[發明專利]一種地源熱泵與蓄能復合空調系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202010762916.6
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111928383B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 謝毅偉;胡平放;翁琳;朱娜;雷飛;胡志高;王彥芳
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;華中科技大學溫州先進制造技術研究院;湖北風神凈化空調設備工程有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F11/64;F24F11/84;F24F11/85
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒;李智

1.一種地源熱泵與蓄能復合空調系統，包括：地埋管換熱器(1)、熱泵機組(2)、第一換熱器(3)、第二換熱器(4)和第一循環泵(5)，所述第一換熱器(3)和第二換熱器(4)并聯，二者進出口分別通過設置有三通閥的管路與熱泵機組(2)連接，所述熱泵機組(2)與地埋管換熱器(1)連接，所述第一循環泵(5)被設置在熱泵機組(2)出口或入口所在管路上；

其特征在于，所述系統還包括：第一蓄能箱(6)、第二蓄能箱(7)、第二循環泵(8)和換熱介質控制模塊；

其中，所述第一蓄能箱(6)、所述第二換熱器(4)和所述第二蓄能箱(7)依次串聯形成串聯支路，所述第二循環泵(8)被設置在該串聯支路中；

所述換熱介質控制模塊，用于通過控制所述三通閥、所述第一循環泵(5)和所述第二循環泵(8)，使得在第一預設時間要求下，從熱泵機組(2)流出的換熱介質能夠僅流入所述串聯支路，不流經第一換熱器(3)；從而能夠將已儲存在第二蓄能箱(7)中的換熱介質調節至預設溫度，并將預設溫度的換熱介質通入第一蓄能箱(6)中進行保溫；并且，使得在第二預設時間要求下，從熱泵機組(2)流出的換熱介質能夠僅流經第一換熱器(3)進行換熱，不流入所述串聯支路；同時，通過控制所述第二循環泵(8)使在第一蓄能箱(6)中保溫的換熱介質能夠流入第二換熱器(4)進行換熱后，存儲至第二蓄能箱(7)中；

所述系統還包括：

蓄能量預測模塊，用于將所述第二換熱器(3)的當日實際負荷輸入至訓練好的深度學習神經網絡，以使所述深度學習神經網絡輸出其下一日負荷預測值；利用該下一日負荷預測值、所述預設溫度和回流至第二蓄能箱(7)中換熱介質溫度，計算下一日所需保溫至第一蓄能箱(6)中預設溫度的換熱介質的預測體積；

蓄能量控制模塊，用于控制所述第一循環泵(5)，使通入第一蓄能箱(6)中預設溫度的換熱介質達到所述預測體積時，停止運行；

所述第一換熱器(3)和所述第二換熱器(4)被設置于不同的室內區域中；

所述系統還包括：流量預測模塊和流量控制模塊；

所述流量預測模塊，用于獲取所述第一換熱器(3)或所述第二換熱器(4)所在室內區域中，下一時刻的氣象數據、時間數據、室內人員數據、室內設備運行數據和室內熱環境數據，將以上數據輸入至訓練好的深度學習神經網絡，以使所述深度學習神經網絡輸出第一換熱器(3)或第二換熱器(4)的下一時刻負荷預測值；利用該下一時刻負荷預測值和供回換熱介質溫差，計算下一時刻流經第一換熱器(3)或第二換熱器(4)的換熱介質所需流量；

所述流量控制模塊，用于控制所述第一循環泵(5)或所述第二循環泵(8)的開度，使換熱介質按照所述所需流量流經第一換熱器(3)或第二換熱器(4)。

2.如權利要求1所述的復合空調系統，其特征在于，所述第一蓄能箱(6)的入口和所述第二蓄能箱(7)的出口通過管路直接連通，使進入所述串聯支路的換熱介質分為兩路，一路進入第一蓄能箱(6)，另一路與從第二蓄能箱(7)中流出的換熱介質匯合后流出所述串聯支路。

3.如權利要求1所述的復合空調系統，其特征在于，所述第一蓄能箱(6)和所述第二蓄能箱(7)的容積相等，存儲于所述第一蓄能箱(6)和所述第二蓄能箱(7)中換熱介質的體積之和小于或等于一個蓄能箱的容積。

4.如權利要求1所述的復合空調系統，其特征在于，所述系統還包括：

判斷控制模塊，用于在將預設溫度的換熱介質通入第一蓄能箱(6)中之前，判斷所述第一蓄能箱(6)中是否有換熱介質，若是，打開所述第二循環泵(8)，關閉所述第一循環泵(5)，使所述第一蓄能箱(6)中換熱介質排空；以確保在將預設溫度的換熱介質通入第一蓄能箱(6)中之前，第一蓄能箱(6)中沒有換熱介質。