機16受第一殼管式換熱器2冷媒出口溫度或第一殼管式 換熱器2的回水溫度控制。如果第一殼管式換熱器2冷媒出口溫度或第一 殼管式換熱器2的回水溫度大于設定溫度時，說明流入翅片式換熱器3的 冷媒溫度過高，風機16啟動，翅片式換熱器3的加快散熱，使冷媒在翅 片式換熱器3中得到冷卻；否則，可以關閉風機16。并且，空調水泵15、 生活用水水泵14運行。制冷循環回路工作為從壓縮機l排出的高溫高壓冷媒，流入第一殼管式換熱器2，冷媒在第一殼管式換熱器2中與生活用水進行熱交換，冷 媒溫度降低，生活用水溫度升高，實現制冷熱回收；然后，冷媒經第二電 磁閥18、四通閥9流入翅片式換熱器3，在翅片式換熱器3中與空氣進行 熱交換(可在風機16的協助下加快換熱)，冷媒溫度繼續降低；然后，冷 媒經過濾器4、制冷膨脹閥5、單向閥6組成的制冷調節支路流入第二殼 管式換熱器7，冷媒在第二殼管式換熱器7中蒸發吸熱，空調用水的溫度 降低，空調水泵15把低溫冷水送至室內的末端設備，達到制冷效果。冷 媒再經四通閥9流入氣液分離器8，最后流入壓縮機1，通過這樣周而復 始，不斷循環，從而實現致冷效果。當四通閥9開啟時，處于制熱導通狀態時，實現選擇制熱循環回路工 作。該制熱循環回路包括供暖工作模式和全熱工作模式，通過選擇空調用 水水泵的開閉來實現切換。參照圖2，為選擇供暖工作模式時，風機16在 四通閥9開啟時啟動(當四通閥開啟時，系統就進入供暖狀態)，這時翅 片式換熱器3相當于蒸發器，冷媒會在此蒸發吸熱，風機16開啟的目的 是為了使空氣流通提高換熱效率，而不受溫度控制器控制，空調水泵15運行、生活用水水泵14運行。冷熱聯供系統的控制系統還檢測空調用水 的水流開關，控制空調用水的溫度。當環境溫度《5r且空調水溫《設定水溫-6'C時，電加熱器啟動， 加熱空調用水，以使空調用水能夠達到供暖需求；當環境溫度>5°C或空調水溫 >設定水溫-2'C時，電加熱器關閉； 供暖工作模式下，從壓縮機l排出的高溫高壓冷媒，流入第一殼管式換熱 器2，在第一殼管式換熱器2中與生活用水進行熱交換，冷媒溫度降低， 生活用水溫度升高，實現了供暖熱回收；然后，冷媒經第二電磁閥18、四 通閥9流入第二殼管式換熱器7，在第二殼管式換熱器7中與空調用水進 行熱交熱，空調用水溫度升高，再由空調水泵15把高溫熱水送至室內的 末端設備達到供暖效果；然后，冷媒經過濾器10、制熱膨脹閥11、單向 閥12組成的制熱調節回路流入翅片式換熱器3，在翅片式換熱器3中進行 熱交換蒸發，然后經四通閥9、氣液分離器8流入壓縮機1，這樣周而復 始，不斷循環，從而實現供暖效果。參照圖3，全熱工作模式時，風機16在四通閥9開啟時啟動，不受溫 度控制器控制，空調用水水泵15關閉，生活用水水泵14運行。從壓縮機 l排出的高溫高壓冷媒，流入第一殼管式換熱器2，在第一殼管式換熱器2 中與生活用水進行熱交換，冷媒溫度降低，生活用水溫度升高；然后，冷 媒經第二電磁閥18、四通閥9流入第二殼管式換熱器7，因為空調水泵15 關閉，冷媒在第二殼管式換熱器中7與空調用水進行極少的熱交換，大量 的熱能在第一殼管式換熱器2中傳遞給了生活用水，達到全熱效果。然后 冷媒經過濾器10、制熱膨脹閥11、單向閥流12流入翅片式換熱器3，在 翅片式換熱器3中進行熱交換后，經四通閥9、氣液分離器流8入壓縮機1，這樣周而復始不斷循環，從而達到全熱的目的。本實施例的控制方法中還包括除霜步驟當檢測到翅片式換熱器3或 環境溫度低于設定的溫度時，觸發除霜支路工作，可以保證系統在設定的 環境溫度下仍可正常工作，例如-l(TC環境溫度。除霜時，開啟第一電磁閥17、同時關閉第二電磁閥18，使冷媒流過除霜翅片對翅片式換熱器3進行除霜；然后冷媒再流入到第二殼管式換熱器7，進行制熱循環。在除霜完成后，開啟第二電磁閥18、關閉第一電磁 閥17，冷媒正常的流入到第二殼管式換熱器7，進行制熱循環。從而實現 了在冷熱聯供系統運行時，也可以進行除霜操作，提高了機組的熱利用效 率，有利于節約能源、保護環境，且便于使用。
權利要求
1、一種高效冷熱聯供系統的控制方法，所述冷熱聯供系統包括制冷循環回路以及制熱循環回路，其特征在于，通過回路選擇開關來選擇所述制冷循環回路和制熱循環回路之一工作。
2、 根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述回路選擇開 關為四通閥(9)，通過所述四通閥(9)的導通狀態來導向所述冷熱聯供 系統的冷媒流轉方向，實現選擇所述制冷循環回路和制熱循環回路之一工 作。
3、 根據權利要求2所述的控制方法，其特征在于，該方法還包括熱 回收步驟在所述四通閥(9)與壓縮機(1)之間設置第一殼管式換熱器(2)，從所述壓縮機(1)排出的高溫高壓冷媒首先流入所述第一殼管式 換熱器(2)，再流入所述四通閥(9);所述冷媒與所述第一殼管式換熱器 (2)的生活用水進行熱交換，實現熱回收。
4、 根據權利要求3所述的控制方法，其特征在于，當所述四通閥(9) 處于制冷導通狀態時，從所述第一殼管式換熱器(2)流出的冷媒經所述 四通閥(9)流入翅片式換熱器(3)，在所述翅片式換熱器(3)中與空氣 進行熱交換，降低冷媒溫度，從所述翅片式換熱器(3)出來的冷媒進入 到制冷調節支路，再進入第二殼管式換熱器(7)與空調用水進行熱交換， 冷卻空調用水，然后冷媒再經過所述四通闊(9)流入氣液分離器(8)， 最后流入所述壓縮機(1)，實現所述制冷循環回路的選擇；當所述四通閥(9)處于制熱導通狀態時，從所述第一殼管式換熱器 (2)流出的冷媒經所述四通閥(9)流入所述第二殼管式換熱器(7)，再經制熱調節支路進入所述翅片式換熱器(3)，然后經過所述四通閥(9) 流入氣液分離器(8)，最后流入所述壓縮機(1)，實現所述制熱循環回路 的選擇。
5、 根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述方法還包括 除霜步驟當檢測到所述翅片式換熱器(3)或者環境溫度低于設定溫度 時，觸發除霜支路工作。
6、 根據權利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述觸發除霜支 路工作步驟包括首先打開第一電磁閥(17)，同時關閉所述第一殼管式 換熱器(2)與所述四通閥(9)之間的第二電磁閥(18)，將來自所述第 一殼管式換熱器(2)的冷媒引入到除霜翅片中，對所述翅片式換熱器(3) 進行除霜，然后再流入到所述第二殼管式換熱器(7)中；在完成對所述 翅片式換熱器(3)的除霜后，關閉所述第一電磁閥(17)，開啟所述第二 電磁閥(18)。
7、 根據權利要求4、 5或6所述的控制方法，其特征在于，在選擇所 述制熱循環回路的情況下，當所述冷媒流入所述第二殼管式換熱器(7) 時，關閉空調水泵(15)，冷媒的熱交換主要發生在所述第一殼管式換熱 器(2)中，實現全熱工作模式的選擇；或者，打開空調水泵(15)，冷媒在所述第二殼管式換熱器(7)內與 空調用水進行熱交換，加熱空調用水，實現供暖工作模式的選擇。
8、 根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于，該方法還包括風 機(16)控制步驟在實現所述制冷循環回路時，當所述第一殼管式換熱 器(2)的冷媒出口溫度或者所述第一殼管式換熱器(2)的回水溫度大于 設定溫度時，所屬風機(16)啟動，加快所述翅片式換熱器(3)的散熱；在實現所述制熱循環回路時，所述風機(16)保持開啟，加快所述翅片式換熱器(3)與環境的熱交換。
9、根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于，該方法還包括控 制所述四通閥(9)的導通狀態的步驟當環境溫度高于用戶設定溫度時，控制所述四通閥(9)處于制冷導通狀態；當環境溫度低于用戶設定溫度時，控制所述四通閥(9)處于制熱導通狀態。
全文摘要
本發明公開了一種高效冷熱聯供系統的控制方法，所述冷熱聯供系統包括制冷循環回路以及制熱循環回路，通過回路選擇開關來選擇所述制冷循環回路和制熱循環回路之一工作。進一步的回路選擇開關選用四通閥來改變冷媒的流動方向，實現制冷循環回路與制熱循環回路的相互轉換，并且在壓縮機出口與四通閥之間設置有第一換熱器，可有效回收冷凝熱；實現了制冷、制冷熱回收、供暖、供暖熱回收、全熱五種功能，有效地提高了機組的熱能利用效率，具有節約能源、保護環境，且便于使用等優點。
文檔編號F25B49/02GK101231053SQ200810065270
公開日2008年7月30日 申請日期2008年1月31日 優先權日2008年1月31日
發明者方沛明, 莫理光 申請人:廣東力優環境系統股份有限公司