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专利号: 2020101631980
申请人: 安阳工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种节能型辐射供冷供暖热泵系统,包括冷、热源部件、循环水系统,其特征在于:所述的循环水系统包括主路循环水泵(7)、水箱(8)、环路循环水泵(9)、地面埋管供水集管(11)、地面埋管回水集管(12)、壁面埋管供水集管(16)、壁面埋管回水集管(17);所述的冷、热源部件包括制冷剂-水换热器;

所述的制冷剂-水换热器(6)的冷却水出口依次连接主路循环水泵(7)、水箱(8)下端的连接口一,水箱(8)上端的连接口二连接制冷剂-水换热器(6)的冷却水进口,水箱(8)下端的连接口三连接环路循环水泵(9)的进水口,地面埋管供水集管(11)的进水口与壁面埋管供水集管(16)的进水口并联后连接环路循环水泵(9)的出水口,地面埋管供水集管(11)的进水口与壁面埋管供水集管(16)的进水口并联管路上设置有壁面埋管供水阀(10),所述的地面埋管回水集管(12)的出水口与壁面埋管回水集管(17)的出水口并联后连接水箱(8)上端的连接口四,地面埋管回水集管(12)的出水口与壁面埋管回水集管(17)的出水口并联管路上设置有地面埋管回水阀(18),地面埋管回水集管(12)的出水口与供水集管(16)的进水口间通过管路连接,并且地面埋管回水集管(12)的出水口与供水集管(16)的进水口连接管路上设置有连通阀(15);

所述的地面埋管供水集管(11)的出水口与地面埋管回水集管(12)的进水口之间由若干根地面埋管(13)并联连接,所述的壁面埋管供水集管(16)的出水口与壁面埋管回水集管(17)的进水口之间由若干根壁面埋管(14)并联连接。

2.根据权利要求1所述的节能型辐射供冷供暖热泵系统,其特征在于:还包括系统控制器(19)、室外环境温度传感器(20)、水箱温度传感器(21)、房间空气温度传感器(22),空调房间的室外设置有室外环境温度传感器(20),用于检测室外环境温度Tw,水箱温度传感器(21)置于水箱(8)内,用于检测水箱(8)内的实际供水温度Tgs,房间空气温度传感器(22)设置在空调房间内,用于检测实际房间温度Tns,所述的主路循环水泵(7)、环路循环水泵(9)通过线路与系统控制器(19)连接,室外环境温度传感器(20)、水箱温度传感器(21)、房间空气温度传感器(22)通过线路与系统控制器(19)连接,所述的壁面埋管供水阀(10)、连通阀(15)、地面埋管回水阀(18)均为电磁阀,壁面埋管供水阀(10)、连通阀(15)、地面埋管回水阀(18)通过线路与系统控制器(19)连接,所述的主路循环水泵(7)、环路循环水泵(9)通过线路与系统控制器(19)连接。

3.根据权利要求2所述的节能型辐射供冷供暖热泵系统,其特征在于:冷、热源部件还包括压缩机(1)、四通阀(2)、室外换热器(3)、节流阀(4)、气液分离器(5),所述的压缩机(1)出液口端连接四通阀(2)的D口,四通阀(2)的S口连接气液分离器(5)的进液口,气液分离器(5)的出液口连接压缩机(1)的回液口,所述的四通阀(2)的E口连接室外换热器(3)的进液口,室外换热器(3)的出液口连接制冷剂-水换热器(6)的冷媒进口,且室外换热器(3)的出液口与制冷剂-水换热器(6)的冷媒进口连接管路上设置有节流阀(4),制冷剂-水换热器(6)的冷媒出口连接四通阀(2)的C口。

4.根据权利要求3所述的节能型辐射供冷供暖热泵系统,其特征在于:所述的四通阀(2)为电磁阀,四通阀(2)通过线路与系统控制器(19)连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的节能型辐射供冷供暖热泵系统,其特征在于:所述的水箱(8)下端的接口一、连接口三位于水箱的异侧;水箱(8)上端的连接口二、连接口四位于水箱的异侧。

6.根据权利要求4所述的节能型辐射供冷供暖热泵系统的控制方法,其特征在于:

循环水系统控制方法如下:

系统控制器(19)控制所述主路循环水泵(7)处于运行状态;

(1)夏天制冷运行时,系统控制器(19)控制壁面埋管供水阀(10)和地面埋管回水阀(18)开,连通阀(15)关,即地面埋管(13)和壁面埋管(14)为并联方式;用以实现水箱(8)的循环水由主路循环水泵(7)泵入到制冷剂-水换热器(6)中与冷、热源部件中的制冷剂换热降温后流到水箱(8),水箱(8)中的循环水分两路,一路经地面埋管供水集管(11)分流到地面埋管(13),然后回到地面埋管回水集管(12),再经地面埋管回水阀(18)流出;另一路经壁面埋管供水阀(10)流到壁面埋管供水集管(16),经壁面埋管供水集管(16)分流到壁面埋管(14),然后回到壁面埋管回水集管(17)后流出,两路回水合并后,回到水箱(8);

(2)冬天制热运行时,当实际供水温度Tgs高于系统控制器(19)设定的切换温度Tqh时,地面埋管(13)和壁面埋管(14)按并联方式供水,即系统控制器(19)控制壁面埋管供水阀(10)和地面埋管回水阀(18)开,连通阀(15)关;

当实际供水温度Tgs低于切换温度Tqh时,按串联方式供水,所述的切换温度Tqh的设定范围为30~40℃,当地面埋管(13)和壁面埋管(14)按串联方式供水时,系统控制器(19)控制壁面埋管供水阀(10)和地面埋管回水阀(18)关,连通阀(15)开,用以实现水箱(8)中的循环水由主路循环水泵(7)泵入到制冷剂-水换热器(6)中与冷、热源设备中的制冷剂换热升温后流到水箱(8),水箱(8)中的循环水经地面埋管供水集管(11)分流到地面埋管(13),然后回到地面埋管回水集管(12),再经连通阀(15)流到壁面埋管供水集管(16),经壁面埋管供水集管(16)分流到壁面埋管(14),然后回到壁面埋管回水集管(17)后,回到水箱(8);

冷、热源部件中通过控制四通阀(2)实现制冷或制热运行的控制步骤如下:

(1)夏天制冷运行时,控制四通阀(2)为制冷模式,即四通阀(2)的D口与E口连通、C口与S口连通,制冷剂经压缩机(1)流到四通阀(2)的D口,经E口流到室外换热器(3)进行冷凝,冷凝后的制冷剂经节流阀(4)进行节流降压到制冷剂-水换热器(6),在制冷剂-水换热器(6)中,制冷剂与循环水系统中的循环水进行换热,制冷剂蒸发吸热,循环水降温,制冷剂继续流到四通阀(2)的C口,然后经S口流到气液分离器(5),回到压缩机(1);

(2)冬天制热运行时,控制四通阀(2)切换到制热模式,即四通阀(2)的D口与E口连通、C口与S口连通,制冷剂经压缩机(1)流到四通阀(2)的D口,经C口流到制冷剂-水换热器(6)中进行冷凝,在制冷剂-水换热器(6)中,制冷剂与循环水系统中的循环水进行换热,制冷剂冷凝放热,循环水升温,冷凝后的制冷剂经节流阀(4)进行节流降压到室外换热器(3)进行蒸发,蒸发后的制冷剂流到四通阀(2)的E口,然后经S口流到气液分离器(5),回到压缩机(1)。

7.根据权利要求6所述的节能型辐射供冷供暖热泵系统的控制方法,其特征在于:在进行夏天制冷运行时,当实际供水温度Tgs≤T´gs-2℃时,系统控制器(19)控制压缩机(1)停止运行;当实际供水温度Tgs>T´gs时,系统控制器(19)压缩机(1)开启;在进行冬天制热运行时,当实际供水温度Tgs≥T´gs+2℃时,系统控制器(19)控制压缩机(1)停止运行;当实际供水温度Tgs<T´gs时,系统控制器(19)控制压缩机(1)开启;所述的理论供水温度T´gs确定方法如下:(1)夏天制冷运行时,理论供水温度T´gs=50-Tw;

(2)冬天制热运行时,理论供水温度T´gs=37.5-0.5Tw。

8.根据权利要求7所述的节能型辐射供冷供暖热泵系统的控制方法,其特征在于:所述控制器(19)还通过检测房间实际温度Tns与房间设定温度T´ns的比较情况来控制环路循环水泵(9)的开或停:在夏天制冷运行时,当空调房间实际温度Tns≤房间设定温度T´ns-2℃时,环路循环水泵(9)停止运行,当空调房间实际温度Tns>房间设定温度T´ns时,环路循环水泵(9)开始运行;在系统冬天制热运行时,当空调房间实际温度Tns≥房间设定温度T´ns+2℃时,环路循环水泵(9)停止运行,当空调房间实际温度Tns<房间设定温度T´ns时,环路循环水泵(9)开始运行。

9.根据权利要求7或8所述的节能型辐射供冷供暖热泵系统的控制方法,其特征在于:

所述的切换温度Tqh为37℃。

10.根据权利要求8所述的节能型辐射供冷供暖热泵系统的控制方法,其特征在于:在辐射供冷供暖热泵系统运行期间,无论压缩机(1)是否开停,所述主路循环水泵(7)始终处于运行状态。