CN110057137A - 一种多机并联的热泵系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于热泵技术领域，公开了一种多机并联的热泵系统，包括循环管路、多个主机、控制器、循环泵和流量控制组件。循环管路包括进液管路和出液管路，每个主机的进液口通过进液支管连通于进液管路，出液口通过出液支管连通于出液管路，每个进液支管上设置有一个控制阀，一个或多个主机停止使用时，控制器控制控制阀截断该主机的进液支管，循环泵设置于循环管路上，流量控制组件分别连接于控制器和循环泵，能够根据出液管路和进液管路内流体的温度差值ΔT控制循环管路中流体的流量。本发明能够避免循环流体流经不工作的主机，并且能够根据循环管路中流体的温度变化进行流量调节。

Description

一种多机并联的热泵系统

技术领域

本发明涉及热泵技术领域，尤其涉及一种多机并联的热泵系统。

背景技术

现有的热泵机组多机器并联时，通常设计一组定频循环泵作为水路的循环动力，热量负荷调节依靠主机开停来维持机组回水温度，然而当负荷较小时也就是主机开机数量较小时，水泵提供的水流过不工作主机部分的能量都将白白浪费掉了。此外，循环泵设计流量依据的是最大负荷时的流量来设计，但是一个采暖季下来水泵是不停机的，此时定频循环泵的设置，无法根据外界环境温度和内部水路中水温的变化调节流量，造成电能的无效浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多机并联的热泵系统，能够避免循环流体流经不工作的主机，并且能够根据循环管路中流体的温度变化进行流量调节，更加适应外界环境温度的变化，避免电能的无效浪费。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种多机并联的热泵系统，包括：

循环管路，包括进液管路和出液管路；

多个主机，每个所述主机的进液口通过进液支管连通于所述进液管路，出液口通过出液支管连通于所述出液管路，每个所述进液支管上设置有一个控制阀；

控制器，一个或多个所述主机停止使用时，所述控制器控制所述控制阀截断该所述主机的所述进液支管；

循环泵，设置于所述循环管路上；

流量控制组件，分别连接于所述控制器和所述循环泵，能够根据所述出液管路和所述进液管路内流体的温度差值ΔT控制所述循环管路中流体的流量，以调节所述温度差值ΔT达到设定值。

作为优选，所述流量控制组件包括：

第一温度计，设置在所述出液管路上，连接于所述控制器，用于检测所述出液管路内流体的温度值；

第二温度计，设置在所述进液管路上，连接于所述控制器，用于检测所述进液管路内流体的温度值；

变频器，分别连接于所述控制器和所述循环泵，所述控制器通过所述变频器控制所述循环泵的运转频率。

作为优选，所述控制器将所述温度差值ΔT转换为线性电流信号传递给所述变频器，所述变频器通过PI调节器控制所述循环泵的运转频率。

作为优选，所述线性电流信号I的范围为4mA-20mA。

作为优选，多个所述主机构成变频机组时，所述线性电流信号I和所述温度差值ΔT的数值关系为：I＝ΔT+3。

作为优选，多个所述主机构成定频机组时，设置超调量H和超调转变值；

当所述温度差值ΔT大于所述超调转变值时，所述线性电流信号I和所述温度差值ΔT的数值关系为：I＝ΔT+3+H；

当所述温度差值ΔT小于所述超调转变值时，所述线性电流信号I和所述温度差值ΔT的数值关系为：I＝ΔT+3-H。

作为优选，所述超调量H随所述温度差值ΔT偏离所述超调转变值的增大而增大。

作为优选，所述循环泵并联设置有两个，两个所述循环泵均连接于所述变频器。

作为优选，所述温度差值ΔT的设定值为3℃-8℃。

作为优选，所述温度差值ΔT的设定值为5℃。

作为优选，所述终端设置有多个，多个所述终端并联设置，分别连通于所述循环管路。

本发明的有益效果：

多个主机分别通过进液支管和出液支管并连于循环管路，并且在每个进液支管上设置有一个控制阀进行单独控制，使得某个主机停止使用时，控制阀及时截断对应的进液支管，避免循环流体流经不工作的主机，并且在循环管路上设置流量控制组件，从而能够根据循环管路中流体的温度的变化进行流量调节，更加适应外界环境温度的变化，避免循环泵始终全负荷开启而造成的电能浪费。

附图说明

图1是本发明实施例所述的多机并联的热泵系统的结构示意图。

图中：

100、进液管路；101、进液支管；200、出液管路；201、出液支管；

1、主机；11、控制阀；

2、终端；

3、循环泵；

4、第一温度计；

5、第二温度计；

6、变频器；

7、膨胀水箱；

8、辅助电加热装置；

9、压差旁通阀。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本发明提供了一种多机并联的热泵系统，包括循环管路、多个主机1、控制器、终端2、循环泵3和流量控制组件。其中，循环管路包括进液管路100和出液管路200，每个主机1的进液口通过进液支管101连通于进液管路100，出液口通过出液支管201连通于出液管路200，每个进液支管101上设置有一个控制阀11，一个或多个主机1停止使用时，控制器控制控制阀11截断该主机1的进液支管101，终端2的进液口连通于出液管路200，出液口连通于进液管路100，循环泵3设置于循环管路上，流量控制组件分别连接于控制器和循环泵3，能够根据出液管路200和进液管路100内流体的温度差值ΔT控制循环管路中流体的流量，以调节温度差值ΔT达到设定值。

本发明中，多个主机1分别通过进液支管101和出液支管201并联于循环管路，并且在每个进液支管101上设置有一个控制阀11进行单独控制，使得某个主机1停止使用时，控制阀11及时截断对应的进液支管101，避免循环流体流经不工作的主机1；并且在循环管路上设置流量控制组件，从而能够根据循环管路中流体的温度的变化进行流量调节，更加适应外界环境温度的变化，避免循环泵3始终全负荷开启而造成的电能浪费。

可选择地，流量控制组件包括第一温度计4、第二温度计5和变频器6。其中，第一温度计4设置在出液管路200上，连接于控制器，用于检测出液管路200内流体的温度值并传送给控制器；第二温度计5设置在进液管路100上，连接于控制器，用于检测进液管路100内流体的温度值并传送给控制器；变频器6，分别连接于控制器和循环泵3，控制器通过变频器6控制循环泵3的运转频率。流量控制组件除上述设置外，还可以是两个温度计和一个泵组控制器的组合，此时循环泵3包括多组并联设置的泵体，泵组控制器能够根据温度差值ΔT控制泵体的开启个数，从而实现对循环泵3整体的运转频率的调节。

具体地，控制器将温度差值ΔT转换为线性电流信号传递给变频器6，变频器6通过PI调节器控制循环泵3的运转频率。

更为具体地，线性电流信号I的范围为4mA-20mA。

可选择地，多个主机1构成变频机组时，线性电流信号I和温度差值ΔT的数值关系为：I＝ΔT+3。

可选择地，多个主机1构成定频机组时，其具体在加减载和化霜过程中不能进行无极调节，此时定频机组的制热量变化是突变式的，变化速率快，必然导致主机1进出水温差变化速率也比较快，而流量调节依据的是水温变化，这样就产生了滞后性，为了实现快速响应，设置超调量H和超调转变值。当温度差值ΔT大于超调转变值时，温差大时增加加强正超调量，线性电流信号I和温度差值ΔT的数值关系为：I＝ΔT+3+H，当温度差值ΔT小于超调转变值时，温差较小时增加负抑制超调量，线性电流信号I和温度差值ΔT的数值关系为：I＝ΔT+3-H。具体的，超调量H在不同的应用场景下可以设定不同的具体数值。

具体地，当温度差值ΔT的变化区间为0℃-17℃时，超调转变值的设定区间为7℃-9℃，此外，超调量H是根据不同的温度差值ΔT而设定的一个即时调节量，其随温度差值ΔT偏离超调转变值的增大而增大。

在本实施例中，循环泵3并联设置有两个，两个循环泵3均连接于变频器6，两个循环泵3的设置，整体增大了最大扬程，从而提高了循环管路中流体的流量的可调节范围。

具体地，温度差值ΔT的设定值为3℃-8℃，在本实施例中，其为最经济温差5℃。

更为具体地，终端2设置有多个，多个终端2并联设置，分别连通于循环管路。在本实施例中，多个终端2包括空调终端、地暖终端和其它换热终端。

在本实施例中，循环泵3设置于进液管路100上，位于第二温度计5和终端2之间。此外，在进液管路100上，循环泵3和终端2之间还连通有膨胀水箱7，膨胀水箱7的上部通过阐阀连通于补水管路，下部通过阐阀连通于排污管路。

具体地，在出液管路200上还并联有辅助电加热装置8，位于第一温度计4和终端2之间，用于辅助加热。

此外，进液管路100和出液管路200靠近终端2的一侧通过压差旁通阀9相连通，以保证进液管路100和出液管路200内压力的平衡。

更为具体地，在进液管路100上，循环泵3的两侧均设置有压力表，循环泵3和终端2之间设置有自动排气阀。在出液管路200上，第一温度计4和辅助电加热装置8之间设置有压力表和流量开关，辅助电加热装置8和终端2之间设置有泄液阀，以保证循环管路的安全可靠。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多机并联的热泵系统，其特征在于，包括：

循环管路，包括进液管路(100)和出液管路(200)；

多个主机(1)，每个所述主机(1)的进液口通过进液支管(101)连通于所述进液管路(100)，出液口通过出液支管(201)连通于所述出液管路(200)，每个所述进液支管(101)上设置有一个控制阀(11)；

控制器，一个或多个所述主机(1)停止使用时，所述控制器控制所述控制阀(11)截断该所述主机(1)的所述进液支管(101)；

循环泵(3)，设置于所述循环管路上；

流量控制组件，分别连接于所述控制器和所述循环泵(3)，能够根据所述出液管路(200)和所述进液管路(100)内流体的温度差值ΔT控制所述循环管路中流体的流量，以调节所述温度差值ΔT达到设定值。

2.根据权利要求1所述的多机并联的热泵系统，其特征在于，所述流量控制组件包括：

第一温度计(4)，设置在所述出液管路(200)上，连接于所述控制器，用于检测所述出液管路(200)内流体的温度值；

第二温度计(5)，设置在所述进液管路(100)上，连接于所述控制器，用于检测所述进液管路(100)内流体的温度值；

变频器(6)，分别连接于所述控制器和所述循环泵(3)，所述控制器通过所述变频器(6)控制所述循环泵(3)的运转频率。

3.根据权利要求2所述的多机并联的热泵系统，其特征在于，所述控制器将所述温度差值ΔT转换为线性电流信号传递给所述变频器(6)，所述变频器(6)通过PI调节器控制所述循环泵(3)的运转频率。

4.根据权利要求3所述的多机并联的热泵系统，其特征在于，所述线性电流信号I的范围为4mA-20mA。

5.根据权利要求3所述的多机并联的热泵系统，其特征在于，多个所述主机(1)构成变频机组时，所述线性电流信号I和所述温度差值ΔT的数值关系为：I＝ΔT+3。

6.根据权利要求3所述的多机并联的热泵系统，其特征在于，多个所述主机(1)构成定频机组时，设置超调量H和超调转变值；

当所述温度差值ΔT大于所述超调转变值时，所述线性电流信号I和所述温度差值ΔT的数值关系为：I＝ΔT+3+H；

当所述温度差值ΔT小于所述超调转变值时，所述线性电流信号I和所述温度差值ΔT的数值关系为：I＝ΔT+3-H。

7.根据权利要求6所述的多机并联的热泵系统，其特征在于，所述超调量H随所述温度差值ΔT偏离所述超调转变值的增大而增大。

8.根据权利要求2所述的多机并联的热泵系统，其特征在于，所述循环泵(3)并联设置有两个，两个所述循环泵(3)均连接于所述变频器(6)。

9.根据权利要求1-8任一所述的多机并联的热泵系统，其特征在于，所述温度差值ΔT的设定值为3℃-8℃。

10.根据权利要求9所述的多机并联的热泵系统，其特征在于，所述温度差值ΔT的设定值为5℃。