專利名稱:熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及其控制方法,其中,發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱通過(guò) 防凍劑等傳遞到煮水熱交換器,并且特別涉及一種熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及其控制方 法,其根據(jù)從外部供應(yīng)的水的溫度、存儲(chǔ)由煮水熱交換器加熱的水的熱水存 儲(chǔ)箱的溫度、以及流入到煮水熱交換器中的熱媒的溫度,控制水供應(yīng)和熱存 儲(chǔ),以此來(lái)最大化熱水供應(yīng)的效率。
背景技術(shù):
圖1是根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的方框圖。
如圖1所示,傳統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括產(chǎn)生電的發(fā)電機(jī)2;諸如發(fā)動(dòng) 機(jī)等的驅(qū)動(dòng)源IO (以下稱作"發(fā)動(dòng)機(jī)"),其產(chǎn)生熱并且驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)2;廢 熱回收裝置20,其回收發(fā)動(dòng)機(jī)10產(chǎn)生的廢熱;以及熱水供應(yīng)箱30,其使用 來(lái)自廢熱回收裝置20的廢熱。
發(fā)電機(jī)2和發(fā)動(dòng)機(jī)10安裝在與需熱位置30分開(kāi)形成的機(jī)架的發(fā)動(dòng)機(jī)室 E的內(nèi)部。
發(fā)電機(jī)2產(chǎn)生的電供應(yīng)到諸如各種照明裝置和熱泵型空調(diào)4等的家用電器。
熱泵型空調(diào)4包括壓縮機(jī)5、四通閥6、室內(nèi)熱交換器7、膨脹裝置8、 和室外熱交換器9。
當(dāng)熱泵型空調(diào)4處于制冷操作時(shí),壓縮機(jī)5內(nèi)壓縮的制冷劑依次經(jīng)過(guò)四 通閥6、室外熱交換器9、膨脹裝置8、室內(nèi)熱交換器7、和四通閥6而循環(huán) 到壓縮機(jī)中,因此,室外熱交換器9用作冷凝器,而室內(nèi)熱交換器7用作從 室內(nèi)空氣帶走熱的蒸發(fā)器。
另一方面,當(dāng)熱泵型空調(diào)4處于制熱操作時(shí),壓縮機(jī)5內(nèi)壓縮的制冷劑 依次經(jīng)過(guò)四通閥6、室內(nèi)熱交換器7、膨脹裝置8、室外熱交換器9、和四通 閥6而循環(huán)到壓縮機(jī)中,因此,室外熱交換器9用作蒸發(fā)器,而室內(nèi)熱交換
器7用作加熱室內(nèi)空氣的冷凝器。
廢熱回收裝置20包括廢氣熱交換器22,其帶走發(fā)動(dòng)機(jī)10排出的廢 氣的熱;以及冷卻水熱交換器24,其帶走用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)10的冷卻水的熱。
廢氣熱交換器22與熱水供應(yīng)箱30及第一熱供應(yīng)管線23連接,并且從 發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣中帶走的廢熱通過(guò)第一供應(yīng)熱管線23傳遞到熱水供應(yīng)箱30。
冷卻水熱交換器24與熱水供應(yīng)箱30及第二供應(yīng)熱管線25連接,并且 從用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)10的冷卻水中帶走的熱通過(guò)第二供應(yīng)熱管線25傳遞到熱 水供應(yīng)箱30。
熱水供應(yīng)與熱水供應(yīng)箱30連接。
由于從外部供應(yīng)水的供水通道32和將熱水供應(yīng)箱30加熱的水排出的排 出通道34與熱水供應(yīng)箱30連接,因此,通過(guò)供水通道32供應(yīng)的水在熱水 供應(yīng)箱30內(nèi)煮沸后,排到排水通道34。
由于發(fā)動(dòng)機(jī)10的廢熱不能用于熱泵型空調(diào)4,僅可用于供應(yīng)熱水,因此, 根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的效率不能最大化。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服上述傳統(tǒng)技術(shù)的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種熱電聯(lián) 產(chǎn)系統(tǒng)及其控制方法,通過(guò)將驅(qū)動(dòng)源的廢熱傳遞到來(lái)自外部的冷水和來(lái)自熱 水存儲(chǔ)箱的熱水或它們的其中之一,來(lái)增加熱水供應(yīng)效率,并且使熱水供應(yīng) 效率最大化,同時(shí)使空調(diào)的能量消耗最小化。
為了達(dá)到上述目的,根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括煮水熱交換器, 其用于加熱水;傳熱通道,其與該煮水熱交換器連接,以傳遞熱;熱水存儲(chǔ) 箱,其與該煮水熱交換器和水循環(huán)通道連接;熱水存儲(chǔ)箱供水裝置,其使該 熱水存儲(chǔ)箱內(nèi)的水供應(yīng)到水循環(huán)通道;供水通道,其與該水循環(huán)通道連接; 供水裝置,其將水供應(yīng)到該供水通道;以及煮水熱交換器旁路裝置,其安裝 為將從該熱水存儲(chǔ)箱供應(yīng)到該水循環(huán)通道的水繞過(guò)該煮水熱交換器。
該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)還包括發(fā)電機(jī);驅(qū)動(dòng)源,其驅(qū)動(dòng)該發(fā)電機(jī);廢熱回收 熱交換器,其回收廢熱并且與該傳熱通道連接;空調(diào),其對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行空 氣調(diào)節(jié);以及供應(yīng)熱交換器,其安裝在該空調(diào)的制冷劑通道,并且與該傳熱 通道連接。
該空調(diào)是熱泵型空調(diào),包括壓縮機(jī)、四通閥、室外熱交換器、膨脹裝置 以及室內(nèi)熱交換器。該熱泵型空調(diào)還包括室外熱交換器旁路裝置,以使制冷 劑繞過(guò)室外熱交換器。
該供應(yīng)熱交換器安裝在制冷劑通道上的、該四通閥和該室外熱交換器之間。
該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)還包括輻射熱交換器,其安裝在傳熱通道的煮水熱交換 器和供應(yīng)熱交換器之間,將熱輻射到外部。
該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)還包括煮水/輻射熱交換器旁路裝置,其使該廢熱回收熱 交換器的熱繞過(guò)該煮水熱交換器和輻射熱交換器;輻射熱交換器旁路裝置,
其使該廢熱回收熱交換器的熱繞過(guò)該輻射熱交換器;以及供應(yīng)熱交換器旁路
裝置,其使該廢熱回收熱交換器的熱繞過(guò)該供應(yīng)熱交換器。 該供水通道與一供水箱連接。
該煮水熱交換器旁路裝置包括煮水熱交換器旁路通道,其形成在該水 循環(huán)通道上;以及煮水熱交換器旁路閥,其控制該水循環(huán)通道和該煮水熱交換器。
該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)還包括熱水存儲(chǔ)箱溫度傳感器,其感測(cè)從熱水存儲(chǔ)箱供
應(yīng)到水循環(huán)通道的水的溫度;煮水回收入口溫度傳感器,其感測(cè)流入到該煮 水熱交換器中的水的溫度;煮水入口溫度傳感器,其感測(cè)通過(guò)該傳熱通道流 入到該煮水熱交換器中的熱媒的溫度;以及控制單元,其根據(jù)熱水存儲(chǔ)箱溫 度傳感器、煮水回收入口溫度傳感器、和煮水入口溫度傳感器感測(cè)的溫度, 控制供水裝置、熱水存儲(chǔ)箱供水裝置、和煮水熱交換器旁路閥。
根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的控制方法,當(dāng)熱水存儲(chǔ)箱的溫度是高于煮 水回收入口溫度的第一設(shè)定點(diǎn),并且煮水入口的溫度是高于熱水存儲(chǔ)溫度的 第二設(shè)定點(diǎn)時(shí),該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)該供水裝置和熱水存儲(chǔ)箱供水裝置,并 且控制該煮水熱交換器旁路閥,使其處于煮水熱交換器供應(yīng)模式。
根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的控制方法,當(dāng)熱水存儲(chǔ)箱的溫度是高于煮 水回收入口溫度的第一設(shè)定點(diǎn),并且煮水入口的溫度不是高于熱水存儲(chǔ)溫度 的第二設(shè)定點(diǎn)時(shí),該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)該供水裝置和熱水存儲(chǔ)箱供水裝置, 并且控制煮水熱交換器旁路閥,使其處于煮水熱交換器旁路模式。
根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的控制方法,當(dāng)熱水存儲(chǔ)箱的溫度不是高于
煮水回收入口溫度的第一設(shè)定點(diǎn),并且煮水入口的溫度是高于熱水存儲(chǔ)箱溫 度的第二設(shè)定點(diǎn)時(shí),該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)該熱水存儲(chǔ)箱供水裝置,且停止供 水裝置的運(yùn)行,并且控制該煮水熱交換器旁路閥,使其處于煮水熱交換器供 應(yīng)模式。
根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的控制方法,當(dāng)熱水存儲(chǔ)箱的溫度不是高于 煮水回收入口溫度的第一設(shè)定點(diǎn),并且煮水入口的溫度不是高于熱水存儲(chǔ)箱 溫度的第二設(shè)定點(diǎn)時(shí),該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)該熱水存儲(chǔ)箱供應(yīng)裝置,且停止 該供水裝置的運(yùn)行,并且控制該煮水熱交換器旁路閥,使其處于煮水熱交換 器旁路模式。
上述根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及其控制方法具有的優(yōu)點(diǎn)是由于將來(lái) 自供水機(jī)構(gòu)的冷水和來(lái)自熱水存儲(chǔ)箱的熱水適當(dāng)?shù)毓?yīng)到煮水熱交換器,并 且與經(jīng)過(guò)煮水熱交換器的諸如防凍劑等的熱媒進(jìn)行熱交換,從而可以有效地 增加煮水熱。
圖1是根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的方框圖。
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)施例的空調(diào)的方框圖,其 運(yùn)行在空氣制冷且在煮水模式下。
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)施例的空調(diào)的方框圖,其 運(yùn)行在空氣制冷且在非煮水模式下。
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)施例的空調(diào)在室外風(fēng)扇控
制模式和煮水模式下運(yùn)行來(lái)進(jìn)行空氣制熱的狀態(tài)的方框圖。
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)施例的空調(diào)的方框圖,其 在低壓控制模式和煮水模式下運(yùn)行來(lái)進(jìn)行空氣制熱。
圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)施例的空調(diào)的方框圖,其 在最大化供應(yīng)模式和非煮水模式下運(yùn)行來(lái)進(jìn)行空氣制熱。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)施例的煮水單元的放大圖,其在 供水和集熱煮水模式下。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)施例的煮水單元的放大圖,其在 供水和煮水模式下。 '
圖9是根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)施例的煮水單元的放大圖,其在 集熱模式下。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)施例的煮水單元的放大圖,其 在循環(huán)模式下。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的另一實(shí)施例的方框圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及其控制方法。
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)施例的空調(diào)的方框圖,其 運(yùn)行在空氣制冷且在煮水模式下;圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng) 的實(shí)施例的空調(diào)的方框圖,其運(yùn)行在空氣制冷且在非煮水模式下;圖4是示 出了根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)施例的空調(diào)在室外風(fēng)扇控制模式和煮 水模式下運(yùn)行來(lái)進(jìn)行空氣制熱的狀態(tài)的方框圖;圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的 熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)施例的空調(diào)的方框圖,其在低壓控制模式和煮水模式下運(yùn) 行來(lái)進(jìn)行空氣制熱;以及圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)施例 的空調(diào)的方框圖,其在最大化供應(yīng)模式和非煮水模式下運(yùn)行來(lái)進(jìn)行空氣制 熱。
如圖2至圖6所示,根據(jù)本實(shí)施例的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括在室內(nèi)進(jìn)行空
氣調(diào)節(jié)的空調(diào)50、煮水的煮水熱交換器70、產(chǎn)生電的發(fā)電機(jī)IIO、運(yùn)行發(fā)電 機(jī)110并產(chǎn)生熱的驅(qū)動(dòng)源120、以及回收驅(qū)動(dòng)源120的廢熱的廢熱回收交換 器130。
空調(diào)50可以由熱泵型空調(diào)組成,該熱泵型空調(diào)包括壓縮機(jī)52、四通 閥54、室內(nèi)熱交換器56、膨脹裝置58和59、以及室外熱交換器60;該空 調(diào)也可由單獨(dú)的空氣制冷空調(diào)組成,該單獨(dú)的空氣制冷空調(diào)包括壓縮機(jī)52、 室內(nèi)熱交換器56、膨脹裝置58和59、以及室外熱交換器60,但不包括四通 閥。下面詳細(xì)進(jìn)行的描述限于由熱泵型空調(diào)組成的空調(diào)。
熱泵型空調(diào)由室外機(jī)0和室內(nèi)機(jī)I組成,可以將室內(nèi)機(jī)I連接到室外機(jī) O,還可以使多個(gè)室內(nèi)機(jī)I成排地與室外機(jī)O連接,還可以使多個(gè)室外機(jī)O 彼此連接成排,并且還可以使多個(gè)室內(nèi)機(jī)I彼此連接成排。
壓縮機(jī)52、四通閥54、室內(nèi)熱交換器56、膨脹裝置58、和室外^交換
器60與制冷劑鋪設(shè)管道連接,該制冷劑鋪設(shè)管是制冷劑通道。
收集器53安裝在抽吸管上,制冷劑通過(guò)該抽吸管吸入到壓縮機(jī)52內(nèi),
在收集器內(nèi),該收集器收集作為制冷劑的一部分的液態(tài)制冷劑。
如圖4至圖6所示,當(dāng)熱泵型空調(diào)50進(jìn)行空氣制熱操作時(shí),四通閥54 控制內(nèi)部通道,以用于將壓縮機(jī)52壓縮的制冷劑流動(dòng)到室內(nèi)熱交換器56, 并且如圖2和圖3所示,當(dāng)熱泵型空調(diào)50進(jìn)行空氣制冷操作時(shí),四通閥54 控制內(nèi)部通道,以用于將壓縮機(jī)52壓縮的制冷劑流動(dòng)到室外熱交換器60。
將室內(nèi)空氣送到室內(nèi)熱交換器56的室內(nèi)風(fēng)扇57安裝在室內(nèi)熱交換器56 旁邊。
所描述的膨脹裝置58和59限于由容器或線性膨脹閥組成。 膨脹裝置58和59包括安裝在室內(nèi)機(jī)I的室內(nèi)膨脹閥58,其控制每一
室內(nèi)機(jī)I的制冷劑的量;以及安裝在室外機(jī)0的室外膨脹閥59,其在進(jìn)行空
氣制熱操作時(shí)膨脹制冷劑。
將室外空氣送到室外熱交換器60的室外風(fēng)扇61安裝在室外熱交換器60旁邊。
壓縮機(jī)52、四通閥54、室外膨脹閥59、和室外熱交換器60安裝在室外 機(jī)0。
室內(nèi)熱交換器56和室內(nèi)膨脹閥58安裝在室內(nèi)機(jī)I。
熱泵型空調(diào)50的壓縮機(jī)52、室內(nèi)風(fēng)扇57、和室外風(fēng)扇61通過(guò)發(fā)電機(jī) IIO產(chǎn)生的電來(lái)運(yùn)行。
熱泵型空調(diào)50還包括室外熱交換器旁路裝置62,其用于使制冷劑繞過(guò) 室外熱交換器60。
室外熱交換器旁路裝置62包括室外熱交換器旁路通道63,其一端連接 到與室外熱交換器60的入口連接的制冷劑通道,其另一端連接到與室外熱 交換器的出口連接的制冷劑通道,從而如下面所述的,如圖2和圖3所示, 在進(jìn)行空氣制冷操作時(shí),經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交換器68的制冷劑繞過(guò)室外熱交換器 60,而如圖5和圖6所示,在進(jìn)行制熱操作時(shí),在室內(nèi)膨脹閥58膨脹的制 冷劑的繞過(guò)室外熱交換器60。
室外膨脹閥59安裝在室外熱交換器旁路通道63上。
如圖2和圖3所示,在室外熱交換器旁路通道63上形成室外膨脹閥旁
路通道64A,以用于在熱泵型空調(diào)50進(jìn)行空氣制冷操作中,使流入到室外 熱交換器旁路通道63中的制冷劑的繞過(guò)室外膨脹閥59。
在室外膨脹閥旁路通道64A安裝有止回閥64B,該止回閥在空氣制冷操 作過(guò)程中,使制冷劑經(jīng)過(guò),并且在熱泵型空調(diào)50的空氣制熱過(guò)程中,作為 阻斷,使制冷劑經(jīng)過(guò)室外膨脹閥59。
在室外熱交換器旁路通道63上安裝有室外熱交換器旁路通道,室外熱 交換器旁路通道開(kāi)閉閥64C,開(kāi)啟和關(guān)閉室外熱交換器旁路通道63。
室外熱交換器旁路裝置62包括室外熱交換器開(kāi)閉閥65A,該閥安裝在 制冷劑通道上,該制冷劑通道在空氣制熱操作中與室外熱交換器的出口連 接。
室外熱交換器旁路裝置62還包括連接通道66A,該連接通道在空氣 制熱操作中,將與室外熱交換器60的入口連接的制冷劑通道連接到室外熱 交換器旁路通道63;以及連接通道開(kāi)閉閥66B,其開(kāi)啟和關(guān)閉該連接通道 66A。
在與室外熱交換器60的入口連接的室外熱交換器旁路裝置62的制冷劑 通道上安裝有止回閥65B,在熱泵型空調(diào)的空氣制熱操作過(guò)程中,該止回閥 用于防止制冷劑不流過(guò)室外膨脹閥59而流入到室外熱交換器60中。
這里,如圖2和圖3所示,在空氣制冷操作過(guò)程中,室外熱交換器旁路 裝置62開(kāi)啟室外熱交換器旁路通道開(kāi)閉閥64C,并且關(guān)閉室外熱交換器開(kāi) 閉閥65A,關(guān)閉連接通道開(kāi)閉閥66B,因此制冷劑繞過(guò)室外膨脹閥59,以及 繞過(guò)室外熱交換器60。
如圖4所示,在室外風(fēng)扇控制空氣制熱操作中,室外熱交換器旁路裝置 62關(guān)閉室外熱交換器旁路通道開(kāi)閉閥64C,且開(kāi)啟室外熱交換器開(kāi)閉閥65A, 開(kāi)啟連接通道開(kāi)閉閥66B,因此制冷劑在流過(guò)室外膨脹閥59后,流過(guò)室外 熱交換器60。
如圖5和圖6所示,在低壓控制空氣制熱操作和最大化供應(yīng)空氣制熱操 作的過(guò)程中,室外熱交換器旁路裝置62開(kāi)啟室外熱交換器旁路通道開(kāi)閉閥 64C,且關(guān)閉室外熱交換器開(kāi)閉閥65A,關(guān)閉連接通道開(kāi)閉閥66B,因此制 冷劑在流過(guò)室外膨脹閥59后,繞過(guò)室外熱交換器60。
同時(shí),熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)還包括供應(yīng)熱交換器68,其安裝在熱泵型空調(diào)
50的制冷劑通道上,以用于將從廢熱回收熱交換器130回收的廢熱作為熱泵 型空調(diào)50的制冷劑傳輸,并且在需要時(shí),將從熱泵型空調(diào)50的制冷劑傳送 的熱傳送到煮水熱交換器70。
供應(yīng)熱交換器68安裝在四通閥54和室外熱交換器60之間的制冷劑通 道上。
也就是說(shuō),在熱泵型空調(diào)50的空氣制冷操作過(guò)程中,供應(yīng)熱交換器68 可作為冷凝器運(yùn)行,來(lái)冷凝制冷劑,并且,在熱泵型空調(diào)50的空氣制熱操 作過(guò)程中,該供應(yīng)熱交換器還作為蒸發(fā)器運(yùn)行,來(lái)蒸發(fā)制冷劑。
煮水單元78連接到煮水熱交換器70,該煮水單元對(duì)供應(yīng)到煮水熱交換 器70的冷水或熱水進(jìn)行煮水。
煮水單元78包括容納水的熱水存儲(chǔ)箱80、連接該熱水存儲(chǔ)箱80和煮水 熱交換器70的水循環(huán)通道81。
熱水存儲(chǔ)箱80是一種存儲(chǔ)從煮水熱交換器70回收的熱的儲(chǔ)熱箱,水循 環(huán)通道81形成為,熱水存儲(chǔ)箱80的水供應(yīng)到煮水熱交換器和流過(guò)煮水熱交 換器70之后,使水循環(huán)通過(guò)熱水存儲(chǔ)箱80的內(nèi)部。
熱水存儲(chǔ)箱供應(yīng)裝置82安裝在水循環(huán)通道81上,其將熱水存儲(chǔ)箱80 內(nèi)部的水供應(yīng)到水循環(huán)通道81。
熱水存儲(chǔ)箱供應(yīng)裝置82由熱水存儲(chǔ)箱泵組成,該熱水存儲(chǔ)箱泵安裝在 水循環(huán)通道81上,以用于抽吸熱水存儲(chǔ)箱80內(nèi)的水,從而使其在流過(guò)煮水 熱交換器70之后,循環(huán)到熱水存儲(chǔ)箱80。
另一方面,將外部水供應(yīng)到水循環(huán)通道81的供水通道83與水循環(huán)通道 81連接。.
由于直接與供水機(jī)構(gòu)連接,供水通道83能夠?qū)⑺畯墓┧畽C(jī)構(gòu)供應(yīng)到水 循環(huán)通道81,并且由于與單獨(dú)的供水箱84連接,該供水通道也能夠?qū)⑺畯?供水箱84供應(yīng)到水循環(huán)通道81,并且以下描述僅限于與供水箱84連接的供 水通道83 。
在供水通道83上安裝有止回閥85,其防止水循環(huán)通道81中的水倒流 經(jīng)過(guò)供水通道83;和供水裝置86,其將供水箱84內(nèi)的水抽吸到供水通道83。
供水裝置86由供水泵組成,該供水泵安裝在供水通道83上,特另(J是介 于供水箱84和止回閥85之間。 <
在水循環(huán)通道81上安裝有煮水熱交換器旁路裝置,其用于使從熱水存
儲(chǔ)箱80供應(yīng)到水循環(huán)通道81中的水繞過(guò)煮水熱交換器70。
煮水熱交換器旁路裝置包括煮水熱交換器旁路通道87,其形成在水循
環(huán)通道81;以及煮水熱交換器旁路閥88,其控制水循環(huán)通道81和煮水熱交 換器旁路通道87。
煮水熱交換器旁路閥88安裝在水循環(huán)通道81和煮水熱交換器旁路通道 87的交叉位置,煮水熱交換器旁路閥88確定從熱水存儲(chǔ)箱80供應(yīng)的水是否 繞過(guò)煮水熱交換器的旁路。
在下面描述的供水和煮水模式以及循環(huán)模式下,煮水熱交換器旁路閥88 具有煮水熱交換器旁路模式,其使得從熱水存儲(chǔ)箱80供應(yīng)的水的繞過(guò)煮水 熱交換器70;并且在下面描述的供水和加熱存儲(chǔ)煮水模式及儲(chǔ)熱模式下,該 煮水熱交換器旁路閥具有煮水熱交換器供應(yīng)模式,其使得從熱水存儲(chǔ)箱80 供應(yīng)的水繞過(guò)煮水應(yīng)熱交換器70。
另一方面,止回閥89安裝在水循環(huán)通道81上的熱水存儲(chǔ)箱泵82和煮 水熱交換器旁路閥88之間。
發(fā)電機(jī)110作為交流或直流發(fā)電機(jī),當(dāng)輸出軸作為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生電, 且與驅(qū)動(dòng)源120的輸出軸連接,該發(fā)電機(jī)將電供應(yīng)到諸如熱泵型空調(diào)50或 各種照明設(shè)備等的電子器械中。
由于通過(guò)電線111與熱泵型空調(diào)50等連接,發(fā)電機(jī)110通過(guò)電線110 供應(yīng)產(chǎn)生的電。
驅(qū)動(dòng)源120由燃料電池,或者利用諸如天然氣、石油、或化石燃料運(yùn)行 的發(fā)動(dòng)機(jī)組成,并且下面的描述僅限定為發(fā)動(dòng)機(jī)。
在發(fā)動(dòng)機(jī)120上安裝有燃料入口 121,諸如天然氣、石油等燃料通過(guò) 該燃料入口填入;入口 122,空氣通過(guò)該入口從外部吸入到發(fā)動(dòng)機(jī)120中; 以及排出管123,從發(fā)動(dòng)機(jī)120排出的廢氣經(jīng)過(guò)該排出管排出。
廢熱回收熱交換器130由冷卻劑熱交換器132以及廢氣熱交換器134組 成,由于該冷卻劑熱交換器通過(guò)冷卻劑管線124與發(fā)動(dòng)機(jī)連接,因此可回收 發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑的熱;該廢氣熱交換器安裝在排出管123,以回收從發(fā)動(dòng)機(jī) 120排出的廢氣熱。
在發(fā)動(dòng)機(jī)120或冷卻劑管線124上安裝有冷卻劑循環(huán)泵125,其用于使
得冷卻劑經(jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)120和冷卻劑熱交換器132循環(huán)。
發(fā)電機(jī)110、發(fā)動(dòng)機(jī)120、和廢熱回收熱交換器130安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)單元EN。
熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括傳熱裝置150,其將廢熱回收熱交換器130的熱傳遞 到諸如煮水熱交換器70、熱泵型空調(diào)等的需熱位置。
這里,如果需要,傳熱裝置150可將廢熱回收熱交換器130的熱僅傳遞 給煮水熱交換器70或熱泵型空調(diào)50,也可將廢熱回收熱交換器130的熱傳 遞給煮水熱交換器70和熱泵型空調(diào)50,還可將熱泵型空調(diào)50的熱傳遞給煮 水熱交換器70。
由于在熱泵型空調(diào)50的空氣制冷操作過(guò)程中,當(dāng)制冷劑的熱傳遞到煮 水熱交換器70時(shí),傳熱裝置150的煮水效率最大化,因此,如果需要,對(duì) 傳熱裝置150的描述限定為將廢熱回收熱交換器130的熱傳遞給煮水熱交換 器70和熱泵型空調(diào)50,并且熱泵型空調(diào)50的熱傳遞給煮水熱交換器70。
傳熱裝置150包括連接廢熱回收交換器130、煮水熱交換器70、輻射熱 交換器160、以及供應(yīng)熱交換器68的傳熱通道170。
這里,必要時(shí),輻射熱交換器160將從廢熱回收熱交換器130回收的熱 的整個(gè)部分排到外部,將室外空氣傳送到輻射熱交換器160的輻射熱風(fēng)扇162 安裝在輻射熱交換器160旁邊。
在傳熱通道170上安裝有熱媒循環(huán)泵172、煮水熱交換器70、輻射熱交 換器160、和供應(yīng)熱交換器68,該熱媒循環(huán)泵172用于使諸如防凍劑(以下 稱為"熱媒")的熱媒循環(huán)經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換器130。
由于當(dāng)從發(fā)動(dòng)機(jī)回收熱時(shí),傳熱裝置150優(yōu)選根據(jù)煮水、空氣制冷/空氣 制熱、和室外溫度的條件傳遞從發(fā)動(dòng)機(jī)120回收的熱,經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換 器130的熱媒繞過(guò)煮水熱交換器70、輻射熱交換器160、和供應(yīng)熱交換器68 的至少其中之一,以下的描述限定為經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換器130的熱媒可繞 過(guò)熱交換器70、 160、和68中的每一個(gè)。
傳熱裝置150還包括煮水/輻射熱交換器旁路裝置180,其形成為用于使 廢熱回收熱交換器130的熱繞過(guò)煮水熱交換器和輻射熱交換器。
煮水/輻射熱交換器旁路裝置180包括形成在傳熱通道170的煮水/輻 射熱交換器旁路通道182;以及安裝在煮水/輻射熱交換器旁路通道182和傳
熱通道170的交叉位置的煮水/輻射熱交換器旁路閥184。
傳熱裝置150還包括輻射熱交換器旁路裝置190,其用于使廢熱回收熱 交換器130的熱的繞過(guò)輻射熱交換器160。
輻射熱交換器旁路裝置190包括形成于傳熱通道170的輻射熱交換器 旁路通道192;以及安裝在輻射熱交換器旁路通道192和傳熱通道170的交 叉位置的輻射熱交換器旁路閥194。
傳熱裝置150還包括供應(yīng)熱交換器旁路裝置200,其使廢熱回收熱交換 器130的熱的繞過(guò)供應(yīng)熱交換器68。
供應(yīng)熱交換器旁路裝置200包括形成于傳熱通道170的供應(yīng)熱交換器 旁路通道202;以及安裝在供應(yīng)熱交換器旁路通道202和傳熱通道170的交 叉位置的供應(yīng)熱交換器旁路閥204。
煮水熱交換器70和輻射熱交換器160均安裝在熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的輻射熱 單元EX。
煮水/輻射熱交換器旁路通道182、煮水/輻射熱交換器旁路閥184、輻射 熱交換器旁路通道192、輻射熱交換器旁路閥194、供應(yīng)熱交換器旁路通道 202、以及供應(yīng)熱交換器旁路閥204均安裝在熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的輻射熱單元 EX。
熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)還包括控制單元210,其根據(jù)熱泵型空調(diào)50的空氣制冷/ 空氣制熱和煮水,控制煮水/輻射熱交換器旁路閥184、輻射熱交換器旁路閥 194、供應(yīng)熱交換器旁路閥204、室外熱交換器開(kāi)閉閥65A、室外熱交換器旁 路通道開(kāi)閉閥64C、以及連接通道開(kāi)閉閥66B。
控制單元210由安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)單元EN的主PCB 212、以及安裝在輻射 熱單元EX并通過(guò)控制線與主PCB 212連接的從PCB 214。
在熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)上安裝有感測(cè)溫度或流量的各種傳感器。
熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括吸入端溫度傳感器220,其由感測(cè)吸入到吸入端12 中的室外空氣的溫度的熱敏電阻組成;冷卻劑熱交換器出口溫度傳感器222, 其由感測(cè)傳熱通道170的冷卻劑熱交換器132的出口溫度的熱敏電阻組成; 廢氣熱交換器出口溫度傳感器224,其由感測(cè)傳熱通道170的廢氣,交換器 134的出口溫度的熱敏電阻224A和RTD(電阻溫度檢測(cè))傳感器22:B組成; 以及排出管溫度傳感器226,其由感測(cè)排出管123的廢氣熱交換器134的前
后溫度的RTD傳感器226A、 226B組成。
吸入端溫度傳感器220、冷卻劑熱交換器出口溫度傳感器222、廢氣熱 交換器出口溫度傳感器224、和排出管溫度傳感器226安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)單元EN 的內(nèi)部。
熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括第一傳輸通道溫度傳感器230,其感測(cè)傳熱通道170 的熱媒循環(huán)泵172的之前溫度;以及第二傳熱通道溫度傳感器232,其感測(cè) 輻射熱交換旁路通道192和傳熱通道170的輻射熱交換器旁路閥204之間的溫度。
第一傳輸通道溫度傳感器230和第二傳熱通道溫度傳感器232安裝在輻 射熱單元EX。
輻射熱單元EX與箱連接通道252連接,膨脹箱250連接在傳熱通道170 的熱媒循環(huán)泵172和供應(yīng)熱交換器旁路通道202之間。 下面詳細(xì)描述具有上述構(gòu)造的本發(fā)明的運(yùn)行。
首先,如圖2至圖5所示,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)120運(yùn)行時(shí),發(fā)電機(jī)110隨著轉(zhuǎn)子 旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電,并且產(chǎn)生的電通過(guò)電線111供應(yīng)到熱泵型空調(diào)50。
在發(fā)動(dòng)機(jī)120的運(yùn)行過(guò)程中,在廢熱回收熱交換器130,也即,在制冷 劑熱交換器132和廢氣熱交換器134回收發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣熱和制冷劑熱。
在熱泵型空調(diào)50需要空氣制冷和煮水時(shí),熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)控制制冷劑的 繞過(guò)室外熱交換器60,以及使熱泵型空調(diào)50處于空氣制冷模式,并且控制 傳熱通道170的熱媒,使其循環(huán)經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換器130、煮水熱交換器 70、和供應(yīng)熱交換器68。
熱泵型空調(diào)50控制四通閥54,以使其處于空氣制冷模式下,并且運(yùn)行 壓縮機(jī)52,該熱泵型空調(diào)開(kāi)啟室外熱交換器旁路通道開(kāi)閉閥64C,且關(guān)閉室 外熱交換器開(kāi)閉閥65A,并且關(guān)閉連接通道開(kāi)閉閥66B。
在熱泵型空調(diào)50的制冷劑的流動(dòng)的描述中,在壓縮機(jī)52壓縮的高溫和 高壓制冷劑經(jīng)過(guò)四通閥54供應(yīng)到供應(yīng)熱交換器,并且在經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交換器 68時(shí)冷凝,從而帶走供應(yīng)熱交換器68的熱,并且之后繞過(guò)室外熱交換器60。
在傳遞到室內(nèi)機(jī)I之后,繞過(guò)室外熱交換器60的制冷劑在傳遞到室內(nèi)熱 交換器56時(shí)蒸發(fā),并且在膨脹閥58膨脹,之后在傳遞到室外機(jī)0ft,通過(guò) 四通闊54循環(huán)到壓縮機(jī)52。
也就是說(shuō),熱泵型空調(diào)的制冷劑在供應(yīng)熱交換器68冷凝,并且在室內(nèi)
熱交換器56蒸發(fā)時(shí)冷卻室內(nèi)空氣。
另一方面,控制單元210控制煮水/輻射熱交換器旁路閥184,使其處于 煮水/輻射熱供應(yīng)模式下,并且運(yùn)行熱媒循環(huán)泵172,以用于使傳熱通道170 的熱媒循環(huán)經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換器130、煮水熱交換器70、以及供應(yīng)熱交換 器68循環(huán),該控制單元還控制供應(yīng)熱交換器旁路閥204,使其處于供應(yīng)熱交 換器模式下。
此時(shí),由于控制單元210根據(jù)熱媒的溫度,控制輻射熱交換器旁路閥194, 當(dāng)熱媒的溫度高于設(shè)定點(diǎn)時(shí),該控制單元控制輻射熱交換器旁路閥194,使 其處于輻射熱交換供應(yīng)模式下,并且當(dāng)熱媒的溫度不大于設(shè)定點(diǎn)時(shí),該控制 單元控制輻射熱交換器旁路閥194,使其處于旁路模式。
在傳熱通道170的熱媒流動(dòng)的描述中,在熱媒循環(huán)泵172的運(yùn)行過(guò)程中, 由于在經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換器130時(shí)吸收熱,傳熱通道170內(nèi)的熱媒被加熱, 如圖2所示,并且隨著經(jīng)過(guò)煮水/輻射熱交換器旁路閥184,熱媒流入到煮水 熱交換器70內(nèi)。
隨著將熱傳遞給煮水熱交換器70,流入到煮水熱交換器70內(nèi)的熱媒加 熱該煮水熱交換器70,之后,熱媒根據(jù)系統(tǒng)的溫度條件,經(jīng)過(guò)輻射熱交換器 160或繞過(guò)輻射熱交換器160。
在經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交換器旁路閥204之后,經(jīng)過(guò)或繞過(guò)輻射熱交換器160的 熱媒供應(yīng)到供應(yīng)熱交換器68,熱媒的溫度通過(guò)從經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交換器68的高 溫和高壓制冷劑的熱而升高,并且熱媒循環(huán)到廢熱回收熱交換器130。
也就是說(shuō),由于經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交換器時(shí),從熱媒帶走熱,使得熱泵型空調(diào) 50的制冷劑冷凝,并且由于廢熱回收熱交換器130和供應(yīng)熱交換器68的熱 通過(guò)傳熱通道170傳遞到煮水熱交換器,因此提高了熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的煮水熱 交換器70的煮水能力。
在熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中,從煮水單元78供應(yīng)到煮水熱交換器70的水的溫度 越低,煮水熱交換器70的熱傳輸量越大,并且經(jīng)過(guò)煮水熱交換器7(^的熱媒 在經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交換器68時(shí),從制冷劑回收大量的熱,并且與相同^氣制冷 能力的熱泵型空調(diào)50相比,壓縮機(jī)的電力消耗降低。
如圖3所示,當(dāng)熱泵型空調(diào)在空氣制冷模式下,未要求煮水時(shí),熱電聯(lián)
產(chǎn)系統(tǒng)控制制冷劑不經(jīng)過(guò)室外熱交換器60,并使熱泵型空調(diào)50運(yùn)行在空氣
制冷模式,并且控制傳熱通道170內(nèi)的熱媒,使其循環(huán)經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換 器130和供應(yīng)熱交換器68。
熱泵型空調(diào)50控制四通闊54,使其處于空氣制冷模式下,以及運(yùn)行壓 縮機(jī)52,并且開(kāi)啟室外熱交換器旁路通道開(kāi)閉閥64C,且關(guān)閉室外熱交換器 開(kāi)閉閥65A,并且關(guān)閉連接通道開(kāi)閉閥66B。
熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行熱媒循環(huán)泵172,以用于控制傳熱通道170內(nèi)的熱媒, 使其循環(huán)經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換器130和供應(yīng)熱交換器68,該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)控 制煮水/輻射熱交換器旁路閥184,使其處于煮水/輻射熱交換器供應(yīng)模式,且 控制輻射熱交換器旁路閥194,使其處于輻射熱交換器供應(yīng)模式,并且控制 供應(yīng)熱交換器旁路閥204,使其處于供應(yīng)熱交換器供應(yīng)模式。
在熱泵型空調(diào)50的制冷劑流動(dòng)的描述中,在壓縮機(jī)52壓縮的高溫和高 壓制冷劑經(jīng)過(guò)四通閥54供應(yīng)到供應(yīng)熱交換器,并且在經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交換器68 時(shí),由于從供應(yīng)熱交換器帶走熱而冷凝,并且繞過(guò)室外熱交換器60。
在制冷劑傳遞到室內(nèi)機(jī)I之后,且在膨脹閥58內(nèi)膨脹之后,繞過(guò)室外熱 交換器60的制冷劑在室內(nèi)熱交換器56蒸發(fā),之后,傳遞到室外機(jī)O,并且 通過(guò)四通閥54循環(huán)至壓縮機(jī)。
也就是說(shuō),熱泵型空調(diào)50的制冷劑在供應(yīng)熱交換器68冷凝,并且由于 在室內(nèi)熱交換器56蒸發(fā)而冷卻室內(nèi)空氣。
如圖3所示,在傳熱通道170的熱媒的流動(dòng)的描述中,在熱媒循環(huán)泵172 的運(yùn)行過(guò)程中,由于經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換器130接收熱,傳熱通道170內(nèi)的 熱媒被煮沸,在經(jīng)過(guò)煮水/輻射熱交換器旁路閥184時(shí),流入到煮水熱交換器 70,在經(jīng)過(guò)煮水熱交換器70之后,流入到輻射熱交換器192,并且在經(jīng)過(guò)輻 射熱交換器192時(shí),將熱輻射到外部。
在經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交換器旁路閥204之后,輻射后的熱媒供應(yīng)到供應(yīng)熱交換 器68,由于接收經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交換器68的高溫和高壓的制冷劑氣體的熱,熱 媒的溫度變高,之后循環(huán)進(jìn)入到廢熱回收熱交換器130。
也就是說(shuō),在經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交換器68時(shí),由于從熱媒帶走熱而使得熱泵 型空調(diào)50的制冷劑冷凝,并且由于廢熱回收熱交換器130和一供應(yīng)熱交換器 68的熱通過(guò)傳熱通道170而傳遞到煮水熱交換器70,從而提高了熱電聯(lián)產(chǎn)
系統(tǒng)的煮水熱交換器70的煮水能力。
如圖4所示,當(dāng)熱泵型空調(diào)50在空氣制熱模式下,且不要求煮水時(shí), 熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)使制冷劑經(jīng)過(guò)室外熱交換器60,以及使熱泵型空調(diào)50處于空 氣制熱模式,并且該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)控制傳熱通道170的熱媒,使其循環(huán)進(jìn)入 廢熱回收熱交換器130和煮水熱交換器70,或者,如圖5所示,控制制冷劑, 使其不循環(huán)經(jīng)過(guò)室外熱交換器60,以及使熱泵型空調(diào)50處于空氣制熱模式, 并且控制傳熱通道170內(nèi)的熱媒,使其循環(huán)經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換器130、煮 水熱交換器70、和供應(yīng)熱交換器68。
如圖4所示,對(duì)于熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)而言理想的是,當(dāng)室外溫度不足以冷到 使得室外熱交換器結(jié)霜時(shí),隨著控制制冷劑經(jīng)過(guò)室外熱交換器60,以及使得 傳熱通道170內(nèi)的熱媒循環(huán)經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換器130和煮水熱交換器70, 而最大化將熱回收到煮水熱交換器70中的能力和煮水能力,并且,如圖5 所示,對(duì)于熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)而言理想的是,為了防止當(dāng)室外熱交換器60結(jié)霜 時(shí),可能產(chǎn)生的煮水能力的下降,停止使制冷劑經(jīng)過(guò)室外熱交換器60,并且 控制傳熱通道170內(nèi)的熱媒,使其循環(huán)經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換器130、煮水熱 交換器70、和供應(yīng)熱交換器68。
如圖4所示,下面詳細(xì)描述使制冷劑經(jīng)過(guò)室外熱交換器60、以及使熱泵 型空調(diào)50運(yùn)行在空氣制熱模式下、控制傳熱通道170內(nèi)的熱媒,使其循環(huán) 經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換器130和煮水熱交換器70的情況。
熱泵型空調(diào)50控制四通閥,使其處于空氣制熱模式下,以及運(yùn)行壓縮 機(jī)52,關(guān)閉室外熱交換器旁路通道開(kāi)閉閥64C,以及開(kāi)啟室外熱交換器開(kāi)閉 閥65A,并且開(kāi)啟連接通道開(kāi)閉閥66B。
在熱泵型空調(diào)50內(nèi)的制冷劑的流動(dòng)的描述中,在壓縮機(jī)52壓縮的高溫 和高壓制冷劑經(jīng)過(guò)四通閥54并傳遞到室內(nèi)機(jī)I,且在經(jīng)過(guò)室內(nèi)機(jī)I的室內(nèi)熱 交換器60時(shí)冷凝,并且在經(jīng)過(guò)室內(nèi)膨脹閥58時(shí)膨脹。
在室內(nèi)膨脹閥58膨脹的制冷劑傳遞到室外機(jī)O,并且在經(jīng)過(guò)室外膨脹 閥59時(shí)再次膨脹,并且流入室外熱交換器60。
流入到室外熱交換器60中的制冷劑在經(jīng)過(guò)室外熱交換器60時(shí)蒸發(fā),且 在經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交換器68時(shí)不進(jìn)行熱交換,并且在經(jīng)過(guò)四通閥54之后 盾環(huán)進(jìn) 入壓縮機(jī)52。
也就是說(shuō),熱泵型空調(diào)內(nèi)的制冷劑隨著其在室內(nèi)熱交換器56冷凝,并
且在室外熱交換器60蒸發(fā),而使室內(nèi)制熱。
控制單元210控制煮水/輻射熱交換器旁路閥184,使其處于煮水/輻射熱 交換供應(yīng)模式,同時(shí)運(yùn)行熱媒循環(huán)泵172,以使熱媒在傳熱通道170內(nèi)循環(huán) 經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換器130和煮水熱交換器70,該控制單元還控制供應(yīng)熱交 換器旁路閥204,使其處于供應(yīng)熱交換器旁路模式。
由于控制單元210根據(jù)溫度控制輻射熱交換器旁路閥194,當(dāng)熱媒的溫 度高于設(shè)定點(diǎn)時(shí),其控制輻射熱交換器旁路閥194,使其處于輻射熱交換器 供應(yīng)模式下,并且當(dāng)溫度不大于設(shè)定點(diǎn)時(shí),控制輻射熱交換器旁路閥194, 使其處于旁路模式。
在傳熱通道170的熱媒的流動(dòng)的描述中,如圖4所示,由于在熱媒循環(huán) 泵172的運(yùn)行過(guò)程中,經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換器130時(shí)吸熱,因此傳熱通道170 內(nèi)的熱媒被加熱,并且在經(jīng)過(guò)煮水/輻射熱交換器旁路閥184后,流入到煮水 熱交換器70。
由于將熱傳遞給煮水熱交換器70,流入到煮水熱交換器70中的熱媒加 熱該煮水熱交換器,并且根據(jù)系統(tǒng)的溫度條件等,經(jīng)過(guò)或繞過(guò)輻射熱交換器 160。
經(jīng)過(guò)或繞過(guò)輻射熱交換器160的熱媒在經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交換器旁路閥204之 后,繞過(guò)供應(yīng)熱交換器68,并且循環(huán)經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換器130。
也就是說(shuō),由于廢熱回收熱交換器130的熱通過(guò)傳熱通道170傳遞給煮 水熱交換器70,因此提高了熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的煮水熱交換器70的煮水能力。
下面詳細(xì)描述制冷劑不經(jīng)過(guò)室外熱交換器60;以及使熱泵型空調(diào)50運(yùn) 行在空氣制熱模式下;且控制傳熱通道170內(nèi)的熱媒,使其循環(huán)經(jīng)過(guò)廢熱回 收熱交換器130、煮水熱交換器70、和供應(yīng)熱交換器68的情況。
熱泵型空調(diào)50控制四通閥54,以處于空氣制熱模式下,并且運(yùn)行壓縮 機(jī)52,開(kāi)啟室外熱交換器旁路通道開(kāi)閉閥64C,以及關(guān)閉室外熱交換器開(kāi)閉 閥65A和連接通道開(kāi)閉閥66B。
在熱泵型空調(diào)50的制冷劑的流動(dòng)的描述中,壓縮機(jī)52壓縮的高溫和高 壓制冷劑在經(jīng)過(guò)四通閥之后傳遞到室內(nèi)機(jī)I,在經(jīng)過(guò)室內(nèi)機(jī)I的室內(nèi)熱交換器, 56時(shí)冷凝,并且在經(jīng)過(guò)室內(nèi)膨脹闊58時(shí)膨脹。
在室內(nèi)膨脹閥58膨脹的制冷劑傳遞到室外機(jī)O,并且在經(jīng)過(guò)室外膨脹 閥59時(shí)再次膨脹,并且繞過(guò)室外熱交換器60。
由于經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交換器68時(shí)從供應(yīng)熱交換器68吸收熱量,因此繞過(guò)室 外熱交換器60的制冷劑蒸發(fā),并且在經(jīng)過(guò)四通閥54后循環(huán)到壓縮機(jī)。
也就是說(shuō),熱泵型空調(diào)50的制冷劑在室內(nèi)熱交換器56冷凝,并且由于 在供應(yīng)熱交換器68蒸發(fā)而使室內(nèi)制熱。
控制單元210控制煮水/輻射熱交換器旁路閥184,使其處于煮水/輻射熱 交換器供應(yīng)模式,以及運(yùn)行熱媒循環(huán)泵172,以用于使傳熱通道170內(nèi)的熱 媒循環(huán)經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換器130、煮水熱交換器70、和供應(yīng)熱交換器68, 該控制單元還控制供應(yīng)熱交換器旁路閥204,使其處于供應(yīng)熱交換器供應(yīng)模 式。
由于控制單元210根據(jù)熱媒的溫度,控制輻射熱交換器旁路閥194,當(dāng) 熱媒的溫度高于設(shè)定點(diǎn)時(shí),其控制輻射熱交換器旁路閥194,使其處于輻射 熱交換器供應(yīng)模式,并且當(dāng)熱媒的溫度不大于設(shè)定點(diǎn)時(shí),其控制輻射熱交換 器旁路閥194,使其處于旁路模式。
在傳熱通道170內(nèi)的熱媒的流動(dòng)的描述中,如圖5所示,在熱媒循環(huán)泵 172的運(yùn)行過(guò)程中,由于在經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換器130時(shí)吸熱,因此傳熱通 道170內(nèi)的熱媒被加熱,并且其經(jīng)過(guò)煮水/輻射熱交換器旁路閥184之后,該 熱媒流入煮水熱交換器70。
流入到煮水熱交換器70中的熱媒由于傳熱,而加熱煮水熱交換器70, 并且根據(jù)系統(tǒng)的溫度條件,經(jīng)過(guò)或繞過(guò)輻射熱交換器160。
經(jīng)過(guò)或繞過(guò)輻射熱交換器160的熱媒通過(guò)供應(yīng)熱交換器旁路閥204而供 應(yīng)到供應(yīng)熱交換器68,并且循環(huán)進(jìn)入廢熱回收熱交換器130,經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交 換器68時(shí)使制冷劑加熱,以此來(lái)蒸發(fā)制冷劑。
也就是說(shuō),由于廢熱回收熱交換器130的熱通過(guò)傳熱通道170而傳遞到 煮水熱交換器70,因此熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的煮水熱交換器70的煮水效率提高, 由于供應(yīng)熱交換器68可以阻止制冷劑經(jīng)過(guò)作為蒸發(fā)器運(yùn)行的室外熱交換器, 因此可以防止當(dāng)制冷劑經(jīng)過(guò)室外熱交換器60時(shí)可能產(chǎn)生的結(jié)霜和下列問(wèn)題 空氣制熱能力降低。 -
如圖6所示,熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)控制制冷劑,使其不經(jīng)過(guò)室外熱交換器60,
以及使熱泵型空調(diào)50運(yùn)行在空氣制熱模式,并且當(dāng)熱泵型空調(diào)50處于空氣 制熱模式且不需要煮水時(shí),熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)控制傳熱通道170內(nèi)的熱媒,使其 不循環(huán)經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換器130、供應(yīng)熱交換器68、和煮水熱交換器70。
熱泵型空調(diào)50控制四通閥54,使其處于空氣制熱模式,以及運(yùn)行壓縮 機(jī)52,并且開(kāi)啟室外熱交換器旁路通道開(kāi)閉閥64C,以及關(guān)閉室外熱交換器 開(kāi)閉閥65A和連接通道開(kāi)閉閥66B。
在熱泵型空調(diào)50的制冷劑的流動(dòng)的描述中,在壓縮機(jī)52壓縮的高溫和 高壓制冷劑在經(jīng)過(guò)四通閥54后傳遞到室內(nèi)機(jī),在經(jīng)過(guò)室內(nèi)機(jī)I的室內(nèi)熱交換 器56時(shí)冷凝,并且在經(jīng)過(guò)室內(nèi)膨脹閥58時(shí)膨脹。
在室內(nèi)膨脹閥58膨脹的制冷劑傳遞到室外機(jī)0,并且在經(jīng)過(guò)室外膨脹 閥59時(shí)再次膨脹,并且繞過(guò)室外熱交換器60。
繞過(guò)室外熱交換器60的制冷劑在經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交換器68時(shí)蒸發(fā),并且在 經(jīng)過(guò)四通閥54后循環(huán)到壓縮機(jī)52。
也就是說(shuō),由于在室內(nèi)熱交換器56冷凝并在供應(yīng)熱交換器68蒸發(fā),因 而熱泵型空調(diào)50的制冷劑使室內(nèi)制熱。
控制單元210使熱媒循環(huán)泵172運(yùn)行,用于使傳熱通道170的熱媒循環(huán) 經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換器130和供應(yīng)熱交換器68,該控制單元還控制煮水/輻 射熱交換器旁路閥184,使其處于煮水/輻射熱交換器旁路模式,以用于使熱 媒不經(jīng)過(guò)煮水熱交換器70。
在傳熱通道170的熱媒的流動(dòng)的描述中,如圖6所示,在熱媒循環(huán)泵172 的運(yùn)行過(guò)程中,由于在經(jīng)過(guò)廢熱回收熱交換器130時(shí)吸熱,因此傳熱通道170 的熱媒被加熱,然后,繞過(guò)煮水熱交換器70、輻射熱交換器160,并流入供 應(yīng)熱交換器68。
流入供應(yīng)熱交換器68的熱媒經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交換器68時(shí)加熱制冷劑而使制 冷劑蒸發(fā),并且循環(huán)到廢熱回收熱交換器130。
也就是說(shuō),具有煮水功能的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的廢熱回收熱交換器130的熱 不傳遞到煮水熱交換器70,而是集中到供應(yīng)熱交換器68,并且,由于在供 應(yīng)熱交換器68,壓力隨熱泵型空調(diào)50的制冷劑的蒸發(fā)而上升,因此壓Ji機(jī) 52的電力消耗降低。 ^
圖7是根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)施例的煮水單元的放大圖,其在
供水和集熱煮水模式下;圖8是根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)施例的煮水 單元的放大圖,其在供水和煮水模式下;圖9是根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
的實(shí)施例的煮水單元的放大圖,其在集熱模式下;以及圖10是根據(jù)本發(fā)明
的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)施例的煮水單元的放大圖,其在循環(huán)模式下。
如圖7至圖10所示,熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括煮水回收入口溫度傳感器240, 其由RTD傳感器和溫度傳感器組成,且用于感測(cè)流入到煮水熱交換器70中 的水的溫度;煮水回收出口溫度傳感器242,其由RTD傳感器和溫度傳感器 組成,且用于感測(cè)從煮水熱交換器排出的水的溫度;煮水入口溫度傳感器 244,其由RTD傳感器和溫度傳感器組成,且用于感測(cè)流入到煮水熱交換器 70中的熱媒的溫度;以及煮水出口溫度傳感器246,其由RTD傳感器和溫 度傳感器組成,且用于感測(cè)從煮水熱交換器排出的熱媒的溫度。
熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)還包括熱水存儲(chǔ)箱溫度傳感器248,其由熱敏電阻組成, 且用于感測(cè)從熱水存儲(chǔ)箱80供應(yīng)到水循環(huán)通道82的溫度。
這里,水循環(huán)通道流量計(jì)234、煮水回收入口溫度傳感器240、煮水回 收出口溫度傳感器242、煮水入口溫度傳感器244、煮水出口溫度傳感器246、 和熱水存儲(chǔ)箱溫度傳感器248安裝在輻射單元EX上。
根據(jù)在煮水回收入口溫度傳感器240、煮水入口溫度傳感器244、和熱 水存儲(chǔ)箱溫度傳感器248感測(cè)的溫度,熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的控制單元210控制作 為供水裝置的供水泵86、作為熱水存儲(chǔ)箱的供水裝置的熱水存儲(chǔ)箱泵82、 和煮水熱交換器旁路閥88。
如圖7所示,當(dāng)熱水存儲(chǔ)箱80的溫度是第一設(shè)定點(diǎn)(高于具有煮水要 求的煮水回收入口的溫度),并且煮水入口溫度是第二設(shè)定點(diǎn)(高于熱水存 儲(chǔ)箱的溫度)時(shí),由于供應(yīng)儲(chǔ)水箱84內(nèi)的水,且不與空氣制冷/空氣制熱操 作連接,控制單元210控制煮水單元78,使其處于供水和存儲(chǔ)熱煮水模式下, 且使水在熱水存儲(chǔ)箱80內(nèi)循環(huán)。
這里,第一設(shè)定點(diǎn)是確定由供水泵86供應(yīng)冷水的設(shè)定溫度,下面為了 便于描述設(shè)定為rc,并且第二設(shè)定點(diǎn)是確定熱水存儲(chǔ)箱80的儲(chǔ)熱的設(shè)定溫 度,下面為了便于描述設(shè)定為3'C。
控制單元210控制煮水熱交換器旁路閥88,使其處于熱交換器供應(yīng)模式, 以及使供水泵和熱水存儲(chǔ)泵82運(yùn)行。
熱水存儲(chǔ)箱80內(nèi)的水通過(guò)熱水存儲(chǔ)箱泵82供應(yīng)到水循環(huán)通道81,在經(jīng) 過(guò)煮水熱交換器旁路閥88之后,流入到煮水熱交換器70中,該熱水存儲(chǔ)箱 內(nèi)的水在經(jīng)過(guò)煮水熱交換器70時(shí),從熱媒帶走熱而被加熱,并且之后,經(jīng) 過(guò)水循環(huán)通道81而循環(huán)到熱水存儲(chǔ)箱80。
供水箱84內(nèi)的水通過(guò)供水泵86供應(yīng)到供水通道并且供應(yīng)到水循環(huán)通道 81,在與從熱水存儲(chǔ)箱80供應(yīng)到水循環(huán)通道的熱水混合后,流入煮水熱交 換器70,該供水箱內(nèi)的水在從煮水熱交換器70帶走熱而被加熱之后,通過(guò) 水循環(huán)通道81而供應(yīng)到熱水存儲(chǔ)箱80。
此時(shí),在煮水熱交換器70,從廢熱回收熱交換器130的熱回收的熱媒不 僅對(duì)供水箱84供應(yīng)的冷水進(jìn)行加熱,而且對(duì)熱水存儲(chǔ)箱80循環(huán)的熱水進(jìn)行 加熱,并且煮水單元78在記錄時(shí)間內(nèi)煮水。由于與冷水進(jìn)行熱交換,并且 熱水存儲(chǔ)箱80的熱水與煮水入口溫度相比,具有較低溫度,經(jīng)過(guò)煮水熱交 換器70的熱媒的溫度下降范圍較大,并且由于在經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交換器68時(shí), 帶走制冷劑的大量熱,因此經(jīng)過(guò)煮水熱交換器70的熱媒被加熱,并且在再 次經(jīng)過(guò)煮水熱交換器70時(shí),將大量的熱傳遞到冷水中。
另一方面,如圖8所示,當(dāng)熱水存儲(chǔ)箱80的溫度是高于煮水回收入口 溫度的第一設(shè)定點(diǎn)并且要求煮水時(shí),并且煮水入口的溫度不是高于熱水存儲(chǔ) 箱的溫度的第二設(shè)定點(diǎn)時(shí),控制單元210控制煮水單元78,使其處于供水和 煮水模式,在將水供應(yīng)至供水箱84內(nèi)之后,使熱水存儲(chǔ)箱80內(nèi)的水循環(huán), 以繞過(guò)煮水熱交換器70,且不進(jìn)行任何隨后的空氣制冷/空氣制熱操作。
控制單元210控制煮水熱交換器旁路閥88,使其處于煮水熱交換器旁路 模式,以及使供水泵86和熱水存儲(chǔ)箱泵82運(yùn)行。
熱水存儲(chǔ)箱80的水通過(guò)熱水存儲(chǔ)箱泵82供應(yīng)到水循環(huán)通道81,在經(jīng)過(guò) 煮水熱交換器旁路閥88之后,繞過(guò)煮水熱交換器70,該熱水存儲(chǔ)箱的水通 過(guò)水循環(huán)通道81循環(huán)到熱水存儲(chǔ)箱80。
在通過(guò)供水泵86供應(yīng)到供水通道83之后,供水箱84的水供應(yīng)到水循 環(huán)通道81,在流入到煮水熱交換器70之后,通過(guò)從煮水熱交換器70f取的 熱來(lái)加熱,并且在與循環(huán)通過(guò)水循環(huán)通道81的熱水混合之后,供應(yīng)。到熱水 存儲(chǔ)箱80。
在煮水熱交換器70中,從廢熱回收熱交換器130的熱回收的熱媒僅加
熱從供水箱84供應(yīng)的冷水,并且供水單元78在記錄時(shí)間內(nèi)煮水。
由于經(jīng)過(guò)煮水熱交換器70的熱媒與冷水進(jìn)行熱交換,熱媒的溫度下降 較大,經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交換器68時(shí),從經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交換器的制冷劑帶走大量的 熱而被加熱,并且經(jīng)過(guò)煮水熱交換器70時(shí),再次將大量的熱傳遞給冷水。
需要煮水時(shí),如圖9所示,當(dāng)熱水存儲(chǔ)箱的溫度不是高于煮水回收入口 的溫度的第一設(shè)定點(diǎn),并且煮水入口的溫度是高于熱水存儲(chǔ)箱的溫度的第二 設(shè)定點(diǎn)時(shí),控制單元210控制煮水單元,使其處于儲(chǔ)熱模式,供水箱84的 冷水不再供應(yīng)/進(jìn)行加熱,僅熱水存儲(chǔ)箱80內(nèi)的水循環(huán)經(jīng)過(guò)煮水熱交換器70。
控制單元210停止運(yùn)行供水泵86,并且控制煮水熱交換器旁路閥88, 使其處于煮水熱交換器供應(yīng)模式,且使熱水存儲(chǔ)泵82運(yùn)行。
熱水存儲(chǔ)箱80的水通過(guò)熱水存儲(chǔ)泵82供應(yīng)到水循環(huán)通道81,在經(jīng)過(guò)煮 水熱交換器旁路閥88之后,流入到煮水熱交換器70中,并且在經(jīng)過(guò)煮水熱 交換器70時(shí)帶走熱媒的熱之后,通過(guò)水循環(huán)通道81循環(huán)進(jìn)入到熱水存儲(chǔ)箱 80中。
由于熱水存儲(chǔ)箱的溫度不是高于煮水回收入口溫度的第一設(shè)定點(diǎn),煮水 單元78不供應(yīng)水,并且由于煮水入口的溫度是高于熱水存儲(chǔ)箱溫度的第二 設(shè)定點(diǎn),可快速加熱熱水存儲(chǔ)箱80內(nèi)的水。
在煮水熱交換器70中,從廢熱回收熱交換器130的熱回收的熱媒與熱 水存儲(chǔ)箱80內(nèi)的熱水進(jìn)行熱交換,該熱水的溫度低于經(jīng)過(guò)煮水熱交換器70 的熱媒的溫度,并且煮水單元以最快的速度迅速煮水。
經(jīng)過(guò)煮水熱交換器70的熱媒對(duì)熱水存儲(chǔ)箱80供應(yīng)的熱水提供應(yīng)熱,且 在經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交換器68時(shí),通過(guò)從經(jīng)過(guò)供應(yīng)熱交換器68的制冷劑帶走的熱 而被加熱,之后,在經(jīng)過(guò)煮水熱交換器70時(shí),將熱再次傳遞給熱水。
當(dāng)需要煮水時(shí),如圖10所示,并且當(dāng)熱水存儲(chǔ)箱不是高于煮水回收入 口的溫度的第一設(shè)定點(diǎn),并且當(dāng)煮水入口的溫度不是高于熱水存儲(chǔ)箱的溫度 的第二設(shè)定點(diǎn)時(shí),控制單元210控制煮水單元78,使其處于循環(huán)模式,且不 再供應(yīng)/加熱供水箱84內(nèi)的水,并且使熱水存儲(chǔ)箱80內(nèi)的水旁路的經(jīng)過(guò)煮水 熱交換器70,不進(jìn)行隨后的空氣制冷/空氣制熱操作。
控制單元210停止運(yùn)行供水泵86,并且控制煮水熱交換器旁路閥88, 使其處于煮水熱交換器旁路模式,且使熱水存儲(chǔ)泵82運(yùn)行。 熱水存儲(chǔ)箱80的水通過(guò)熱水存儲(chǔ)泵82供應(yīng)到水循環(huán)通道81,且在經(jīng)過(guò) 煮水熱交換器旁路閥88之后,繞過(guò)煮水熱交換器70,并且通過(guò)水循環(huán)通道 81循環(huán)進(jìn)入到熱水存儲(chǔ)箱80中。
也就是說(shuō),由于熱水存儲(chǔ)箱的溫度不是高于煮水回收入口溫度的第一設(shè) 定點(diǎn),煮水單元78不供應(yīng)水,并且,由于煮水入口的溫度不是高于熱水存 儲(chǔ)箱溫度的第二設(shè)定點(diǎn),僅在熱水存儲(chǔ)箱70內(nèi)循環(huán)水。
在煮水熱交換器70中,從廢熱回收熱交換器130的熱回收的熱媒不與 煮水單元78的冷水或熱水進(jìn)行熱交換,只是供應(yīng)到供應(yīng)熱交換器68。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的另一實(shí)施例的方框圖。
根據(jù)本實(shí)施例的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的供應(yīng)熱交換器68'安裝在室外機(jī)O的 內(nèi)部,并且由于該實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)與根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)相同或相似,因此采用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示,且省略對(duì)其的詳細(xì)描述。
與供應(yīng)熱交換器68,連接的傳熱通道170的一部分排布為經(jīng)過(guò)室外機(jī)O。
另一方面,本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例,本發(fā)明可以包括煮水熱交換器 70、煮水熱交換器旁路裝置、供應(yīng)熱交換器68、和供應(yīng)熱交換器旁路裝置 200,但不設(shè)置廢氣收熱交換器160和廢氣熱交換器旁路裝置190,并且發(fā)動(dòng) 機(jī)單元EN和輻射熱單元EX可以包括在單個(gè)結(jié)構(gòu)中,各種可能的實(shí)施例均 包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
下面詳細(xì)描述具有上述構(gòu)造的根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的效果以及 熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的控制方法。
根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及其控制方法具有的優(yōu)點(diǎn)是由于將來(lái)自供 水機(jī)構(gòu)的冷水和來(lái)自熱水存儲(chǔ)箱的熱水適當(dāng)?shù)毓?yīng)到煮水熱交換器,并且與 經(jīng)過(guò)煮水熱交換器的諸如防凍劑等的熱媒進(jìn)行熱交換,因此可以有效地增加 煮水熱。
另外,根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及其控制方法具有的優(yōu)點(diǎn)是由于在 空氣制冷操作過(guò)程中,當(dāng)熱媒冷凝供應(yīng)熱交換器中的制冷劑時(shí),通過(guò)增加熱 交換降低冷凝壓力,因此壓縮機(jī)的電力消耗得以降低。
另外,根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及其控制方法具有的優(yōu)點(diǎn)是由于從 供應(yīng)熱交換器的制冷劑中帶走熱的熱媒供應(yīng)到煮水熱交換器并再次用于煮 水,因此可增加煮水熱的量。
權(quán)利要求
1.一種熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),包括煮水熱交換器,其用于加熱水;傳熱通道,其與該煮水熱交換器連接,以傳遞熱;熱水存儲(chǔ)箱,其連接該煮水熱交換器和一水循環(huán)通道;熱水存儲(chǔ)箱供水裝置,其將該熱水存儲(chǔ)箱內(nèi)的水供應(yīng)到該水循環(huán)通道;供水通道,其與該水循環(huán)通道連接;供水裝置,其將水供應(yīng)到該供水通道;以及煮水熱交換器旁路裝置,其使從該熱水存儲(chǔ)箱供應(yīng)到該水循環(huán)通道的水繞過(guò)該煮水熱交換器。
2. 如權(quán)利要求l所述的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),其中,該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)還包括 發(fā)電機(jī);驅(qū)動(dòng)源,其運(yùn)行該發(fā)電機(jī);廢熱回收熱交換器,其回收該驅(qū)動(dòng)源的廢熱,并且與該傳熱通道連接; 空調(diào),其對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行空氣調(diào)節(jié);以及供應(yīng)熱交換器,其安裝在該空調(diào)的制冷劑通道上,并且與該傳熱通道連接。
3. 如權(quán)利要求2所述的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),其中該空調(diào)是熱泵型空調(diào),其包括壓縮機(jī)、四通閥、室外熱交換器、膨脹裝 置、和室內(nèi)熱交換器。
4. 如權(quán)利要求3所述的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),其中該熱泵型空調(diào)還包括室外熱交換器旁路裝置,其使制冷劑繞過(guò)該室外熱 交換器。
5. 如權(quán)利要求3所述的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),其中該供應(yīng)熱交換器安裝在該四通閥和該室外熱交換器之間的制冷劑通道上。
6. 如權(quán)利要求2所述的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),其中該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)還包括輻射熱交換器,其安裝在該傳熱通道上的煮水熱 交換器和供應(yīng)熱交換器之間,以將熱輻射到外部。
7. 如權(quán)利要求6所述的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),其中該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)還包括煮水/輻射熱交換器旁路裝置,其使該廢熱回收熱 交換器的熱繞過(guò)該煮水熱交換器和輻射熱交換器;輻射熱交換器旁路裝置,其使該廢熱回收熱交換器的熱繞過(guò)該輻射熱交換器;以及供應(yīng)熱交換器旁路裝置,其使該廢熱回收熱交換器的熱繞過(guò)該供應(yīng)熱交 換器。
8. 如權(quán)利要求l所述的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),其中 該供水通道與一供水箱連接。
9. 如權(quán)利要求2至8中任一項(xiàng)所述的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),其中該煮水熱交換器旁路裝置包括煮水熱交換器旁路通道,其形成在該水 循環(huán)通道上;以及煮水熱交換器旁路閥,其控制該水循環(huán)通道和該煮水熱交換器旁路通道。
10. 如權(quán)利要求9所述的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),其中該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)還包括熱水存儲(chǔ)箱溫度傳感器,其感測(cè)從該熱水存儲(chǔ)箱供應(yīng)到水循環(huán)通道的水的溫度;煮水回收入口溫度傳感器,其感測(cè)流入到該煮水熱交換器中的水的溫度;煮水入口溫度傳感器,其感測(cè)通過(guò)該傳熱通道流入到該煮水熱交換器中 的熱的溫度;以及控制單元,其根據(jù)該熱水存儲(chǔ)箱溫度傳感器、煮水回收入口溫度傳感器、 和煮水入口溫度傳感器感測(cè)的溫度,控制該供水裝置、熱水存儲(chǔ)箱供水裝置、和煮水熱交換器旁路閥。
11. 如權(quán)利要求10所述的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),其中當(dāng)該熱水存儲(chǔ)箱的溫度是高于煮水回收入口溫度的第一設(shè)定點(diǎn),并且煮 水入口的溫度是高于熱水存儲(chǔ)箱溫度的第二設(shè)定點(diǎn)時(shí),該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行 該供水裝置和該熱水存儲(chǔ)箱供水裝置,并且控制該煮水熱交換器旁路闊,使 其處于煮水熱交換器供應(yīng)模式。
12. 如權(quán)利要求IO所述的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),其中 當(dāng)該熱水存儲(chǔ)箱的溫度是高于煮水回收入口溫度的第一設(shè)定點(diǎn),并且煮 水入口的溫度不是高于熱水存儲(chǔ)箱溫度的第二設(shè)定點(diǎn)時(shí),該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn) 行該供水裝置和該熱水存儲(chǔ)箱供水裝置,并且控制該煮水熱交換器旁路閥, 使其處于煮水熱交換器旁路模式。
13. 如權(quán)利要求10所述的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),其中當(dāng)該熱水存儲(chǔ)箱的溫度不是高于煮水回收入口溫度的第一設(shè)定點(diǎn),并且 煮水入口的溫度是高于熱水存儲(chǔ)箱溫度的第二設(shè)定點(diǎn)時(shí),該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn) 行該熱水存儲(chǔ)箱供水裝置,且停止該供水裝置的運(yùn)行,并且控制該煮水熱交 換器旁路閥,使其處于煮水熱交換器供應(yīng)模式。
14. 如權(quán)利要求10所述的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),其中當(dāng)該熱水存儲(chǔ)箱的溫度不是高于煮水回收入口溫度的第一設(shè)定點(diǎn),并且 煮水入口的溫度不是高于熱水存儲(chǔ)箱溫度的第二設(shè)定點(diǎn)時(shí),該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng) 運(yùn)行該熱水存儲(chǔ)箱供應(yīng)裝置,且停止該供水裝置的運(yùn)行,并且控制該煮水熱 交換器旁路閥,使其處于煮水熱交換器旁路模式。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),包括煮水熱交換器,其用于加熱水;傳熱通道,其與該煮水熱交換器連接,以傳遞熱;熱水存儲(chǔ)箱,其連接該煮水熱交換器和一水循環(huán)通道;熱水存儲(chǔ)箱供水裝置,其將該熱水存儲(chǔ)箱內(nèi)的水供應(yīng)到水循環(huán)通道;供水通道,其與該水循環(huán)通道連接;供水裝置,其將水供應(yīng)到該供水通道;以及煮水熱交換器旁路裝置,其將從該熱水存儲(chǔ)箱供應(yīng)到該水循環(huán)通道的水繞過(guò)該煮水熱交換器。根據(jù)本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)具有的優(yōu)點(diǎn)是由于將來(lái)自供水機(jī)構(gòu)的冷水和來(lái)自熱水存儲(chǔ)箱的熱水適當(dāng)?shù)毓?yīng)到煮水熱交換器,且與經(jīng)過(guò)煮水熱交換器的諸如防凍劑等的熱媒進(jìn)行熱交換,從而可以有效地增加煮水熱。
文檔編號(hào)F02G5/02GK101113852SQ20071012730
公開(kāi)日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2007年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月25日
發(fā)明者張世東, 河深復(fù), 趙殷晙, 金哲民 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社