【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及熱泵系統(tǒng)，具體為一種光伏耦合的空氣源熱泵熱水機(jī)系統(tǒng)及其控制方法。
技術(shù)介紹
1、空氣源熱泵熱水機(jī)是一種新型熱水和供暖產(chǎn)品，是一種可替代鍋爐的供暖設(shè)備和熱水裝置，以其高效節(jié)能、綠色環(huán)保、全天候方便使用的特點(diǎn)漸漸被廣大用戶所接收。隨著世界工業(yè)化進(jìn)展的越來越快，能耗越來越高，資源越來越緊缺，污染越來越嚴(yán)重。空氣源熱泵熱水機(jī)和太陽能相結(jié)合的系統(tǒng)由此成為研究熱點(diǎn)。目前，研究多由太陽能集熱器、熱泵及電加熱器來組成，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備成本及運(yùn)行費(fèi)用高，且太陽能資源未得到充分利用。在陰雨天時(shí)，太陽能熱量不夠，很難達(dá)到用戶的熱水要求；在晴天時(shí)，太陽能熱量足夠，但其熱量無法收集，浪費(fèi)能源。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，為解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問題，本專利技術(shù)提供了一種通過智能化判斷的功能，收集和依據(jù)各種天氣參數(shù)和熱泵系統(tǒng)運(yùn)行的參數(shù)建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能化算法的各模型來自動(dòng)判斷加熱冷水的方式，并充分利用太陽能的資源，達(dá)到隨時(shí)高效的提供熱水的需求的光伏耦合的空氣源熱泵熱水機(jī)系統(tǒng)及其控制方法。
2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種光伏耦合的空氣源熱泵熱水機(jī)系統(tǒng)，包括熱泵系統(tǒng)和智能化裝置，智能化裝置包括硬件系統(tǒng)和設(shè)置在熱泵系統(tǒng)主機(jī)控制器中的軟件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)包括光伏組件和儲(chǔ)能設(shè)備，儲(chǔ)能設(shè)備和光伏組件之間設(shè)有供電逆變器；光伏組件在供電逆變器的作用下把直流電轉(zhuǎn)化成交流電，以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。系統(tǒng)自動(dòng)判斷將多余的電能儲(chǔ)存在儲(chǔ)能設(shè)備中，而當(dāng)光伏組件發(fā)電
3、所述熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、高效罐、儲(chǔ)液罐、風(fēng)側(cè)換熱器、電子膨脹閥、氣液分離器、經(jīng)濟(jì)器以及四通換向閥，所述四通換向閥設(shè)有d口、e口、c口、s口，壓縮機(jī)出氣口與四通閥d口連通，高效罐包括冷媒進(jìn)口和冷媒出口，冷媒進(jìn)口與四通閥c口，冷媒出口與儲(chǔ)液罐進(jìn)口相連，儲(chǔ)液罐出口與經(jīng)濟(jì)器主路進(jìn)口相連，經(jīng)濟(jì)器主路出口與風(fēng)冷換熱器分液頭進(jìn)口相連，風(fēng)冷換熱器出口與四通閥e口相連，四通閥s口與壓縮機(jī)進(jìn)氣口相連，氣液分離器設(shè)置在四通閥s口與壓縮機(jī)進(jìn)氣口之間；
4、壓縮機(jī)通過供電逆變器與光伏組件電性相連。
5、作為本專利技術(shù)更進(jìn)一步的方案，所述壓縮機(jī)出氣口與四通閥d口之間的管路沿排氣方向依次設(shè)有排氣探頭和高壓開關(guān)，壓縮機(jī)進(jìn)氣口與氣液分離器之間的管路上沿進(jìn)氣方向依次設(shè)有低壓開關(guān)和回氣探頭，所述壓縮機(jī)為轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)。
6、作為本專利技術(shù)更進(jìn)一步的方案，所述經(jīng)濟(jì)器主路出口與風(fēng)冷換熱器分液頭進(jìn)口之間的管路上設(shè)有主路過濾器和eev電子膨脹閥。
7、作為本專利技術(shù)更進(jìn)一步的方案，：所述儲(chǔ)液罐出口處還設(shè)有換熱輔路，換熱輔路與經(jīng)濟(jì)器輔路進(jìn)口相連，經(jīng)濟(jì)器輔路出口與壓縮機(jī)回氣口相連，換熱輔路沿進(jìn)液方向依次設(shè)有輔路過濾器和evi電子膨脹閥。
8、作為本專利技術(shù)更進(jìn)一步的方案，所述供電逆變器一側(cè)設(shè)有光伏供電接口，光伏供電接口與光伏組件相連，供電逆變器另一側(cè)設(shè)有充放電接口，充放電接口與供電逆變器相連。
9、作為本專利技術(shù)更進(jìn)一步的方案，所述軟件系統(tǒng)包括光伏系統(tǒng)模型、熱泵實(shí)時(shí)耗電量模型以及儲(chǔ)能系統(tǒng)模型，光伏系統(tǒng)模型、熱泵實(shí)時(shí)耗電量模型均預(yù)設(shè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能化算法程序；
10、光伏系統(tǒng)模塊通訊連接有監(jiān)測環(huán)境氣象參數(shù)的氣象傳感器，熱泵實(shí)時(shí)耗電量模塊通訊連接有檢測環(huán)境參數(shù)的環(huán)境傳感器,儲(chǔ)能系統(tǒng)模塊包括數(shù)據(jù)比對模塊和儲(chǔ)能模塊。
11、作為本專利技術(shù)更進(jìn)一步的方案，一種光伏耦合的空氣源熱泵熱水機(jī)的控制方法，使用所述的一種光伏耦合的空氣源熱泵熱水機(jī)系統(tǒng)，包括以下步驟：
12、步驟1：壓縮機(jī)開機(jī)，熱泵系統(tǒng)正常運(yùn)行，得到熱泵系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)；
13、步驟2：構(gòu)建熱泵系統(tǒng)耗電量模塊:軟件系統(tǒng)依據(jù)環(huán)境傳感器得到實(shí)時(shí)的環(huán)境參數(shù)、機(jī)組系統(tǒng)參數(shù)、時(shí)間參數(shù)以及歷史耗電量的數(shù)據(jù)，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能化算法構(gòu)建熱泵實(shí)時(shí)耗電量模塊，熱泵實(shí)時(shí)耗電量模塊預(yù)測出熱泵系統(tǒng)實(shí)時(shí)耗電量b；
14、步驟3：構(gòu)建光伏系統(tǒng)模:軟件系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境傳感器測量氣象參數(shù)、時(shí)間參數(shù)以及歷史發(fā)電量的數(shù)據(jù)，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能化算法構(gòu)建光伏系統(tǒng)模塊，光伏系統(tǒng)模塊預(yù)測出光伏系統(tǒng)實(shí)時(shí)發(fā)電量c；
15、步驟4：步驟2中，熱泵實(shí)時(shí)耗電量模塊預(yù)測出的熱泵系統(tǒng)的實(shí)時(shí)耗電量，以及步驟3中，光伏系統(tǒng)模塊預(yù)測出的光伏系統(tǒng)實(shí)時(shí)發(fā)電量，兩者通過儲(chǔ)能系統(tǒng)模塊的數(shù)據(jù)比對模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)比對，通過儲(chǔ)能公式計(jì)算得到儲(chǔ)能系數(shù)a，儲(chǔ)能系數(shù)顯示在控制器上；
16、所述儲(chǔ)能公式：
17、步驟5：步驟4中得到的儲(chǔ)能系數(shù)a,儲(chǔ)能模塊檢測到a＞5％，儲(chǔ)能模塊控制儲(chǔ)能設(shè)備開啟儲(chǔ)能，光伏系統(tǒng)實(shí)時(shí)發(fā)電量富余，富余的發(fā)電量通過供電逆變器輸送到儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行儲(chǔ)存待備用；
18、步驟6：步驟4中得到的儲(chǔ)能系數(shù)a,儲(chǔ)能模塊檢測到a＜5％，儲(chǔ)能模塊控制儲(chǔ)能設(shè)備退出儲(chǔ)能，光伏系統(tǒng)實(shí)時(shí)發(fā)電量不足熱泵系統(tǒng)消耗，儲(chǔ)能設(shè)備放電供給熱泵系統(tǒng)使用。
19、該光伏耦合的空氣源熱泵熱水機(jī)系統(tǒng)，具有智能化判斷的功能，依據(jù)智能化算法在各種環(huán)境參數(shù)和系統(tǒng)運(yùn)行的參數(shù)來自動(dòng)判斷加熱冷水的方式，充分利用太陽能的資源，從而達(dá)到隨時(shí)高效的提供熱水的需求，且本系統(tǒng)可以根據(jù)各種不同的天氣情況迅速判斷出充分利用太陽能資源的最佳的加熱冷水的方式，以滿足用戶自給自足的對熱水的需求，節(jié)省電能，避免浪費(fèi)能源。
20、作為本專利技術(shù)更進(jìn)一步的方案，所述控制方法的步驟2中，所述環(huán)境參數(shù)包括室外環(huán)溫和室外濕度的數(shù)據(jù)，所述機(jī)組系統(tǒng)參數(shù)包括熱泵系統(tǒng)運(yùn)行的蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、進(jìn)出水溫度、工質(zhì)、高壓壓力、低壓壓力及運(yùn)行模式的數(shù)據(jù)。
21、作為本專利技術(shù)更進(jìn)一步的方案，所述控制方法的步驟3中，氣象參數(shù)包括光照強(qiáng)度、太陽輻射、云量、降水量、光伏板溫度、環(huán)境溫度、光照的方位角、俯仰角的數(shù)據(jù)。
22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：本系統(tǒng)包括熱泵系統(tǒng)和智能化裝置，智能化裝置包括硬件系統(tǒng)和設(shè)置在熱泵系統(tǒng)主機(jī)控制器中的軟件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)包括光伏組件和儲(chǔ)能設(shè)備，儲(chǔ)能設(shè)備和光伏組件之間設(shè)有供電逆變器；光伏組件在供電逆變器的作用下把直流電轉(zhuǎn)化成交流電，以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。系統(tǒng)自動(dòng)判斷將多余的電能儲(chǔ)存在儲(chǔ)能設(shè)備中，而當(dāng)光伏組件發(fā)電量不夠機(jī)組的消耗，儲(chǔ)能設(shè)備放電以供熱泵系統(tǒng)使用，保證熱泵系統(tǒng)處于持續(xù)的工作狀態(tài)，不影響熱水的供給。
23、該光伏耦合的空氣源熱泵熱水機(jī)系統(tǒng)，具有智能化判斷的功能，依據(jù)智能化算法在各種環(huán)境參數(shù)和系統(tǒng)運(yùn)行的參數(shù)來自動(dòng)判斷加熱冷水的方式，充分利用太陽能的資源，從而達(dá)到隨時(shí)高效的提供熱水的需求，且本系統(tǒng)可以根據(jù)各種不同的天氣情況迅速判斷出充分利用太陽能資源的最佳的加熱冷水的方式，以滿足用戶自給自足的對熱水的需求，節(jié)省電能，避免浪費(fèi)能源。
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1.一種光伏耦合的空氣源熱泵熱水機(jī)系統(tǒng)，其特征在于：包括熱泵系統(tǒng)和智能化裝置，智能化裝置包括硬件系統(tǒng)和設(shè)置在熱泵系統(tǒng)主機(jī)控制器中的軟件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)包括光伏組件(1)和儲(chǔ)能設(shè)備(3)，儲(chǔ)能設(shè)備和光伏組件之間設(shè)有供電逆變器(2)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏耦合的空氣源熱泵熱水機(jī)系統(tǒng)，其特征在于：所述壓縮機(jī)出氣口與四通閥D口之間的管路沿排氣方向依次設(shè)有排氣探頭(15)和高壓開關(guān)(5)，壓縮機(jī)進(jìn)氣口與氣液分離器之間的管路上沿進(jìn)氣方向依次設(shè)有低壓開關(guān)(14)和回氣探頭(13)，所述壓縮機(jī)為轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光伏耦合的空氣源熱泵熱水機(jī)系統(tǒng)，其特征在于：所述經(jīng)濟(jì)器主路出口與風(fēng)冷換熱器分液頭進(jìn)口之間的管路上設(shè)有主路過濾器(16)和EEV電子膨脹閥(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光伏耦合的空氣源熱泵熱水機(jī)系統(tǒng)，其特征在于：所述儲(chǔ)液罐出口處還設(shè)有換熱輔路，換熱輔路與經(jīng)濟(jì)器輔路進(jìn)口相連，經(jīng)濟(jì)器輔路出口與壓縮機(jī)回氣口相連，換熱輔路沿進(jìn)液方向依次設(shè)有輔路過濾器(18)和EVI電子膨脹閥(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種光伏耦合的空氣源熱泵熱水機(jī)系統(tǒng)，其特征在于：所述軟件系統(tǒng)包括光伏系統(tǒng)模型、熱泵實(shí)時(shí)耗電量模型以及儲(chǔ)能系統(tǒng)模型，光伏系統(tǒng)模型、熱泵實(shí)時(shí)耗電量模型均預(yù)設(shè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能化算法程序；
7.一種光伏耦合的空氣源熱泵熱水機(jī)的控制方法，使用權(quán)利要求6所述的一種光伏耦合的空氣源熱泵熱水機(jī)系統(tǒng)，其特征在于：包括以下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種光伏耦合的空氣源熱泵熱水機(jī)的控制方法，其特征在于：所述控制方法的步驟2中，所述環(huán)境參數(shù)包括室外環(huán)溫和室外濕度的數(shù)據(jù)，所述機(jī)組系統(tǒng)參數(shù)包括熱泵系統(tǒng)運(yùn)行的蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、進(jìn)出水溫度、工質(zhì)、高壓壓力、低壓壓力及運(yùn)行模式的數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種光伏耦合的空氣源熱泵熱水機(jī)的控制方法，其特征在于：所述控制方法的步驟3中，氣象參數(shù)包括光照強(qiáng)度、太陽輻射、云量、降水量、光伏板溫度、環(huán)境溫度、光照的方位角、俯仰角的數(shù)據(jù)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種光伏耦合的空氣源熱泵熱水機(jī)系統(tǒng)，其特征在于：包括熱泵系統(tǒng)和智能化裝置，智能化裝置包括硬件系統(tǒng)和設(shè)置在熱泵系統(tǒng)主機(jī)控制器中的軟件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)包括光伏組件(1)和儲(chǔ)能設(shè)備(3)，儲(chǔ)能設(shè)備和光伏組件之間設(shè)有供電逆變器(2)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏耦合的空氣源熱泵熱水機(jī)系統(tǒng)，其特征在于：所述壓縮機(jī)出氣口與四通閥d口之間的管路沿排氣方向依次設(shè)有排氣探頭(15)和高壓開關(guān)(5)，壓縮機(jī)進(jìn)氣口與氣液分離器之間的管路上沿進(jìn)氣方向依次設(shè)有低壓開關(guān)(14)和回氣探頭(13)，所述壓縮機(jī)為轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光伏耦合的空氣源熱泵熱水機(jī)系統(tǒng)，其特征在于：所述經(jīng)濟(jì)器主路出口與風(fēng)冷換熱器分液頭進(jìn)口之間的管路上設(shè)有主路過濾器(16)和eev電子膨脹閥(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光伏耦合的空氣源熱泵熱水機(jī)系統(tǒng)，其特征在于：所述儲(chǔ)液罐出口處還設(shè)有換熱輔路，換熱輔路與經(jīng)濟(jì)器輔路進(jìn)口相連，經(jīng)濟(jì)器輔路出口與壓縮機(jī)回氣口相連，換熱輔路沿進(jìn)液方向依次設(shè)有輔路過濾器(18)和evi電子膨脹閥(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光伏耦合的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：沈雅倩，陸中浩，張洪亮，尹亞領(lǐng)，
申請(專利權(quán))人：日出東方控股股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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