[發明專利]一種利用自然能源的供水空調系統及控制方法

在審

• 申請號: 202210907697.5
• 申請日: 2022-07-29
• 公開（公告）號: CN115031319A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 呂彥力;袁培;陳穎;孫紅闖;丁雪琳;王琳賀;劉皓文;連椏弘
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F11/64;F24F11/84;F24F11/85;F24F13/30;F24F110/12
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 孫詩雨

1.一種利用自然能源的供水空調系統，其特征在于：包括機械制冷制熱系統（21）、相變儲能系統（22）、熱水供應系統（23）、智能控制系統（24），所述機械制冷制熱系統（21）包括循環連接的壓縮機（5）、室外機組（7）、熱力膨脹閥（1）、室內機組（6）、四通電磁換向閥（8），所述相變儲能系統（22）包括與相變儲能箱（11）進行熱交換的室外換熱器（9），所述相變儲能箱（11）與室外機組（7）并聯在機械制冷制熱系統（21）的循環管路上，所述熱水供應系統（23）通過管殼式換熱器（13）與機械制冷制熱系統（21）的制冷劑進行循環熱交換，所述智能控制系統（24）與機械制冷制熱系統（21）、相變儲能系統（22）、熱水供應系統（23）相連。

2.根據權利要求1所述的利用自然能源的供水空調系統，其特征在于：所述管殼式換熱器（13）的制冷劑入口管道連接在壓縮機（5）與四通電磁換向閥（8）之間的制冷劑管路上，所述管殼式換熱器（13）的制冷劑出口管道包括并聯設置的第一制冷劑出口管道和第二制冷劑出口管道，第一制冷劑出口管道連接在室內機組（6）與四通電磁換向閥（8）之間的制冷劑管路上，第二制冷劑出口管道連接在熱力膨脹閥（1）與室外機組（7）之間的制冷劑管路上。

3.根據權利要求2所述的利用自然能源的供水空調系統，其特征在于：所述第一制冷劑出口管道上設置有第一電磁閥（4），所述第二制冷劑出口管道上設置有第二電磁閥（3），所述智能控制系統（24）與第一電磁閥（4）和第二電磁閥（3）相連。

4.根據權利要求1-3任一項所述的利用自然能源的供水空調系統，其特征在于：所述管殼式換熱器（13）的進水口連接自來水進水管道（17），所述管殼式換熱器（13）的出水口連接生活用水出水管道（18），所述生活用水出水管道（18）連接有生活用水集水箱（16），所述生活用水集水箱（16）連接有水位計（20）和生活用水溫度傳感器（14），所述自來水進水管道（17）連接有第三電磁閥（19），所述智能控制系統（24）與水位計（20）、生活用水溫度傳感器（14）、第三電磁閥（19）相連。

5.根據權利要求4所述的利用自然能源的供水空調系統，其特征在于：所述室外換熱器（9）上設置有室外環境溫度傳感器（12），室外換熱器（9）與相變儲能箱（11）之間通過換熱管路循環連接，所述換熱管路中的換熱介質通過變頻泵（10）驅動，所述智能控制系統（24）與室外環境溫度傳感器（12）、變頻泵（10）相連。

6.根據權利要求1-3、5任一項所述的利用自然能源的供水空調系統，其特征在于：所述相變儲能箱（11）與機械制冷制熱系統（21）相連的制冷劑循環管路上設置有第四電磁閥（2），所述智能控制系統與第四電磁閥（2）相連。

7.根據權利要求6所述的利用自然能源的供水空調系統，其特征在于：所述室外換熱器（9）為管翅式換熱器，所述相變儲能箱（11）內的相變材料為液體相變材料，所述相變儲能箱（11）內設置有與制冷劑循環管路相連的盤管式換熱器。

8.一種利用自然能源的供水空調系統的控制方法，其特征在于：包括如權利要求7所述的利用自然能源的供水空調系統，所述智能控制系統（24）設定室外夏季溫度T1、室外冬季溫度T2；所述控制方法包括自然能源熱交換控制：所述智能控制系統（24）通過室外環境溫度傳感器（12）檢測室外環境溫度，當室外環境溫度傳感器（12）檢測的室外環境溫度低于室外夏季溫度T1時，智能控制系統（24）控制管翅式換熱器（9）啟動蓄冷功能，啟動變頻泵（10）、打開第四電磁閥（2），與所述制冷控制過程中的室外機組（7）共同作用，進一步降低制冷劑溫度；當室外環境溫度傳感器（12）檢測的室外環境溫度高于室外冬季溫度T2時，智能控制系統（24）控制管翅式換熱器（9）啟動蓄熱功能，啟動變頻泵（10）、打開第四電磁閥（2），與室外機組（7）共同作用，進一步升高制冷劑溫度。