[发明专利]一种风水双源热泵冷热水机组及其控制方法

权利要求书

1.一种风水双源热泵冷热水机组，其特征在于：包括四通阀(9)，四通阀(9)的其中一个接口连接壳管换热器(6)以及经济器(7)，四通阀(9)的其余三个接口分别连接气液分离器(5)、翅片换热器(3)、板式换热器(8)，气液分离器(5)连接压缩机(4)的进口，压缩机(4)的出口连接板式换热器(8)，壳管换热器(8)连接经济器(7)，经济器(7)连接翅片换热器(3)、壳管换热器(6)以及压缩机(4)，板式换热器(8)连接外接水源，壳管换热器(6)连接外接水源，翅片换热器(3)连接有风机(2)。

2.根据权利要求1所述的风水双源热泵冷热水机组，其特征在于：四通阀(9)通过电子膨胀阀(10)连接至经济器(7)。

3.一种风水双源热泵冷热水机组的控制方法，其特征在于：风水双源热泵冷热水机组根据冷热水需求在以下三种工作模式中进行切换，

1)用户仅有热水需求时，启动空气源热泵模式，此模式下翅片换热器(3)作为蒸发器功能，板式换热器(8)作为冷凝器功能，壳管换热器(6)成关闭状态，高温高压的制冷剂气体从压缩机(4)排出后进入板式换热器(8)，由板式换热器(8)与外界的水置换，这时板式换热器(8)出来的水为热水，制冷剂经过板式换热器(8)后，流向四通阀(9)，再流向经济器(7)，制冷剂变成低温低压的液体流向翅片换热器(3)，风机(2)开启，再经过四通阀(9)流向气液分离器(5)，最后回到压缩机(4)，完成空气源热泵模式的制热循环；

2)用户仅有冷水需求时，启动风冷冷水模式，此模式下翅片换热器(3)作为冷凝器功能，壳管换热器(6)作为蒸发器功能，板式换热器(8)成关闭状态，高温高压的制冷剂气体从压缩机(4)排出后由四通阀(9)换进入翅片换热器(3)，风机(2)开启，由翅片换热器(3)与外界的空气置换，制冷剂经过翅片换热器(3)冷凝器后，流向经济器(7)，制冷剂变成低温低压的液体流向壳管式蒸发器(6)，壳管换热器(6)与外界的水置换，置换出来的为冷水，制冷剂再经过四通阀(9)流向气液分离器(5)，最后回到压缩机(4)，完成风冷冷水模式的制冷循环；

3)用户冷热水均有需求时，启动水源热泵模式，此模式下壳管换热器(6)作为蒸发器功能，板式换热器(8)作为冷凝器功能，翅片换热器(3)成关闭状态，高温高压的制冷剂气体从压缩机(4)排出后进入板式换热器(8)，由板式换热器(8)与外界的水置换，这时板式换热器(8)出来的水为热水，制冷剂经过板式换热器(8)冷凝器后，流向四通阀(9)，流经翅片换热器(3)，这时翅片换热器(3)以及风机(2)呈关闭状态，再流向经济器(7)，制冷剂变成低温低压的液体流向壳管式蒸发器(6)，再经过四通阀流(9)向气液分离器(5)，最后回到压缩机(4)，完成水源热泵模式的制冷循环。

4.根据权利要求3所述的风水双源热泵冷热水机组的控制方法，其特征在于：空气源热泵模式下，根据负荷需求，采用的控制方式如下

1)当实际温度≧+10℃时，压缩机升频，增大系统流量，提高制冷能力，快速响应用户需求；

2)当+2℃≦实际温度≦10℃时，采用节能控制，提高蒸发温度，通过打开电子膨胀阀提高蒸发温度，同时风机(2)升频，扩大散热面积，降低高压压力，从而降低压缩机(4)功率。

3)当实际温度≦+2℃时，降低压缩机(4)频率，使水温保持恒定，同时避免压缩机(4)频繁启停。

5.根据权利要求3所述的风水双源热泵冷热水机组的控制方法，其特征在于：空气源热泵模式模式下，根据负荷需求，采用的控制方式如下：

1)当实际温度≦-10℃时，压缩机(4)升频，增大系统流量，提高制热能力，快速响应用户需求；

2)当-10℃≦实际温度≦-2℃时，降低风机(2)功率达到节能控制；

3)当实际温度≦-2℃时，降低压缩机(4)频率，使水温保持恒定，同时避免压缩机(4)频繁启停。

6.根据权利要求3所述的风水双源热泵冷热水机组的控制方法，其特征在于：水源热泵模式模式下，自动计算用户冷热需求，调节风机使系统最大程度工作在该模式下，达到节能的目的，冷热需求计算方式如下：

冷水需求：L＝T2/T1，热水需求R＝T4/T3，

冷水需求L自动记录最近2-10次，取平均值，

热水需求R自动记录最近2-10次，取平均值，

当冷水需求L的平均值≦热水需求R的平均值，机组以热水模式为主，此时关闭风机(2)使系统提高制热能力，

当冷水需求L的平均值≧热水需求R的平均值，机组以冷水模式为主，此时开启风机(2)使系统提高制冷能力，

其中T1为冷水制冷时间，T2为冷水停机时间；T3为热水制热时间，T4为热水停机时间。