一种用于热泵机组的余热利用方法及系统与流程
- 国知局
- 2024-07-29 13:58:06
本技术属于热泵机组能源利用,特别的涉及一种用于热泵机组的余热利用方法及系统。
背景技术:
1、热泵机组作为一种利用少量的电能驱动,将低温环境中的热量“泵”到高温环境中的设备,可根据用户的不同需求提供制冷或制热服务。可以理解的是,热泵机组具体可利用制冷剂在蒸发、压缩、冷凝和膨胀四个步骤中的相变来吸收和释放热量,例如在制冷模式下,热泵机组从室内吸收热量并通过冷凝器排放到室外,从而降低室内温度;而在制热模式下,热泵机组从室外低温环境中吸收热量,通过制冷剂循环提升热量品位,然后在室内通过冷凝过程释放热量,从而加热室内空气或水。
2、在工业领域中广泛使用热泵机组进行制热处理时,由于冬季气温较低易使热泵机组在进行制热时出现结霜现象,而部分热泵机组所自带的温度保护或是除霜功能效果较差,进而导致热泵机组整体的能效比偏低。
技术实现思路
1、本技术为了解决上述提到的由于冬季气温较低易使热泵机组在进行制热时出现结霜现象,而部分热泵机组所自带的温度保护或是除霜功能效果较差,进而导致热泵机组整体的能效比偏低等技术缺陷,提出一种用于热泵机组的余热利用方法及系统,其技术方案如下:
2、第一方面,本技术实施例提供了一种用于热泵机组的余热利用方法,方法应用于热泵机组,热泵机组包括压缩机、电动四通阀、第一换热装置、节流装置、第二换热装置、冷却塔、发热装置、第一电动阀组以及第二电动阀组,电动四通阀分别与压缩机、第一换热装置以及节流装置之间形成运输管道,第一换热装置还与节流装置之间形成运输管道,在节流装置与电动四通阀之间所形成的运输管道上设置有第二换热装置以及第一电动阀组,第二换热装置还与发热装置的第一端之间形成运输管道,在第二换热装置与发热装置的第一端之间所形成的运输管道上设置有第二电动阀组,发热装置的第二端还与冷却塔之间形成运输管道,方法包括:
3、在接收到用户的制热指令之后,控制第二电动阀组处于导通状态,以使第二换热装置与发热装置的第一端之间所形成的运输管道内流动有高温冷却水;
4、当检测到高温冷却水的流速处于预设的流速区间时,控制第一电动阀组处于导通状态,以使热泵机组的制冷剂依次经过第二换热装置、压缩机、第一换热装置以及节流装置所形成的运输管道并循环流动;
5、按照预设的时间间隔获取第一换热装置所对应的第一输出温度,并当检测到第一输出温度达到与用户的制热指令对应的指定温度时,控制冷却塔对发热装置的第二端所输出的高温冷却水进行蒸发处理,并由冷却塔将经过处理后的高温冷却水返回至发热装置的第二端。
6、在第一方面的一种可选方案中,热泵机组还包括储液器,电动四通阀的第一接口与压缩机之间形成运输管道,电动四通阀的第二接口与第一换热器之间形成运输管道,电动四通阀的第三接口与储液器之间形成运输管道,储液器还与压缩机之间形成运输管道,电动四通阀的第四接口与节流装置之间形成运输管道。
7、在第一方面的又一种可选方案中,第一电动阀组包括第一子电动阀以及第二子电动阀,第一子电动阀设置在节流装置与第二换热器之间所形成的运输管道上,第二子电动阀设置在第二换热器与电动四通阀的第四接口之间所形成的运输管道上。
8、在第一方面的又一种可选方案中,在按照预设的时间间隔获取第一换热装置所对应的第一输出温度之后,还包括:
9、当检测到至少两个连续的第一输出温度均低于与用户的制热指令对应的指定温度时,根据所有第一输出温度确定平均输出温度;
10、对平均输出温度以及与用户的制热指令对应的指定温度进行差值计算,并根据差值计算结果以及预设的差值-开度数据库确定出节流装置的目标开度;
11、按照目标开度对节流装置进行控制处理。
12、在第一方面的又一种可选方案中,热泵机组还包括第三换热装置、第三电动阀组以及第四电动阀组,电动四通阀的第四接口与节流装置之间还形成有运输管道,在电动四通阀的第四接口与节流装置之间所形成的运输管道上设置有第三换热装置以及第三电动阀组,发热装置的第一端还与冷却塔之间形成运输管道,在发热装置的第一端与冷却塔之间所形成的运输管道上设置有第四电动阀组,方法还包括:
13、在接收到用户的制冷指令之后,控制第一电动阀组由导通状态切换为阻断状态,并控制第三电动阀组处于导通状态,以使热泵机组的制冷剂依次经过压缩机、第三换热装置、节流装置以及第一换热装置所形成的运输管道并循环流动;
14、控制第二电动阀组由导通状态切换为阻断状态,控制第四电动阀组处于导通状态,以及控制冷却塔对发热装置的第一端所输出的高温冷却水进行蒸发处理,并由冷却塔将经过处理后的高温冷却水返回至发热装置的第一端。
15、在第一方面的又一种可选方案中,第三电动阀组包括第三子电动阀以及第四子电动阀,第三子电动阀设置在第三换热装置与节流装置之间所形成的运输管道上,第四子电动阀设置在电动四通阀的第四接口与第三换热装置之间所形成的运输管道上。
16、在第一方面的又一种可选方案中,热泵机组还包括设置在第三换热装置一侧的风扇组;
17、在控制第三电动阀组处于导通状态之后,还包括:
18、按照预设的时间间隔获取第一换热装置所对应的第二输出温度,并当检测到任意一个第二输出温度均未达到与用户的制冷指令对应的指定温度时,根据与用户的制冷指令对应的指定温度确定目标档位;
19、按照目标档位控制风扇组对第三换热装置进行吹风处理。
20、第二方面,本技术实施例提供了一种用于热泵机组的余热利用系统,系统应用于热泵机组,热泵机组包括压缩机、电动四通阀、第一换热装置、节流装置、第二换热装置、冷却塔、发热装置、第一电动阀组以及第二电动阀组,电动四通阀分别与压缩机、第一换热装置以及节流装置之间形成运输管道,第一换热装置还与节流装置之间形成运输管道,在节流装置与电动四通阀之间所形成的运输管道上设置有第二换热装置以及第一电动阀组,第二换热装置还与发热装置的第一端之间形成运输管道,在第二换热装置与发热装置的第一端之间所形成的运输管道上设置有第二电动阀组,发热装置的第二端还与冷却塔之间形成运输管道,系统包括:
21、第一处理模块,用于在接收到用户的制热指令之后,控制第二电动阀组处于导通状态,以使第二换热装置与发热装置的第一端之间所形成的运输管道内流动有高温冷却水;
22、第二处理模块,用于当检测到高温冷却水的流速处于预设的流速区间时,控制第一电动阀组处于导通状态,以使热泵机组的制冷剂依次经过第二换热装置、压缩机、第一换热装置以及节流装置所形成的运输管道并循环流动;
23、第三处理模块,用于按照预设的时间间隔获取第一换热装置所对应的第一输出温度,并当检测到第一输出温度达到与用户的制热指令对应的指定温度时,控制冷却塔对发热装置的第二端所输出的高温冷却水进行蒸发处理,并由冷却塔将经过处理后的高温冷却水返回至发热装置的第二端。
24、第三方面,本技术实施例还提供了一种用于热泵机组的余热利用系统,包括处理器以及存储器;
25、处理器与存储器连接;
26、存储器,用于存储可执行程序代码;
27、处理器通过读取存储器中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序,以用于实现本技术实施例第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的用于热泵机组的余热利用方法。
28、第四方面,本技术实施例提供了一种计算机存储介质,计算机存储介质存储有计算机程序,计算机程序包括程序指令,程序指令当被处理器执行时,可实现本技术实施例第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的用于热泵机组的余热利用方法。
29、在本技术实施例中,可在控制热泵机组进行制热处理过程中,在接收到用户的制热指令之后,控制第二电动阀组处于导通状态,以使第二换热装置与发热装置的第一端之间所形成的运输管道内流动有高温冷却水;当检测到高温冷却水的流速处于预设的流速区间时,控制第一电动阀组处于导通状态,以使热泵机组的制冷剂依次经过第二换热装置、压缩机、第一换热装置以及节流装置所形成的运输管道并循环流动;按照预设的时间间隔获取第一换热装置所对应的第一输出温度,并当检测到第一输出温度达到与用户的制热指令对应的指定温度时,控制冷却塔对发热装置的第二端所输出的高温冷却水进行蒸发处理,并由冷却塔将经过处理后的高温冷却水返回至发热装置的第二端。通过控制电动阀组处于导通状态的方式,来使换热装置与发热装置之间所形成的运输管道内流动有高温冷却水,也即由发热装置所提供高温冷取水的余热来代替传统从空气中获取的热能,不仅有效避免出现结霜现象,以保障热泵机组整体的能效比,还可通过控制冷却塔对该发热装置进行散热处理,进一步提高整体制热效率。
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