[發(fā)明專利]復(fù)疊式熱泵控制方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910576950.1
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110285619A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐明生;田長青;王錦;郭長民;馬永德
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所;廣州德能熱源設(shè)備有限公司
• 主分類號: F25B49/02
• 分類號: F25B49/02;F25B7/00;F25B30/02
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 魏雪梅

本發(fā)明涉及熱泵技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種復(fù)疊式熱泵控制方法及系統(tǒng)，其中復(fù)疊式熱泵控制方法包括制熱模式，制熱模式包括：獲取目標參數(shù)的精度預(yù)設(shè)值，設(shè)定使用側(cè)流體的理想溫度值T_set，將當(dāng)前檢測的環(huán)境溫度值作為記錄環(huán)境溫度值Tr_air；根據(jù)理想溫度值T_set和記錄環(huán)境溫度值Tr_air，計算目標參數(shù)的設(shè)定參數(shù)值；檢測蒸發(fā)冷凝器內(nèi)的工質(zhì)的實時參數(shù)值，計算實時參數(shù)值與設(shè)定參數(shù)值之間的參數(shù)差值；調(diào)節(jié)高溫級壓縮機和/或低溫級壓縮機的運行頻率，直至參數(shù)差值小于或者等于精度預(yù)設(shè)值。利用該復(fù)疊式熱泵控制方法及系統(tǒng)可以使得使用側(cè)流體溫度達80℃?140℃，為工業(yè)領(lǐng)域高溫加熱需求提供更加節(jié)能環(huán)保的技術(shù)解決方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱泵技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)疊式熱泵控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著全球能源形勢及環(huán)境污染等問題日益嚴峻，節(jié)能減排已成為全世界關(guān)注的焦點，節(jié)能技術(shù)成為各國積極研發(fā)的目標。熱泵因其制熱效率高、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點而成為能源應(yīng)用領(lǐng)域的研究熱點。目前應(yīng)用的熱泵絕大多數(shù)為蒸汽壓縮式的單級循環(huán)熱泵，在采用補氣增焓技術(shù)后，在低環(huán)境溫度下可保持較高的效率。然而普通單級熱泵的供熱溫度一般不超過70℃。在工業(yè)生產(chǎn)中，常用到的干燥、加熱等生產(chǎn)工藝都需要溫度達到80℃以上，才能滿足大部分工藝需求。因而，對熱量需求較大的生產(chǎn)工藝一般采用燃油/燃氣鍋爐供熱，對熱量需求較小的多采用電加熱或電鍋爐形式。在生產(chǎn)工藝中采用熱泵技術(shù)加熱，與傳統(tǒng)的鍋爐加熱系統(tǒng)相比，其熱效率高，節(jié)能和環(huán)保效果顯著，經(jīng)濟效益明顯，且設(shè)備安全可靠，易于實現(xiàn)更高的自動化程度。

目前常規(guī)單級空氣源熱泵的加熱溫度只能滿足部分的工業(yè)生產(chǎn)工藝低溫加熱的需求，空氣源熱泵技術(shù)要廣泛地應(yīng)用于工業(yè)加熱領(lǐng)域還需要解決機組高溫化的問題，采用復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)形式可以很好地解決常規(guī)單級空氣源熱泵低溫環(huán)境下的適應(yīng)性以及機組高溫化等問題。在復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)中，蒸發(fā)冷凝器是連接低溫級與高溫級的關(guān)鍵部件，它的作用就是完成熱量從低溫級向高溫級的傳遞。蒸發(fā)冷凝器在換熱時，兩側(cè)流體都是工質(zhì)相變換熱，相變換熱保持恒溫，但是換熱模型相比對流換熱更為復(fù)雜。同時因為系統(tǒng)需要完成由低溫級向高溫級的傳熱過程，兩級之間存在熱量匹配問題，并不是孤立運行的，如果匹配不當(dāng)，將會嚴重影響熱泵機組的性能，同時對于復(fù)疊時熱泵機組應(yīng)用還須解決全年變工況運行穩(wěn)定性問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種復(fù)疊式熱泵控制方法及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有的復(fù)疊式熱泵存在的兩級熱量不匹配的問題，以提高熱泵機組的能效和運行穩(wěn)定性，為工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)工藝高溫加熱需求提供更加節(jié)能環(huán)保的技術(shù)解決方案。

本發(fā)明實施例提供一種復(fù)疊式熱泵控制方法，包括制熱模式，所述制熱模式包括：

獲取目標參數(shù)的精度預(yù)設(shè)值，設(shè)定使用側(cè)流體的理想溫度值T_set，將當(dāng)前檢測的環(huán)境溫度值作為記錄環(huán)境溫度值Tr_air；

根據(jù)所述理想溫度值T_set和所述記錄環(huán)境溫度值Tr_air，計算所述目標參數(shù)的設(shè)定參數(shù)值；

檢測蒸發(fā)冷凝器內(nèi)的工質(zhì)的實時參數(shù)值，計算所述實時參數(shù)值與所述設(shè)定參數(shù)值之間的參數(shù)差值；

調(diào)節(jié)高溫級壓縮機和/或低溫級壓縮機的運行頻率，直至所述參數(shù)差值小于或者等于所述精度預(yù)設(shè)值。