燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)，所述燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)包括：水箱、熱泵主機、換熱盤管、燃氣主機、供暖裝置、第一切換裝置、第二切換裝置、第一溫度檢測裝置、第二溫度檢測裝置、第三溫度檢測裝置以及控制器。熱泵主機與水箱相連以對水箱內(nèi)的水進行加熱；供暖裝置分別與換熱盤管和燃氣主機相連；第一切換裝置和第二切換裝置配合以形成第一循環(huán)環(huán)路、第二循環(huán)環(huán)路、第三循環(huán)環(huán)路；控制器根據(jù)第一至第三溫度檢測裝置所檢測得到的溫度控制第一至第三循環(huán)環(huán)路中的其中一個導通和控制熱泵主機和燃氣主機的運行狀態(tài)。根據(jù)本實用新型的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)能效高，燃氣主機不僅可以起到提供熱水的作用，還可以起到供暖的作用。
【專利說明】燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及熱泵設備領域，尤其是涉及一種燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]熱泵系統(tǒng)通過采用逆卡諾循環(huán)原理，從空氣中吸收熱量來加熱熱水或者進行采暖。隨著冬季外界環(huán)境溫度的降低，熱泵從大氣中吸收的熱量減少，熱泵的制熱效果變差。
[0003]為提升熱泵系統(tǒng)在低溫條件下的制熱能力，業(yè)內(nèi)人士提出了采用燃氣裝置來補充低溫下熱泵的衰減。現(xiàn)有的帶有燃氣輔助的熱泵系統(tǒng)，均是利用該燃氣裝置對生活熱水進行補充加熱，無法解決米暖問題。
[0004]此外，冬季用熱泵采暖，由于熱泵能力的衰減，很難實現(xiàn)較好的加熱效果。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一。為此，本實用新型需要提供一種燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)，該燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)能效高、能耗低、燃氣主機不僅可以起到提供熱水的作用，還可以起到供暖的作用。
[0006]根據(jù)本實用新型的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)，包括:用于儲水的水箱；熱泵主機，所述熱泵主機與所述水箱相連以對所述水箱內(nèi)的水進行加熱；換熱盤管，所述換熱盤管設在所述水箱內(nèi)；燃氣主機，所述燃氣主機與所述換熱盤管的一端相連；供暖裝置，所述供暖裝置與所述燃氣主機及所述換熱盤管的另一端相連；第一切換裝置和第二切換裝置，所述第一切換裝置設在換熱盤管和所述燃氣主機之間，所述第二切換裝置設在所述燃氣主機和所述供暖裝置之間，所述第一切換裝置和所述第二切換裝置配合以在換熱盤管和所述燃氣主機之間形成第一循環(huán)環(huán)路、在所述燃氣主機和所述供暖裝置之間形成第二循環(huán)環(huán)路、在所述換熱盤管、所述燃氣主機和所述供暖裝置之間形成第三循環(huán)環(huán)路；用于檢測環(huán)境溫度的第一溫度檢測裝置、用于檢測所述水箱內(nèi)水溫的第二溫度檢測裝置和用于檢測所述供暖裝置的供暖溫度的第三溫度檢測裝置；以及控制器，所述控制器與所述第一至第三溫度檢測裝置、所述第一和第二切換裝置以及所述熱泵主機和所述燃氣主機相連，以控制所述第一至第三溫度檢測裝置、所述第一和第二切換裝置、熱泵主機以及所述燃氣主機的開啟與關閉。
[0007]根據(jù)本實用新型的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)，可以在熱泵系統(tǒng)的制熱效率低下、水箱內(nèi)需要大量的水時開啟燃氣主機進行輔助工作，提高整個熱泵系統(tǒng)的工作效率、提高能效，實現(xiàn)較好的供熱水和采暖效果。而且由于水箱具有蓄熱作用，從而可以減小燃氣主機的開關機頻率，降低能耗。
[0008]此外，由于本實用新型的燃氣主機設在換熱盤管和供暖裝置之間，從而不僅可以利用燃氣主機對水箱內(nèi)的水進行加熱，還可以對供暖裝置提供熱水源，進行供暖或者對熱泵主機的供暖作用起到補充作用。
[0009]綜上，根據(jù)本實用新型的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)能效高、能耗低、燃氣主機不僅可以起到提供熱水的作用，還可以起到供暖的作用。[0010]另外，根據(jù)本實用新型的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)還可具有如下附加技術特征:
[0011]所述控制器包括:溫度檢測模塊，所述溫度檢測模塊與所述第一至第三溫度檢測裝置相連以控制所述第一至第三溫度檢測裝置的工作狀態(tài)；溫度比較模塊，溫度比較模塊與溫度檢測模塊連接用以將所述第一至第三溫度檢測裝置所測得的溫度與預設溫度進行比較；執(zhí)行模塊，所述執(zhí)行模塊與所述溫度比較模塊相連以根據(jù)所述比較結果控制所述第一和第二切換裝置、熱泵主機以及所述燃氣主機的開啟與關閉。
[0012]所述燃氣主機串聯(lián)在所述換熱盤管的入口和所述供暖裝置的出口之間的第一管路上，所述換熱盤管的出口和所述供暖裝置的入口之間連接有第二管路，所述燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)還包括第三管路和第四管路，所述第三管路的一端連接在所述燃氣主機和所述換熱盤管之間，所述第三管路的另一端與所述第二管路相連，所述第四管路的一端連接在所述燃氣主機和所述供暖裝置之間，所述第四管路的另一端與所述第二管路相連，所述第一切換裝置與所述第一管路和所述第三管路相連，所述第二切換裝置與所述第一管路和所述第四管路相連。
[0013]所述第一切換裝置包括第一閥和第二閥，所述第一閥設在所述第三管路的所述一端和所述換熱盤管之間，所述第二閥設在所述第三管路上；所述第二切換裝置包括第三閥和第四閥，所述第三閥設在所述第四管路的所述一端和所述供暖裝置之間，所述第四閥設在所述第四管路上。
[0014]所述第一至第四閥均為電磁閥。由此可以使控制更加靈活、方便。
[0015]所述第一切換裝置和所述第二切換裝置分別為三通閥。由此可以使燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)的結構更加簡單。
[0016]還包括水泵，所述水泵設在第一管路上。由此可以通過該水泵對第一循環(huán)環(huán)路、第二循環(huán)環(huán)路和第三循環(huán)環(huán)路內(nèi)的水流起到驅(qū)動作用。
[0017]還包括水泵，所述水泵設在第二管路上。由此可以通過該水泵對第一循環(huán)環(huán)路、第二循環(huán)環(huán)路和第三循環(huán)環(huán)路內(nèi)的水流起到驅(qū)動作用。
[0018]所述供暖裝置為地暖管，所述第三溫度檢測裝置設在所述地暖管的出口處。由此有利于提高室內(nèi)供暖溫度的均勻性。
[0019]所述第二溫度檢測裝置設在所述水箱內(nèi)。
[0020]所述第一至第三溫度檢測裝置為溫度傳感器。由此可以降低制造成本。
[0021]本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0023]圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)的結構連接圖；
[0024]圖2是根據(jù)本實用新型另一個實施例的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)的結構連接圖；
[0025]圖3是根據(jù)本實用新型實施例的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)的控制方法流程圖；
[0026]圖4是根據(jù)本實用新型實施例的控制器的結構示意圖。
[0027]附圖標記說明[0028]水箱I ;冷水入口 11 ;熱水出口 12 ；
[0029]熱泵主機2 ；
[0030]換熱盤管3 ;換熱盤管的入口 31 ;換熱盤管的出口 32 ；
[0031]燃氣主機4 ;供水口 41 ;回水口 42 ;
[0032]供暖裝置5 ;供暖裝置的入口 51 ;供暖裝置的出口 52 ；
[0033]第一切換裝置6 ;第一閥61 ;第二閥62 ;第一閥口 a ;第二閥口 b ;第三閥口 c ；
[0034]第二切換裝置7 ;第三閥71 ;第四閥72 ;第四閥口 d ;第五閥口 e ;第六閥口 f ；
[0035]第一溫度檢測裝置8 ;第二溫度檢測裝置9 ;第三溫度檢測裝置10 ；
[0036]第一管路110 ;第二管路120 ;第三管路130 ;—端131 ;另一端132 ;第四管路140 ；一端 141;另一端 142 ；
[0037]水泵150。
【具體實施方式】
[0038]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0039]在本實用新型的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置關系的術語為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0040]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0041]下面參考圖1、圖2即圖4描述根據(jù)本實用新型實施例的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)，該燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)包括:水箱1、熱泵主機2、換熱盤管3、燃氣主機4、供暖裝置5、第一切換裝置6、第二切換裝置7、第一溫度檢測裝置8、第二溫度檢測裝置9、第三溫度檢測裝置10以及控制器160。
[0042]如圖1和圖2所示，水箱I用于儲水且水箱I具有冷水入口 11和熱水出口 12，冷水入口 11可以與外部水源相連以對水箱I進行補水，熱水出口 12可以將水箱I內(nèi)的加熱過的熱水放出以供給生活熱水。
[0043]熱泵主機2與水箱I相連以對水箱I內(nèi)的水進行加熱?？梢岳斫獾氖牵瑹岜弥鳈C2可以包括壓縮機(圖未示出)、蒸發(fā)器(圖未示出)、冷凝器(圖未示出)、節(jié)流裝置(圖未示出)等部件，熱泵主機2具有制冷循環(huán)和制熱循環(huán)。其中水箱I可以與冷凝器相連，在熱泵主機2處于制熱循環(huán)時，冷凝器放熱以對水箱I內(nèi)的水進行加熱。這里可以理解的是，熱泵主機2的結構和工作原理可以是本領域的技術人員所熟知的，因此不再詳述。
[0044]換熱盤管3設在水箱I內(nèi)，燃氣主機4與換熱盤管3的一端相連，供暖裝置5與換熱盤管3的另一端和燃氣主機4相連?？梢岳斫獾氖?，如圖1和圖2所示，燃氣主機4可以包括燃氣供入口(圖未示出)、點火針(圖未示出)、燃氣水箱(圖未示出)等部件，點火針可以對從燃氣供入口進入的燃氣進行點燃，以對燃氣水箱內(nèi)的水進行加熱。這里可以理解的是，燃氣主機4的結構和工作原理可以是本領域的技術人員所熟知的，因此不再詳述。
[0045]在本實用新型的一些實施例中，燃氣主機4還具有供水口 41和回水口 42，在燃氣水箱內(nèi)加熱過的水可以從供水口 41流出，并可以依次流過換熱盤管3和供暖裝置5后，從回水口 42回水。其中，該熱水在換熱盤管3內(nèi)流動并可以與水箱I內(nèi)的水進行熱交換，達到加熱水箱I或者從水箱I取熱的作用，該熱水在供暖裝置5內(nèi)流動并可以通過該供暖裝置5將其熱量放出，以起到供暖的作用。
[0046]第一切換裝置6設在換熱盤管3和燃氣主機4之間，第二切換裝置7設在燃氣主機4和供暖裝置5之間，第一切換裝置6和第二切換裝置7配合以在換熱盤管3和燃氣主機4之間形成第一循環(huán)環(huán)路、在燃氣主機4和供暖裝置5之間形成第二循環(huán)環(huán)路、在換熱盤管3、燃氣主機4和供暖裝置5之間形成第三循環(huán)環(huán)路。
[0047]這里需要理解的是，第一循環(huán)環(huán)路為從燃氣主機4流出的熱水經(jīng)過換熱盤管3后再流回燃氣主機4的環(huán)路，當燃氣主機4開機時，熱水在第一循環(huán)環(huán)路內(nèi)流動可以對水箱I進行加熱進而得到生活熱水，此時熱水不會流經(jīng)供暖裝置5。當燃氣主機4開機時，第二循環(huán)環(huán)路為從燃氣主機4流出的熱水經(jīng)過供暖裝置5后流回燃氣主機4的環(huán)路，熱水在第二循環(huán)環(huán)路內(nèi)流動可以流經(jīng)供暖裝置5放熱進而進行供暖，此時熱水不會流經(jīng)水箱I。當燃氣主機4開機時，第三循環(huán)環(huán)路為從燃氣主機4流出的熱水依次經(jīng)過換熱盤管3和供暖裝置5后流回燃氣主機4的環(huán)路，熱水在第三循環(huán)環(huán)路內(nèi)流動可以同時進行對水箱I加熱和供暖的工作，當燃氣主機4關機時，水流在第三循環(huán)環(huán)路內(nèi)流動時，若水箱I內(nèi)的水溫高于第三循環(huán)環(huán)路內(nèi)的水流溫度，則水流可以將水箱I內(nèi)的熱量傳遞到供暖裝置5，進行供暖，此時水箱I具有蓄熱作用。也就是說，水箱I的蓄熱作用是指當水箱I內(nèi)的水溫大于換熱盤管3內(nèi)的水溫時，換熱盤管3內(nèi)的水可以與水箱I內(nèi)的水進行換熱并升溫，并將熱量通過第三循環(huán)環(huán)路傳遞到供暖裝置5處，進行供暖作用，由此可以減小熱泵主機2和燃氣主機4的開停頻率。
[0048]第一溫度檢測裝置8用于檢測環(huán)境溫度，該第一溫度檢測裝置8可以設在熱泵主機2的冷凝器上。第二溫度檢測裝置9用于檢測水箱I內(nèi)水溫，第二溫度檢測裝置9可以設在水箱I內(nèi)部。第三溫度檢測裝置10用于檢測供暖裝置5的供暖溫度，第三溫度檢測裝置10可以設在供暖裝置5上。
[0049]控制器160與第一溫度檢測裝置8、第二溫度檢測裝置9、第三溫度檢測裝置10、第一切換裝置6、第二切換裝置7、熱泵主機2以及燃氣主機4相連，以控制第一溫度檢測裝置
8、第二溫度檢測裝置9、第三溫度檢測裝置10、第一切換裝置6、第二切換裝置7、熱泵主機2以及燃氣主機4的開啟與關閉，進而實現(xiàn)對整個燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)的控制。
[0050]根據(jù)本實用新型實施例的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)，可以在熱泵系統(tǒng)的制熱效率低下、水箱I內(nèi)需要大量的水時開啟燃氣主機4進行輔助工作，提高整個熱泵系統(tǒng)的工作效率、提高能效，實現(xiàn)較好的供熱水和采暖效果。而且由于水箱I具有蓄熱作用，從而可以減小燃氣主機4的開關機頻率，降低能耗。
[0051]此外，由于本實用新型的燃氣主機4設在換熱盤管3和供暖裝置5之間，從而不僅可以利用燃氣主機4對水箱I內(nèi)的水進行加熱，還可以對供暖裝置5提供熱水源，進行供暖或者對熱泵主機2的供暖作用起到補充作用。
[0052]綜上，根據(jù)本實用新型實施例的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)能效高、能耗低、燃氣主機4不僅可以起到提供熱水的作用，還可以起到供暖的作用。
[0053]控制器160包括溫度檢測模塊161、溫度比較模塊162及執(zhí)行模塊163。所述溫度檢測模塊161與第一溫度檢測裝置8、第二溫度檢測裝置9和第三溫度檢測裝置10連接以控制第一溫度檢測裝置8、第二溫度檢測裝置9和第三溫度檢測裝置10的工作狀態(tài)，即驅(qū)動第一溫度檢測裝置8、第二溫度檢測裝置9和第三溫度檢測裝置10分別檢測環(huán)境溫度、水箱溫度以及供暖溫度，并接收第一溫度檢測裝置8、第二溫度檢測裝置9和第三溫度檢測裝置10的溫度檢測值。
[0054]溫度比較模塊162與溫度檢測模塊161連接，溫度比較模塊162內(nèi)部預設有環(huán)境溫度閾值，溫度檢測模塊161將接收到的溫度檢測值傳遞給溫度比較模塊162，溫度比較模塊162將溫度檢測值與環(huán)境溫度閾值比較。執(zhí)行模塊163與溫度比較模塊162連接，用以根據(jù)溫度檢測值與環(huán)境溫度閾值的比較結果控制第一切換裝置6和第二切換裝置7工作。
[0055]也就是說，控制器160根據(jù)第一溫度檢測裝置8、第二溫度檢測裝置9和第三溫度檢測裝置10所檢測得到的三個溫度檢測值，控制第一切換裝置6和第二切換裝置7工作，以使第一循環(huán)環(huán)路、第二循環(huán)環(huán)路和第三循環(huán)環(huán)路中的一個導通、另外的兩個循環(huán)環(huán)路關閉，以及控制熱泵主機2和燃氣主機4開機或停機。熱泵主機2和燃氣主機4可以同時開機運行，還可以是其中的一個開機運行，另一個關機。
[0056]具體地，如圖1和圖2所示，換熱盤管3的入口 31和供暖裝置5的出口 52之間連接有第一管路110，燃氣主機4串聯(lián)在第一管路110上，換熱盤管3的出口 32和供暖裝置5的入口 51之間連接有第二管路120。
[0057]燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)還包括第三管路130和第四管路140，第三管路130的一端131連接在燃氣主機4和換熱盤管3之間，第三管路130的另一端132與第二管路120相連，第四管路140的一端141連接在燃氣主機4和供暖裝置5之間，第四管路140的另一端142與第二管路120相連，第一切換裝置6與第一管路110和第三管路130相連，第二切換裝置7與第一管路110和第四管路140相連。
[0058]如圖1所示，在本實用新型的一個示例中，第一切換裝置6可以包括第一閥61和第二閥62，第一閥61設在第三管路130的一端131和換熱盤管3之間，第二閥62設在第三管路130上，第二切換裝置7可以包括第三閥71和第四閥72，第三閥71設在第四管路140的一端141和供暖裝置5之間，第四閥72設在第四管路140上。這樣，可以控制第一閥61和第四閥72打開、第二閥62和第三閥71關閉，以構成第一循環(huán)環(huán)路，可以控制第二閥62和第三閥71打開、第一閥61和第四閥72關閉，以構成第二循環(huán)環(huán)路，可以控制第一閥61和第三閥71打開、第二閥62和第四閥72關閉，以構成第三循環(huán)環(huán)路。
[0059]如圖1所示，第一閥61、第二閥62、第三閥71和第四閥72均可以為電磁閥?？刂破?60可以與第一閥61、第二閥62、第三閥71和第四閥72分別連接并進行開啟和關閉的控制。由此可以通過控制器160對第一閥61、第二閥62、第三閥71和第四閥72分別進行控制，控制更加靈活、方便。
[0060]如圖2所示，在本實用新型的另一個示例中，第一切換裝置6和第二切換裝置7分別為三通閥。由此可以使燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)的結構更加簡單?？刂破?60可以與兩個三通閥分別連接并進行控制。
[0061]具體地，如圖2所示，第一切換裝置6可以具有第一閥口 a、第二閥口 b和第三閥口C，第二切換裝置7可以具有第四閥口 d、第五閥口 e和第六閥口 f。其中，第一閥口 a與燃氣主機4的供水口 41相連，第二閥口 b與換熱盤管3的入口 31相連，第三閥口 c連接在第三管路130上，第四閥口 d與供暖裝置5的出口 52相連，第五閥口 e與燃氣主機4的回水口 42相連，第六閥口 f連接在第四管路140上。
[0062]可選地，可以控制第一閥口 a、第二閥口 b、第六閥口 f、第五閥口 e打開、第三閥口C、第四閥口 d關閉，以構成第一循環(huán)環(huán)路；可以控制第一閥口 a、第三閥口 C、第四閥口 d、第五閥口 e打開、第二閥口 b、第六閥口 f關閉，以構成第二循環(huán)環(huán)路；可以控制第一閥口 a、第二閥口 b、第四閥口 d、第五閥口 e打開、第三閥口 C、第六閥口 f關閉，以構成第三循環(huán)環(huán)路。
[0063]在本實用新型的一些實施例中，如圖1和圖2所示，燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)還可以包括水泵150,水泵150設在第一管路110上，具體地，水泵150可以設在第一切換裝置6與供水口 41之間，或者水泵150可以設在第二切換裝置7和回水口 42之間。由此可以通過該水泵150對第一循環(huán)環(huán)路、第二循環(huán)環(huán)路和第三循環(huán)環(huán)路內(nèi)的水流起到驅(qū)動作用。當然本實用新型中的水泵150還可以設在第二管路120上，具體地，水泵150可以設在第三管路130的另一端132和第四管路140的另一端142之間。
[0064]在本實用新型的一個具體實施例中，供暖裝置5為地暖管，地暖管可以設置在室內(nèi)地板下，由此有利于提高室內(nèi)供暖溫度的均勻性。其中，第三溫度檢測裝置10可以設在地暖管的出口處。
[0065]第一溫度檢測裝置8、第二溫度檢測裝置9和第三溫度檢測裝置10為溫度傳感器。由此可以降低制造成本。
[0066]下面參照圖3描述根據(jù)本實用新型實施例的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)的控制方法。該方法包括如下步驟:
[0067]S10、通過所述溫度檢測模塊161，控制第一溫度檢測裝置8檢測環(huán)境溫度以得到環(huán)境溫度T8 ；
[0068]S20、通過所述溫度比較模塊162，將環(huán)境溫度T8分別與第一環(huán)境溫度閾值Tal、第二環(huán)境溫度閾值Ta2、第三環(huán)境溫度閾值Ta3、第四環(huán)境溫度閾值Ta4進行比較，以確定是否開啟燃氣主機4或熱泵主機2，是否導通第一循環(huán)環(huán)路、第二循環(huán)環(huán)路或者第三循環(huán)環(huán)路。
[0069]其中，Tal〈Ta2〈Ta3〈Ta4，具體地，Tal的范圍可以是_5?_14°C，Ta2的范圍可以是5?12°C，Ta3的范圍可以是16?18°C，Ta4范圍可以是43?46°C。
[0070]進一步地,在上述步驟S20中:
[0071]S21、當T8 < Tal，這個溫度范圍屬于冬天季節(jié)，需要生活熱水和采暖。
[0072]由于環(huán)境溫度較低，熱泵主機2的效率下降，用熱泵主機2制熱水和采暖已經(jīng)沒有經(jīng)濟優(yōu)勢。在這個溫度范圍內(nèi)，采暖和生活熱水需要的熱量可以全部由燃氣主機4來提供。即當T8 < Tal，控制器160的執(zhí)行模塊163可以控制燃氣主機4開機且控制第三循環(huán)環(huán)路導通，使燃氣主機4加熱的熱水經(jīng)過換熱盤管3以加熱水箱I內(nèi)的水，并經(jīng)過供暖裝置5進行供暖。熱泵主機2處于關機狀態(tài)。這時水箱I既作為熱水儲存容器，又作為蓄熱容器，可以降低燃氣主機4的開機頻率，降低能耗。
[0073]此時，通過溫度檢測模塊161控制第二溫度檢測裝置9檢測水箱I內(nèi)的水溫以得到水溫T9，且將T9與水溫設定值Tsl進行比較，且維持T9 ^ Tsl-dTl,以保證生活熱水的供給。其中水溫設定值Tsl可以由用戶進行設定，dTl為水箱溫度維持溫差，設定范圍可以是2~10°C。
[0074]具體地，當T9≥Tsl-dTl，控制器160的執(zhí)行模塊163可以控制第二循環(huán)環(huán)路導通，由此可以使燃氣主機4僅進行供暖工作；當T9 < Tsl-dTl，繼續(xù)控制第三循環(huán)環(huán)路導通，使燃氣主機4同時進行供熱水和供暖工作。
[0075]S22、當Tal ^ T8 < Ta2，這個溫度范圍屬于冬天季節(jié)，需要生活熱水和采暖。
[0076]這個階段，控制器160的執(zhí)行模塊163控制熱泵主機2和燃氣主機4均開機，以達到熱泵主機2和燃氣主機4的高效率。具體地，控制熱泵主機2開機且對水箱I內(nèi)的水進行加熱，得到生活熱水，控制燃氣主機4開機且控制第二循環(huán)環(huán)路導通，使燃氣主機4內(nèi)流出的熱水對供暖裝置5提供熱源達到供暖目的。
[0077]進一步地，當熱泵主機2工作dt小時后，溫度檢測模塊161控制第二溫度檢測裝置9檢測水箱I內(nèi)的水溫以得到水溫T9，且將T9與水溫設定值Tsl進行比較，當T9< Tsl-dTl，說明熱泵主機2無法滿足生活熱水的需要，需要用燃氣補充部分熱量，進而控制器160的執(zhí)行模塊163控制第三循環(huán)環(huán)路導通，以使燃氣主機4在供暖的同時，可以對水箱I內(nèi)的水進行加熱。當T9 > Tsl-dTl，繼續(xù)控制熱泵主機2和燃氣主機4開機且控制第二循環(huán)環(huán)路導通。也就是說，需要維持T9 ^ Tsl-dTl。
[0078]其中，時間dt可以根據(jù)熱泵主機2的能力和水箱I的容積進行設定，例如可以是I~5小時。
[0079]S23、當Ta2 ^ T8 < Ta3，這個溫度范圍屬于過渡季節(jié)，需要生活熱水和采暖。
[0080]這個階段，控制器160的執(zhí)行模塊163控制熱泵主機2開機，對水箱I內(nèi)的水進行加熱。
[0081]此時，溫度檢測模塊161控制第三溫度檢測裝置10檢測供暖溫度TlO且通過所述溫度比較模塊162，將TlO與供暖溫度設定值Ts2進行比較，當需要供暖時，即當TlO < Ts2時，控制器160的執(zhí)行模塊163可以控制水泵150開機工作，且控制第三循環(huán)環(huán)路導通，通過使水流從水箱I內(nèi)的水獲取熱量并傳遞到供暖裝置5，來進行供暖。此時水箱I起到蓄熱作用。
[0082]其中，在熱泵開機并對水箱I進行加熱的過程中，也需要維持T9 ^ Tsl-dTl,以保證生活熱水的供給。
[0083]具體地，溫度檢測模塊161控制第二溫度檢測裝置檢測水箱I內(nèi)的水溫以得到T9，當T9 < Tsl-dTl說明熱泵主機2能力不夠采暖和熱水的雙重需求，需要燃氣主機4來補充熱量，即控制器160的執(zhí)行模塊163控制燃氣主機4開機且控制第一循環(huán)環(huán)路導通；當T9 ^ Tsl-dTl，繼續(xù)控制水泵150保持開機狀態(tài)且控制第三循環(huán)環(huán)路導通。
[0084]其中可以理解的是，在一天中熱水需求量大時(例如一天中的17:00~19:00)，可以對水箱I的水溫進行檢測，以保證水箱I內(nèi)的水溫，當熱水需求量不大時(例如23:00~次日2:00)，可以不對水箱I的水溫進行檢測，以節(jié)能。[0085]S24、當Ta3 ≤ T8 < Ta4，在這個環(huán)境溫度下，不需要采暖，熱泵僅提供生活熱水。
[0086]具體地，溫度檢測模塊161控制第二溫度檢測裝置檢測水箱I的水溫以得到水溫T9，若T9 < Tsl-dTl，控制器160的執(zhí)行模塊163控制熱泵主機2開機以對水箱I內(nèi)的水進行加熱，直至T9 ≥ Tsl-dTl。
[0087]S25、當T8≥Ta4，在這個環(huán)境溫度下，不需要采暖，
[0088]由于環(huán)境溫度較高，熱泵主機2的效率下降，用熱泵主機2制熱水將影響熱泵主機2的壽命。在這個溫度范圍內(nèi)，生活熱水需要的熱量可以全部由燃氣熱水裝置來提供，控制器160的執(zhí)行模塊163控制熱泵主機2處于關機狀態(tài)，如果有熱水需求，即溫度檢測模塊161控制第二溫度檢測裝置檢測水箱水溫以得到水溫T9，當T9 < Tsl-dTl時，控制器160的執(zhí)行模塊163可以控制燃氣主機4開機且控制第一循環(huán)環(huán)路導通，對水箱I內(nèi)的水進行加熱。當T9≥Tsl-dTl時，可以繼續(xù)進行檢測水箱水溫。
[0089]當然本根據(jù)本實用新型實施例的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)的控制方法還可以包括下述內(nèi)容:
[0090]在有采暖需求時，控制器160的執(zhí)行模塊163可以控制水泵150 —直處于運行狀態(tài)，以將換熱盤管3內(nèi)水驅(qū)動到供暖裝置5處。
[0091]當需要大量使用熱水的情況時，熱泵不夠提供熱水的需求，這時需要開燃氣主機4來快速補充熱量，且控制器160的執(zhí)行模塊163控制第一循環(huán)環(huán)路導通，只要水箱I內(nèi)的水溫T9〈Tsl-dT3，燃氣主機4都可以強制開啟，直至T9 ≥ Tsl+dT3停止加熱，控制燃氣主機4關機。其中dT3為溫度差，dT3的取值范圍可以是I~3°C。
[0092]綜上，根據(jù)本實用新型實施例的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)的控制方法，可以綜合利用水箱I的蓄熱作用和儲水作用，減小熱泵主機2和燃氣主機4的開停機頻率，實現(xiàn)較好的供熱水和采暖效果，降低能耗，最大限度利用熱泵。
[0093]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0094]盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1.一種燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)，其特征在于，包括: 用于儲水的水箱； 熱泵主機，所述熱泵主機與所述水箱相連以對所述水箱內(nèi)的水進行加熱； 換熱盤管，所述換熱盤管設在所述水箱內(nèi)； 燃氣主機，所述燃氣主機與所述換熱盤管的一端相連； 供暖裝置，所述供暖裝置與所述燃氣主機及所述換熱盤管的另一端相連； 第一切換裝置和第二切換裝置，所述第一切換裝置設在換熱盤管和所述燃氣主機之間，所述第二切換裝置設在所述燃氣主機和所述供暖裝置之間，所述第一切換裝置和所述第二切換裝置配合以在換熱盤管和所述燃氣主機之間形成第一循環(huán)環(huán)路、在所述燃氣主機和所述供暖裝置之間形成第二循環(huán)環(huán)路、在所述換熱盤管、所述燃氣主機和所述供暖裝置之間形成第三循環(huán)環(huán)路； 用于檢測環(huán)境溫度的第一溫度檢測裝置、用于檢測所述水箱內(nèi)水溫的第二溫度檢測裝置和用于檢測所述供暖裝置的供暖溫度的第三溫度檢測裝置；以及 控制器，所述控制器與所述第一至第三溫度檢測裝置、所述第一和第二切換裝置以及所述熱泵主機和所述燃氣主機相連，以控制所述第一至第三溫度檢測裝置、所述第一和第二切換裝置、熱泵主機以及所述燃氣主機的開啟與關閉。
2.根據(jù)權利要求1所述的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括: 溫度檢測模塊，所述溫度檢測模塊與所述第一至第三溫度檢測裝置相連以控制所述第一至第三溫度檢測裝置的工作狀態(tài)；` 溫度比較模塊，溫度比較模塊與溫度檢測模塊連接用以將所述第一至第三溫度檢測裝置所測得的溫度與預設溫度進行比較； 執(zhí)行模塊，所述執(zhí)行模塊與所述溫度比較模塊相連以根據(jù)所述比較結果控制所述第一和第二切換裝置、熱泵主機以及所述燃氣主機的開啟與關閉。
3.根據(jù)權利要求1所述的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述燃氣主機串聯(lián)在所述換熱盤管的入口和所述供暖裝置的出口之間的第一管路上，所述換熱盤管的出口和所述供暖裝置的入口之間連接有第二管路， 所述燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)還包括第三管路和第四管路，所述第三管路的一端連接在所述燃氣主機和所述換熱盤管之間，所述第三管路的另一端與所述第二管路相連，所述第四管路的一端連接在所述燃氣主機和所述供暖裝置之間，所述第四管路的另一端與所述第二管路相連，所述第一切換裝置與所述第一管路和所述第三管路相連，所述第二切換裝置與所述第一管路和所述第四管路相連。
4.根據(jù)權利要求3所述的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述第一切換裝置包括第一閥和第二閥，所述第一閥設在所述第三管路的所述一端和所述換熱盤管之間，所述第二閥設在所述第三管路上； 所述第二切換裝置包括第三閥和第四閥，所述第三閥設在所述第四管路的所述一端和所述供暖裝置之間，所述第四閥設在所述第四管路上。
5.根據(jù)權利要求4所述的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述第一至第四閥均為電磁閥。
6.根據(jù)權利要求3所述的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述第一切換裝置和所述第二切換裝置分別為三通閥。
7.根據(jù)權利要求1-6中任一項所述的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)，其特征在于，還包括水泵，所述水泵設在第一管路上。
8.根據(jù)權利要求1-6中任一項所述的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)，其特征在于，還包括水泵，所述水泵設在第二管路上。
9.根據(jù)權利要求1所述的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述供暖裝置為地暖管，所述第三溫度檢測裝置設在所述地暖管的出口處。
10.根據(jù)權利要求1所述的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述第二溫度檢測裝置設在所述水箱內(nèi)。
11.根據(jù)權利要求1所述的燃氣輔助式熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述第一至第三溫度檢測裝置為溫度傳感器。
【文檔編號】F24D15/04GK203375526SQ201320404346
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年7月8日 優(yōu)先權日:2013年7月8日
【發(fā)明者】饒榮水 申請人:廣東美的暖通設備有限公司