[發明專利]使用混雜熱源的熱泵加熱-冷卻系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201480080233.5
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN106716029B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 樸鎮燮;樸相冕
• 申請（專利權）人: 株式會社新進能量技術;樸鎮燮
• 主分類號: F25B30/00
• 分類號: F25B30/00;F25B30/06;F25B13/00;F25B49/00
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 梁興龍;曹正建

本發明涉及一種使用包括空氣、地下水、鹵水和管線上加熱器的混雜熱源的熱泵加熱/冷卻系統，包括：1)用于使冷卻/加熱介質壓縮、冷凝、汽化和循環并與水制冷劑進行熱交換的裝置；2)用于在儲熱箱(E)中儲存熱能的裝置；3)用于通過四路風機盤管單元(F)負擔負荷的裝置；和4)控制面板(10)，其中為了除去在蒸發器外側上的霜，使蒸發器(D)暫停，并且將接收來自鹵水熱交換器(20)的地下水熱并接收來自管線上加熱器(40)的熱的15℃～20℃溫度下的鹵水供應到安裝在蒸發器周圍的鹵水供應管(C)以使在蒸發器外側上的霜融化，然后在?3℃～5℃的溫度下排出，從而除去霜。

技術領域

本發明涉及一種使用混雜熱源的熱泵加熱-冷卻系統及其控制方法。更具體地，本發明涉及一種使用包括空氣、地下水、鹵水和管線上加熱器的混雜熱源來有效地對蒸發器進行除霜的熱泵加熱-冷卻系統以及所述熱泵加熱-冷卻系統的控制方法。

背景技術

通常，熱泵用于在一個裝置中進行加熱和冷卻。此外，在熱泵中，利用制冷劑的冷凝熱和/或蒸發熱通過將熱能從低溫熱源傳遞到環境高溫空間或從高溫熱源傳遞到環境低溫空間而可以進行加熱和冷卻。

因此，制冷劑的循環和/或熱交換可以使熱泵適于在負荷場所通過熱交換來加熱-冷卻環境空間。當熱泵在冬季用作加熱裝置時，可以通過在4個循環步驟的循環過程(即，制冷劑的壓縮、冷凝和熱交換、膨脹和蒸發)中的冷凝步驟中的熱交換提供加熱。為了操作熱泵系統，需要壓縮機、作為熱交換器的冷凝器、膨脹閥和作為熱交換器的蒸發器。

熱泵中的4個循環步驟可以作如下解釋。在壓縮機中，低溫汽相制冷劑被壓縮成高溫和高壓汽相制冷劑。在將其轉移到冷凝器中之后，壓縮的制冷劑通過與環境空氣的熱交換或熱傳遞而被冷凝。在冷凝器中進行熱交換之后，制冷劑的相被轉換成液相。在膨脹閥處，調節液相制冷劑的流量并將其噴射到蒸發器中。然后，制冷劑通過吸收環境熱能而被蒸發。因此，制冷劑的蒸發引起環境空間的冷卻，這可能導致在蒸發器的外表面上產生霜。

最后，來自蒸發器的低溫汽相的制冷劑被引入壓縮機中，在那里重新開始并重復循環步驟。

在冷卻的循環步驟中，蒸發器的外表面溫度變低，原因是吸收了環境熱能用于蒸發。此外，其也引起從附著在蒸發器外側的水分轉化成的霜的形成。

在蒸發器的外表面上生成的霜隨著時間逐漸變厚，這導致蒸發器的熱交換效率的下降。因此，熱泵系統需要過多的功率消耗。

在本申請人之前的名稱為‘用于溫室的使用地下水加熱和冷卻的熱泵設備’的韓國專利No.10-1351826中公開了用于向溫室提供加熱-冷卻的熱泵加熱-冷卻系統的基本結構和機制。

該專利中公開的用于溫室的熱泵加熱-冷卻系統的結構和機制可以作如下解釋。

所述用于溫室的熱泵加熱-冷卻系統可以包括以下4個基本部分：

1)用于通過水-制冷劑熱交換器(B)產生熱能并將熱能傳遞到儲熱部的熱能源部，其中熱能源部包括用于壓縮制冷劑的壓縮機(A)、用于將熱能傳遞到儲熱部的冷凝器和水-制冷劑熱交換器(B)、用于調節制冷劑的溫度的蒸發器(D)；

2)包含儲熱箱(E)的儲熱部，其中通過水-制冷劑熱交換器(B)供應來自熱能源部的熱能并儲存，并且將水用作儲熱介質；

3)在儲熱部和熱負荷部之間的第二熱交換部分，其中在第二熱交換器(F)中進行第二熱交換以向熱負荷部提供熱能；和

4)向溫室的負荷場所提供加熱的熱負荷部(G)。

在該熱泵系統中，為了通過冷凝器和熱交換器(C)調節和控制水-制冷劑熱交換器(B)的熱能，可以提供地下水的熱能。此外，在加熱溫室時儲熱箱(E)的溫度必須控制在60～90℃，并且在冷卻溫室時必須控制在8～13℃。

由于僅通過空氣和地下水的熱能的熱交換提供熱能，所以熱能可能不足以操作該熱泵系統。