[发明专利]空气源热泵与太阳能热水器耦合集控供热系统及其方法

摘要

一种空气源热泵与太阳能热水器耦合集控供热系统及其方法，所述集控供热系统是由一组集中控制系统、四组空气源热泵控制系统和一组太阳能热水器构成；所述集控供热系统的集控供热方法是以实现对电磁阀、压缩机的有效控制，并将线性控制、智能控制和PID控制三种控制方法应用到系统中，以满足不同模块运行属性和用户需求，本发明控系统与集控方法相结合，实现了控制系统的安全、灵活、高效运行。

主权项

1.一种空气源热泵与太阳能热水器耦合集控供热系统，包括集中控制系统、空气源热泵控制系统和太阳能热水器；其特征在于：所述耦合集控供热系统是将线性控制、智能控制和PID控制集为一体，通过所述集中控制系统、所述空气源热泵控制系统和所述太阳能热水器，实现不同模块的运行属性和用户需求；所述集中控制系统包括太阳能热水器控制模块、空气源热泵台数控制模块、系统热水控制模块、输入输出模块和集中控制器五部分；所述太阳能热水器控制模块是太阳能板（1）控制加热第一水箱（2），控制第一电磁阀（9）为整个系统补水，控制第一水泵（22）和第二电磁阀（10）实现第一水箱（2）和第二水箱（3）的连通，完成工质交换；所述空气源热泵台数控制模块是对第二水箱（3）出口管路进行分流控制，分流管路Ⅰ中安装有第三电磁阀（11）；分流管路Ⅱ中安装有第四电磁阀（12），并配置第一空气源热泵机组（5）；分流管路Ⅲ中安装有第五电磁阀（13），并配置第二空气源热泵机组（6）；分流管路Ⅳ中安装有第六电磁阀（14），并配置有第三空气源热泵机组（7）；分流管路Ⅴ中安装有第七电磁阀（15），并配置有第四空气源热泵机组（8）；最后管路汇聚与第三水箱（4）连通；所述系统热水控制模块是在第三水箱（4）出口处安装的第二水泵（23）进行控制，通过用户管道回到第二水箱（3）形成回路；所述输入输出模块是分别在第一水箱（2）和第二水箱（3）设置第一液位传感器（20）和第二液位传感器（21），在第一水箱（2）设置有第一温度传感器（16），在第二水箱（3）进水口设置有第二温度传感器（17），监测第一液位传感器（20）和第二液位传感器（21）与第一温度传感器（16）和第二温度传感器（17）的测量值，通过集中控制器实现对第一电磁阀（9）、第二电磁阀（10）和第一水泵（22）的控制；在第二水箱（3）出口处设置有第三温度传感器（18），监测其测量值，并在集中控制器中设置预期温度，读取当前工作状态和工作时间，通过集中控制器实现对第三电磁阀（11）、第四电磁阀（12）、第五电磁阀（13）、第六电磁阀（14）和第七电磁阀（15）的开断控制和第一空气源热泵机组（5）、第二空气源热泵机组（6）、第三空气源热泵机组（7）和第四空气源热泵机组（8）的启停控制；在第三水箱（4）出口处设置有第四温度传感器（19）监测供水温度，控制第二水泵（23）的启停，实现为用户供热；所述集中控制器是单片机或PLC；所述空气源热泵控制系统包括空气源热泵运行工况控制模块、输入输出模块和空气源热泵控制器三部分；所述空气源热泵运行工况控制模块是蒸发器（28）连接四通换向阀（25）的端口Ⅰ，端口Ⅱ与气液分离器I（26）相连，通过压缩机（29）进入四通换向阀端口Ⅳ，端口Ⅲ连接第八电磁阀（34），通过冷凝管（24）、蓄热器（30）、储热器（31）、第十电磁阀（36）、电子膨胀阀R2（33）与蒸发器形成回路，实现空气源热泵机组的供热‑蓄热功能；储热器（31）出口处连接有第九电磁阀（35），通过电子膨胀阀R1（32）连接蓄热器，气液分离器II（27），接入压缩机，形成回路，便于蓄热器中的热量再利用；与第十电磁阀（36）并联设置第十二电磁阀（38），与冷凝器（24）、第八电磁阀（34）并联设置第十一电磁阀（37），便于工质方向流动，实现空气源热泵机组的除霜功能；所述输入输出模块是在压缩机（29）出口处设置有压力传感器（39）、第五温度传感器（40），实现空气源热泵系统安全监控工况的控制；在蒸发器（28）出口处设置有第八温度传感器（43），在空气源热泵机组所处环境中设置有第九温度传感器（44），实现空气源热泵系统的供热‑蓄热工况与除霜工况的切换；在蓄热器（30）的出口处设置有第六温度传感器（41）、在储热器（31）的出口处设置有第七温度传感器（42），在蒸发器（28）的出口处设置有第八温度传感器（43），实现电子膨胀阀R1（32）和电子膨胀阀R2（33）的开度控制；所述空气源热泵控制器是单片机或PLC。