[发明专利]相变可调式热能输送系统及其控制方法

权利要求书

1.相变可调式热能输送系统的控制方法，其使用的相变可调式热能输送系统包括蒸发器(1)、冷凝器(4)和相变控制系统，所述蒸发器(1)和冷凝器(4)通过管路连通，所述相变控制系统包括调节系统(19)及通过管路连通的气液分离储罐(7)和高压工质储罐(5)，所述气液分离储罐(7)通过管路与蒸发器(1)和冷凝器(4)连通；

所述蒸发器(1)的热源侧设有温度传感器d(17)，所述冷凝器(4)的冷源侧设有温度传感器a(12)，所述蒸发器(1)和冷凝器(4)之间的管路设有温度传感器e(18)，所述冷凝器(4)和气液分离储罐(7)连通的管路上设有温度传感器b(14)，所述气液分离储罐(7)内设有压力传感器(15)、温度传感器c(16)和液位传感器(13)，所述气液分离储罐(7)和高压工质储罐(5)之间并联连通有两根管路，两根管路分别位于气液分离储罐(7)和高压工质储罐(5)的顶部和底部，底部管路设有抽吸泵(6)和关断阀(11)，顶部管道上设有回流阀(10)，所述冷凝器(4)和气液分离储罐(7)之间的管路设有主路调阀(9)，主路调阀(9)并联有加力膨胀阀(8)；

所述工质抽吸泵(6)、加力膨胀阀(8)、主路调阀(9)、回流阀(10)、关断阀(11)、温度传感器a(12)、液位传感器(13)、温度传感器b(14)、压力传感器(15)、温度传感器c(16)、温度传感器d(17)和温度传感器e(18)均与所述调节系统(19)通过信号连接；

其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1，温度传感器a(12)和温度传感器d(17)将温度数值输入到调节系统(19)，调节系统(19)计算温度差得到工质的饱和压力，饱和压力的具体计算方法如式(1)和式(2)所示：

P_ref＝P_sat(T_av) (2)

式(1)和(2)中，T_g,Ein为蒸发器热源侧进口温度，T_g,Cin为冷凝器冷源侧进口温度，T_av为冷热源平均温度，P_ref为工质侧参考饱和压力，P_sat()为饱和压力求解函数；

步骤2，温度传感器b(14)和温度传感器e(18)将温度数值输入到调节系统(19)，调节系统(19)计算温度差得到工质的相变压力，相变压力的具体计算方法如式(3)和式(4)所示：

T_f＝T_f,Eout-T_f,Cout (3)

式(3)和(4)中，T_f为蒸发器出口与冷凝器出口工质温差，T_f,Eout为蒸发器出口工质温度，T_f,Cout为冷凝器出口工质温度，P为工质调节目标压力，ΔP为调节压力步长，P_m为最大换热量压力；

步骤3，根据步骤1得到的饱和压力和步骤2得到的相变压力之间的差值对工质压力进行调节；具体为：

当步骤2所述的相变压力大于步骤1所述的饱和压力时，调节系统(19)传输信号至抽吸泵(6)和关断阀(11)，关断阀(11)由闭合转为流通状态，抽吸泵(6)将气液分离储罐(7)中的工质抽到高压工质储罐(5)中，直至相变压力等于饱和压力时，调节系统(19)传输信号至抽吸泵(6)和关断阀(11)，关断阀(11)由流通转为闭合转台，抽吸泵(6)停止工作；

当步骤2所述的相变压力小于步骤1所述的饱和压力时，调节系统(19)输送工作信号至回流阀(10)，将高压工质储罐(5)内的工质输送至气液分离储罐(7)，直至气液分离储罐(7)压力上升至饱和压力；

步骤4，液位传感器(13)将液位数据传输至调节系统(19)，当液位传感器(13)数值降低到保护值时，调节系统(19)传输信号至主路调阀(9)和加力膨胀阀(8)，主路调阀(9)调小开度，加力膨胀阀(8)工作，降低气液分离储罐(7)内温度与压力，同时调节系统(19)输送工作信号至回流阀(10)，将高压工质储罐(5)内的工质输送至气液分离储罐(7)，使气液分离储罐(7)液位回归正常。

2.根据权利要求1所述的相变可调式热能输送系统的控制方法，其特征在于，所述蒸发器(1)和冷凝器(4)之间的管路上设有蒸汽压缩机(2)，所述蒸汽压缩机(2)与调节系统(19)信号连接。