熱泵空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種熱栗空調(diào)系統(tǒng)，及該熱栗空調(diào)系統(tǒng)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活水平的提高，人們對房間環(huán)境舒適性也越發(fā)關(guān)注，從而使空調(diào)的需求量逐年增長，尤其在空調(diào)占有率相對較低的中國農(nóng)村地區(qū)，居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)的升級(jí)換代使其成為最具潛力的空調(diào)類產(chǎn)品消費(fèi)市場；但是，由于傳統(tǒng)的壓縮式空調(diào)普遍存在耗電量大、能效低等問題，這使得能源供不應(yīng)求的社會(huì)現(xiàn)狀成為傳統(tǒng)空調(diào)產(chǎn)品進(jìn)行市場推廣的最大阻力，由此，如何設(shè)計(jì)一種適于在中國農(nóng)村地區(qū)推廣，且耗電量小、能效高的空調(diào)產(chǎn)品，成為了目前空調(diào)行業(yè)亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問題至少之一，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種適于在中國農(nóng)村地區(qū)推廣，且耗電量小、能效高的熱栗空調(diào)系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種熱栗空調(diào)系統(tǒng)的控制方法，用于控制上述熱栗空調(diào)系統(tǒng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面的實(shí)施例提供了一種熱栗空調(diào)系統(tǒng)，包括水栗、制冷系統(tǒng)和送水管路；所述水栗包括栗入口和栗送口，所述栗入口連接到地下水源；所述制冷系統(tǒng)包括:儲(chǔ)罐及所述儲(chǔ)罐內(nèi)的蓄冷劑；第一換熱管，所述第一換熱管兩端的管口分別與所述栗送口和所述送水管路連通，且所述第一換熱管部分位于所述儲(chǔ)罐內(nèi)，并與所述蓄冷劑熱交換；室內(nèi)蒸發(fā)器，連接有進(jìn)液管和出液管，所述室內(nèi)蒸發(fā)器的進(jìn)液口和出液口分別連接進(jìn)液管和出液管，且所述進(jìn)液管和所述出液管分別與所述儲(chǔ)罐連通；蓄冷栗，設(shè)置在所述進(jìn)液管或所述出液管上，用于驅(qū)動(dòng)所述蓄冷劑在所述儲(chǔ)罐和所述室內(nèi)蒸發(fā)器間循環(huán)流動(dòng)。
[0006]本發(fā)明第一方面的實(shí)施例提供的熱栗空調(diào)系統(tǒng)，其制冷系統(tǒng)中，利用儲(chǔ)罐內(nèi)的蓄冷劑吸收地下水源的冷量，并通過蓄冷栗驅(qū)動(dòng)蓄冷劑在儲(chǔ)罐和室內(nèi)蒸發(fā)器間循環(huán)流動(dòng)，使其攜帶的冷量經(jīng)室內(nèi)蒸發(fā)器釋放到室內(nèi)環(huán)境中，以實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)制冷目的；其中，本方案綜合利用夏季地下水溫度低于地面空氣溫度，且蓄冷劑具備較強(qiáng)的冷量吸收能力的特點(diǎn)來確保滿足對室內(nèi)的制冷需求，另外，蓄冷劑的工作主要是將地下水的冷量轉(zhuǎn)移到室內(nèi)環(huán)境中，相對于傳統(tǒng)的壓縮式空調(diào)而言，本方案中驅(qū)動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的做功量小，這極大地降低了產(chǎn)品的耗電量，節(jié)約了其使用成本；此外，本方案中進(jìn)入送水管路的地下水可直接供應(yīng)居民的生活用水，這使得產(chǎn)品中對地下水的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)部分，即依次連接的水栗、第一換熱管和送水管路部分，可由農(nóng)村現(xiàn)有的生活用水管路改造形成，這進(jìn)一步降低了產(chǎn)品的成本。
[0007]另外，本發(fā)明提供的上述實(shí)施例中的熱栗空調(diào)系統(tǒng)還可以具有如下附加技術(shù)特征:
[0008]上述技術(shù)方案中，所述第一換熱管上設(shè)置有第一閥門，用于控制所述第一換熱管的通斷；所述熱栗空調(diào)系統(tǒng)還包括制熱系統(tǒng)，與所述制冷系統(tǒng)并聯(lián)，且所述制熱系統(tǒng)包括:依次串接并形成回路的壓縮機(jī)、室內(nèi)冷凝器、節(jié)流元件和換熱器，且冷媒在所述回路中流動(dòng)；第二換熱管，所述第二換熱管兩端的管口分別與所述栗送口和所述送水管路連通，所述第二換熱管的中部接入所述換熱器，并在所述換熱器中與所述冷媒熱交換；第二閥門，設(shè)置在所述第二換熱管上，用于控制所述第二換熱管的通斷。
[0009]本方案的制熱系統(tǒng)中，使地下水在換熱器中與冷媒充分換熱，此處利用了冬季地下水溫度高于地面空氣溫度的特點(diǎn)，相對提高了對冷媒的加熱效率，以此可確保從節(jié)流元件流出的冷媒在換熱器中得到充分加熱以避免壓縮機(jī)回液，且也相對降低了系統(tǒng)運(yùn)行過程中的做功量，從而降低產(chǎn)品能耗；另外，由于地下水溫度變化滯后于地面空氣溫度變化，這在一定程度上削弱了環(huán)境因素對系統(tǒng)運(yùn)行效率造成的影響，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)；此外，本方案中進(jìn)入送水管路的地下水可直接供應(yīng)居民的生活用水，這使得產(chǎn)品中地下水的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)部分，即依次連接的水栗、第二換熱管和送水管路部分，可由農(nóng)村現(xiàn)有的生活用水管路改造形成，這進(jìn)一步降低了產(chǎn)品的成本。
[0010]上述任一技術(shù)方案中，所述進(jìn)液管位于所述出液管的下側(cè)，且所述蓄冷栗設(shè)置在所述進(jìn)液管上。
[0011]對于蓄冷劑從儲(chǔ)罐沿進(jìn)液管流入室內(nèi)蒸發(fā)器，并從室內(nèi)蒸發(fā)器沿出液管回流到儲(chǔ)罐的過程，通過設(shè)置進(jìn)液管位于出液管的下側(cè)，即進(jìn)液管的水平位置低于出液管的水平位置，以此可利用儲(chǔ)罐內(nèi)蓄冷劑的靜壓能自動(dòng)驅(qū)動(dòng)蓄冷劑從進(jìn)液管流出儲(chǔ)罐，并減小蓄冷劑從出液管回流到儲(chǔ)罐這個(gè)過程的流動(dòng)阻力，以此減小蓄冷栗的工作負(fù)荷，進(jìn)一步降低產(chǎn)品的耗電量，并延長蓄冷栗的使用壽命。
[0012]上述任一技術(shù)方案中，所述儲(chǔ)罐包括絕熱殼層；所述蓄冷劑為相變蓄冷劑，且所述蓄冷劑包括二氧化碳和四丁基溴化銨的水合物。
[0013]通過在儲(chǔ)罐上設(shè)置絕熱殼層，以減少儲(chǔ)罐內(nèi)蓄冷劑的冷量損失，保證產(chǎn)品的制冷效率；且蓄冷劑選用相變蓄冷劑，以通過蓄冷劑在吸收或釋放冷量的過程中發(fā)生相變來進(jìn)一步提高蓄冷劑的載熱量，則在產(chǎn)品熱負(fù)荷一定的條件下，通過該設(shè)計(jì)可使儲(chǔ)罐朝輕量化方向發(fā)展，這進(jìn)一步降低了產(chǎn)品的加工和運(yùn)輸成本，從而便于提高產(chǎn)品的市場占有率。
[0014]上述任一技術(shù)方案中，所述熱栗空調(diào)系統(tǒng)還包括服務(wù)器，且所述服務(wù)器包括:檢測模塊，用于檢測室內(nèi)的環(huán)境溫度；控制模塊，與所述檢測模塊連接，用于接收所述環(huán)境溫度，并根據(jù)所述環(huán)境溫度選擇所述熱栗空調(diào)系統(tǒng)的工作模式，以及根據(jù)選擇的所述工作模式控制所述第一閥門和所述第二閥門的通斷，和控制所述蓄冷栗的啟停。
[0015]具體地，服務(wù)器內(nèi)部儲(chǔ)存有預(yù)設(shè)溫度區(qū)間數(shù)值，且對應(yīng)室內(nèi)的環(huán)境溫度處于該預(yù)設(shè)溫度區(qū)間內(nèi)時(shí)人體感到舒適，另外，通過檢測模塊檢測室內(nèi)的環(huán)境溫度判斷產(chǎn)品的工作模式，即檢測的環(huán)境溫度高于或位于或低于預(yù)設(shè)溫度區(qū)間時(shí)，依次對應(yīng)產(chǎn)品運(yùn)行制冷模式或不工作或制熱模式，該設(shè)計(jì)使得產(chǎn)品的運(yùn)行更加智能化，從而提高了產(chǎn)品的使用舒適度。
[0016]具體而言，在產(chǎn)品的不工作時(shí)，制熱系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)均停運(yùn)，此時(shí)，第一閥門和第二閥門均關(guān)閉，且蓄冷栗停止工作；當(dāng)然，在產(chǎn)品的不工作模式下需接通生活用水管路時(shí)，用戶可手動(dòng)控制水栗啟動(dòng)、第一閥門和/或第二閥門打開，以將地下水引出。
[0017]在產(chǎn)品的制冷模式下，控制模塊自動(dòng)連通第一閥門、切斷第二閥門、啟動(dòng)蓄冷栗，以使室內(nèi)溫度下降，另外，具體地，可通過調(diào)節(jié)蓄能栗的工作參數(shù)以進(jìn)一步調(diào)節(jié)室內(nèi)的環(huán)境溫度；在產(chǎn)品的制熱模式下，控制模塊自動(dòng)連通第二閥門、切斷第一閥門、關(guān)閉蓄冷栗，且制熱系統(tǒng)運(yùn)行以使室內(nèi)溫度上升，另外，制熱系統(tǒng)運(yùn)行具體包括啟動(dòng)壓縮機(jī)，且可通過調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的工作參數(shù)以進(jìn)一步調(diào)節(jié)室內(nèi)的環(huán)境溫度。
[0018]上述任一技術(shù)方案中，在制冷工作模式下，所述檢測模塊還用于檢測所述室內(nèi)蒸發(fā)器的中部溫度；所述控制模塊接收所述中部溫度和所述環(huán)境溫度，并根據(jù)所述中部溫度和所述環(huán)境溫度，調(diào)節(jié)所述蓄冷栗的工作參數(shù)。
[0019]此處值得說明的是，所述中部溫度為固定在室內(nèi)蒸發(fā)器內(nèi)部的溫度傳感器所檢測的管溫。
[0020]在產(chǎn)品的制冷模式下，本方案利用中部溫度和環(huán)境溫度判斷產(chǎn)品的熱負(fù)荷，并使控制模塊根據(jù)熱負(fù)荷大小動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)蓄冷栗的工作參數(shù)，以此可使室內(nèi)的環(huán)境溫度快速到達(dá)人體適宜溫度，并控制室內(nèi)的環(huán)境溫度動(dòng)態(tài)保持在該人體適宜溫度，從而提高產(chǎn)品的使用舒適度。
[0021]具體而言，例如由該中部溫度和該環(huán)境溫度的差值可反應(yīng)產(chǎn)品的熱負(fù)荷大小，即在中部溫度和環(huán)境溫度的差值過大時(shí)，產(chǎn)品的熱負(fù)荷較大，此時(shí)通過提高蓄冷栗的工作頻率可使環(huán)境溫度迅速下降