[发明专利]一种二氧化碳复叠式供暖系统及其控制方法

权利要求书

1.一种二氧化碳复叠式供暖系统，其包括低温级回路、高温级回路和供热回路，所述低温级回路包括依次串联设置在环路中的蒸发器、气液分离器、低温级压缩机、中间换热器冷凝管和低温级膨胀阀，所述高温级回路包括依次串联设置在环路中的中间换热器蒸发管、高温级压缩机、冷凝器冷凝管和高温级膨胀阀，所述供热回路包括依次串联设置在环路中的冷凝器蒸发管、用户端换热组件和水泵，所述中间换热器冷凝管与所述中间换热器蒸发管相互换热地设置在一起，所述冷凝器冷凝管和所述冷凝器蒸发管相互换热地设置在一起，其特征在于：所述低温级压缩机和所述高温级压缩机均为变频压缩机，所述水泵为变频水泵。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳复叠式供暖系统，其特征在于：还包括用于检测外界环境温度的环境温度传感器，用于检测室内温度的室内温度传感器，以及分别设置在所述冷凝器冷凝管入口端和出口端的载冷剂入口温度传感器和载冷剂出口温度传感器。

3.根据权利要求1所述的一种二氧化碳复叠式供暖系统，其特征在于：所述高温级回路还包括设置在所述中间换热器冷凝管与所述高温级压缩机之间的内部换热器蒸发管和设置在所述冷凝器蒸发管与所述高温级膨胀阀之间的内部换热器冷凝管，所述内部换热器蒸发管和所述内部换热器冷凝管相互换热地设置在一起。

4.根据权利要求1所述的一种二氧化碳复叠式供暖系统，其特征在于：所述蒸发器入口端和中间换热器冷凝管入口端连接设置有除霜管路，所述除霜管路中设置有电磁阀。

5.根据权利要求1所述的一种二氧化碳复叠式供暖系统，其特征在于：所述用户端换热组件包括多组并联设置的用户端换热单元，所述用户端换热单元包括串连设置的流量调节阀和用户端换热器。

6.根据权利要求1所述的一种二氧化碳复叠式供暖系统，其特征在于：所述低温级回路还包括用驱动室外空气于所述蒸发器换热的风机，所述风机为变频风机。

7.一种二氧化碳复叠式供暖系统的控制方法，采用如权利要求1到5中任一项所述的二氧化碳复叠式供暖系统，其特征在于包括以下步骤：

1)通过房间信息计算获得第i房间的舒适温度T_s,i，通过环境温度传感器获取室外温度T_a，通过室内温度传感器获取第i房间的室内温度T_t,i；

2)通过T_s,i、T_a和T_t,i计算得到所述冷凝器中载冷剂的出口需要的温度T_out＝(T_t,1，T_t,2……T_t,n，T_s,1，T_s,2……T_s,n)，以及计算第i房间所需的热负荷

Q_i＝φ_i(T_t,i，T_s,i，T_a)；

3)依据所得第i房间的当前温度T_t,i与舒适度温度T_s,i的差值ΔT_i和热负荷Q_i计算第i流量调节阀的合适开度EXP_i＝EXP_i(ΔT_i，Q_i)，并根据EXP_i数值对流量调节阀进行调节。