申请/专利权人：宁波工程学院;宁波市海智普智能科技有限公司

申请日：2023-11-27

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117739546A

主分类号：F25B27/00

分类号：F25B27/00;F25B30/02;F25B41/26;F25B41/20;F25B41/34;F25B49/02;F24D11/02;F24D19/10

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.09#实质审查的生效;2024.03.22#公开

摘要：本发明涉及一种光伏型热泵系统自给式高效储能蓄热方法，通过在热泵蓄热过程中实时动态判断热泵蓄热子系统中的冷媒循环量，并实时动态调节热泵蓄热子系统中的冷媒循环量，使得热泵系统在最佳冷媒循环量的工况下运行，保证变频压缩机处于高能效频率段工作，达到热泵系统的快速高效蓄热效果，且确保在太阳能辐射的有效时间域内完成蓄热，避免使用市电，实现高效节能。

主权项：1.一种光伏型热泵系统自给式高效储能蓄热方法，其特征在于，热泵系统包括供电子系统1、热泵子系统2和蓄热子系统3，所述热泵子系统2包括变频压缩机2.1、四通阀2.2、油分离器2.5、气液分离器2.15、室外换热器2.3和冷凝器2.4，所述四通阀2.2包括与室外换热器2.3连通的c口2.2.1、与油分离器2.5连通的d口2.2.2、与冷凝器2.4连通的e口2.2.3以及与气液分离器2.15连通的s口2.2.4，所述变频压缩机2.1的输出端与油分离器2.5连通，所述油分离器2.5与d口2.2.2连通的管路上设有主流路电磁阀2.8，所述变频压缩机2.1的输入端与气液分离器2.15连通，所述油分离器2.5与变频压缩机2.1的输入端连通，油分离器2.5与变频压缩机2.1的输入之间连通有回油毛细管2.16，所述冷凝器2.4的输出端通过第一管路2.9与室外换热器2.3连通，所述第一管路2.9从冷凝器2.4沿室外换热器2.3方向依次连通有蓄热用电子膨胀阀2.10、高压储液罐2.11和主电子膨胀阀2.12，所述油分离器2.5还通过第一支路2.6与蓄热子系统3的输入端连通，所述蓄热子系统3的输出端通过第二支路2.13与第一管路2.9连通，所述第一支路2.6上连通有蓄热用电磁阀2.7，所述第二支路2.13与第一管路2.9的连接端位于蓄热用电子膨胀阀2.10与高压储液罐2.11之间，所述第二支路2.13上设有单向阀2.14，所述供电子系统1与变频压缩机2.1电连接用以供电；所述变频压缩机2.1的输出端的管路上设置有排气温度传感器2.17和排气压力传感器2.18，与所述S口2.2.4接通的管路上设置有吸气温度传感器2.19，所述蓄热子系统3上设置有蓄热温度传感器3.1，所述室外换热器2.3设有盘管温度传感器和室外环境温度传感器；所述热泵系统的运行模式包括热泵采暖模式、热泵蓄热模式以及热泵采暖加蓄热模式，其具体实现方法如下：a:开机，控制器收到的相关指令运行；b：当控制器收到热泵采暖模式指令运行时，主流路电磁阀2.8打开，蓄热用电磁阀2.7关闭，调节主电子膨胀阀2.12的基准开度，变频压缩机2.1运行后排出的高温气态冷媒从e口2.2.3流入冷凝器2.4，与冷凝器2.4中的水进行换热，换热后的冷媒经过蓄热用电子膨胀阀2.10、高压储液罐2.11和主电子膨胀阀2.12后进入室外换热器2.3，通过室外换热器2.3与室外空气换热，吸收空气能，吸热后的冷媒通过s口2.2.4回到变频压缩机2.1；当控制器收到热泵蓄热模式指令运行时，主流路电磁阀2.8关闭，蓄热用电磁阀2.7打开，调节主电子膨胀阀2.12的基准开度，变频压缩机2.1运行排出的高温气态冷媒沿第一支路2.6进入蓄热子系统3进行换热，换热后的冷媒沿第二支路2.13经过高压储液罐2.11、主电子膨胀阀2.12后进入室外换热器2.3，通过室外换热器2.3与室外空气换热，吸收空气能，吸热后的冷媒通过s口2.2.4回到变频压缩机2.1；运行预设时间T3后，通过排气温度传感器2.17采集变频压缩机2.1输出端的排气温度Td、排气压力传感器对应的饱和温度即为实际冷凝温度Tpd以及变频压缩机2.1的运行频率INV_F，根据实际冷凝温度Tpd、排气温度Td以及变频压缩机2.1的运行频率对热泵系统中的冷媒循环量进行判断；若判断冷媒循环量偏多，则调节蓄热用电子膨胀阀2.10的开度，使部分冷媒从蓄热用电子膨胀阀2.10进入冷凝器2.4及与冷凝器2.4和e口连通的管路，直至实际冷凝温度Tpd或排气温度Td或变频压缩机2.1的运行频率满足预设条件，蓄热用电子膨胀阀2.10关闭；若判断冷媒循环量偏少，则调节蓄热用电子膨胀阀2.10的开度，并且在预定时间T4后开启主流路电磁阀2.8，直至实际冷凝温度Tpd或排气温度Td或变频压缩机2.1满足预设条件，蓄热用电子膨胀阀2.10关闭，主流路电磁阀2.8关闭；当控制器收到热泵采暖加蓄热模式指令运行时，主流路电磁阀2.8和蓄热用电磁阀2.7打开，蓄热用电子膨胀阀2.10全开，变频压缩机2.1运行排出的高温气态冷媒，一部分冷媒沿第一支路2.6进入蓄热子系统3进行换热，换热后的冷媒沿第二支路2.13经过高压储液罐2.11、主电子膨胀阀2.12后进入室外换热器2.3，通过室外换热器2.3与室外空气换热，吸收空气能，吸热后的冷媒通过s口2.2.4到变频压缩机2.1；另一部分冷媒沿第二支路2.13经过高压储液罐2.11、主电子膨胀阀2.12后进入室外换热器2.3，通过室外换热器2.3与室外空气换热，吸收空气能，吸热后的冷媒通过s口2.2.4回到变频压缩机2.1。

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