申请/专利权人：大连理工大学

申请日：2023-02-22

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN116045403B

主分类号：F24F5/00

分类号：F24F5/00;F25B30/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2023.05.19#实质审查的生效;2023.05.02#公开

摘要：本发明提供一种冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统，主要由主机模块、双级模块、蓄能模块和室内模块组成，系统包括第一压缩机、第二压缩机、第一截止阀、第二截止阀、PVT组件、第一节流阀、第二节流阀、第三节流阀、第四节流阀、中间换热器、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第一储液器、第二储液器、第一四通换向阀、第二四通换向阀、第一三通阀、第二三通阀、室内换热器、热水换热器、气液分离器、逆变器和蓄冰槽；本发明系统可运行制冷剂与室内直接换热的制热制冷模式，还可运行蓄冰模式、蓄冰利用制冷+制热水模式，实现PVT热泵系统制冷量“移峰填谷”，PVT组件全年被冷却，发电效率较高，实现建筑物热电冷三联供。

主权项：1.一种冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵系统，其特征在于，该冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统主要由主机模块、双级模块、冰蓄冷模块和室内模块组成，具体包括第一压缩机、第二压缩机、第一截止阀、第二截止阀、PVT组件、第一节流阀、第二节流阀、第三节流阀、第四节流阀、中间换热器、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第一储液器、第二储液器、第一四通换向阀、第二四通换向阀、第一三通阀、第二三通阀、室内换热器、热水换热器、气液分离器、逆变器和蓄冰槽；第一压缩机吸气口经气液分离器分别与第二三通阀第三接口、第一四通换向阀第一接口连接，第一压缩机排气口经热水换热器与第一四通换向阀第三接口连接；第二压缩机吸气口分别与第二三通阀第一接口、第一截止阀一端连接，第二压缩机排气口与第二四通换向阀第四接口连接；第一四通换向阀第二接口与PVT组件一端连接，第一四通换向阀第四接口与第一三通阀第二接口连接，第一三通阀第三接口分别与第一截止阀一端、第二四通换向阀第二接口连接，第二四通换向阀第三接口与室内换热器一端连接，第二四通换向阀第一接口与蓄冰槽一端连接，蓄冰槽另一端经第三节流阀与第二储液器一端连接；第二储液器另一端与第二截止阀一端连接；室内换热器另一端经第四节流阀分别与第二截止阀另一端、第三单向阀出口、第四单向阀进口连接；第一三通阀第一接口与第四单向阀出口、第一单向阀出口、第一储液器进口连接；第一储液器出口与中间换热器第一接口连接；中间换热器第四接口分别经第二节流阀与中间换热器第二接口连接、经第一节流阀分别与第三单向阀进口、第二单向阀进口连接；中间换热器第三接口与第二三通阀第二接口连接，第一单向阀进口、第二单向阀出口与PVT组件另一端连接；PVT组件与逆变器电气连接；在夏季夜间房间无制冷需求时，冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以蓄冰模式运行；第一节流阀和第三节流阀工作、第二节流阀和第四节流阀关闭，第一截止阀关闭、第二截止阀打开，第一四通换向阀第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，第二四通换向阀第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，第一三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第一三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第一压缩机开机、第二压缩机停机；所述冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以蓄冰模式运行时，过热气体在所述PVT组件中被室外天空冷辐射及空气冷凝变为高压液体，高压液体经所述第一单向阀、第一储液器、中间换热器、第一节流阀、第三单向阀、第二截止阀进入所述第二储液器中；在夏季夜间房间有制冷需求时，冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以制冷模式运行；第一节流阀、第二节流阀和第四节流阀工作、第三节流阀关闭，第一截止阀、第二截止阀关闭，第一四通换向阀第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，第二四通换向阀第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，第一三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第二三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第一压缩机开机、第二压缩机停机，中间换热器做单级压缩循环中液体过冷器使用；所述冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以制冷模式运行时，所述第一储液器流出的高压液体由第一接口进入所述中间换热器，被冷却变为具有一定过冷度的高压液体由所述中间换热器第四接口流出，液体分两部分分别进入所述第一节流阀和所述第二节流阀中，经所述第二节流阀膨胀降压变为中压气液两相制冷剂由第二接口进入所述中间换热器中，液体部分蒸发吸热为中间换热器另一侧制冷剂液体冷却提供冷源，变为中压饱和气体由所述中间换热器第三接口流出进入所述第二三通阀中；在夏季白天房间有制冷需求时，冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以蓄冰利用制冷模式运行；第一节流阀、第三节流阀和第四节流阀工作、第二节流阀关闭，第一截止阀和第二截止阀打开，第二四通换向阀第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，第一三通阀第一接口与第二接口连通、第二接口与第三接口断开，第二三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第二压缩机开机；在蓄冰利用制冷模式运行时，若房间有生活热水需求，冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统同时运行制热水模式，第一四通换向阀第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，第一压缩机开机；在有光照的白天PVT组件中的光伏电池在阳光照射下发电，经逆变器调整变为用户可使用的电；所述冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以蓄冰利用制冷模式运行时，由所述第一储液器流出的高压液体经所述中间换热器进入所述第一节流阀膨胀降压变为低压气液混合物，混合物经所述第二单向阀进入所述PVT组件内蒸发；在冬季室外环境温度较高或过度季节房间有制热需求时，冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以单级压缩制热模式运行；第一节流阀、第二节流阀和第四节流阀工作、第三节流阀关闭，第一截止阀和第二截止阀关闭，第一四通换向阀第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，第二四通换向阀第一接口与第四接口连通、第二接口与第三接口连通，第一三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第二三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第一压缩机开机、第二压缩机停机，中间换热器做单级压缩循环中液体过冷器使用，在有光照的白天PVT组件中的光伏电池在阳光照射下发电，经逆变器调整变为用户可使用的电；在有光照的白天PVT组件中的光伏电池在阳光照射下发电，经逆变器调整变为用户可使用的电；所述冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以单级压缩制热模式运行时，由第一储液器流出的制冷剂液体经所述中间换热器后被冷却变为干度较低的气液混合物，一小部分混合物经所述第二节流阀膨胀降压变为低压气液混合物进入所述中间换热器一侧，之后蒸发为所述中间换热器另一侧提供制冷量变为低压饱和状态制冷剂气体进入所述第二三通阀中；一大部分混合物进入所述第一节流阀进行膨胀降压变为低压气液混合物，混合物进入所述PVT组件蒸发；在冬季室外环境温度较低房间有制热需求时，冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以双级压缩制热模式运行；第一节流阀、第二节流阀和第四节流阀工作、第三节流阀关闭，第一截止阀打开、第二截止阀关闭，第一四通换向阀第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，第二四通换向阀第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通，第一三通阀第二接口与第三接口连通、第一接口与第二接口断开，第二三通阀第一接口与第二接口连通、第二接口与第三接口断开，第一压缩机开机和第二压缩机开机，中间换热器做双级压缩循环中中间冷却器使用；所述冰蓄冷PVT多联机中央空调热泵及热水系统以双级压缩制热模式运行时，由第一储液器流出的制冷剂液体经所述中间换热器后被冷却变为干度较低的气液混合物，一小部分混合物经所述第二节流阀膨胀降压变为中压气液混合物进入所述中间换热器一侧，之后蒸发为所述中间换热器另一侧提供制冷量变为中压饱和状态制冷剂气体进入所述第二三通阀中；一大部分混合物进入所述第一节流阀进行膨胀降压变为低压气液混合物，混合物进入所述PVT组件蒸发。

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