[发明专利]一种地源热泵与蓄能复合空调系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种地源热泵与蓄能复合空调系统及其控制方法。所述系统包括地埋管换热器、热泵机组、第一换热器、第二换热器、第一循环泵、第一蓄能箱、第二蓄能箱、第二循环泵和换热介质控制模块；所述换热介质控制模块，用于在第一预设时间要求下，能够将已储存在第二蓄能箱中的换热介质调节至预设温度，并将预设温度的换热介质通入第一蓄能箱中进行保温；在第二预设时间要求下，从热泵机组流出的换热介质能够仅流经第一换热器进行换热，同时，使在第一蓄能箱中保温的换热介质能够流入第二换热器进行换热后，存储至第二蓄能箱中。本发明在充分利用峰谷电价带来的经济性优势的同时，可实现能源的高效利用，避免能源的浪费。

技术领域

本发明属于空调技术领域，更具体地，涉及一种地源热泵与蓄能复合空调系统及其控制方法。

背景技术

地源热泵与蓄能复合空调系统充分利用浅层地热能为建筑末端供冷供热，实现能源的高效利用；同时通过夜间蓄能与日间供能充分利用峰谷电价的优势，提升系统的经济效益。另外，由于负荷预测是根据系统的运行特性、自然条件与时间信息等诸多因数，在满足一定精度要求的条件下，确定未来某特定时刻的负荷数据。所以地源热泵与蓄能复合空调系统将负荷预测运行策略应用于该系统中能更好的发挥蓄能系统在经济效益方面的优势，同时能够根据负荷预测合理进行储能及分配，提高能源的利用率。

然而，现有的地源热泵与蓄能空调复合系统中蓄能箱与通过该蓄能箱中换热介质进行日间换热的空调之间为并联，从换热完成后换热介质回流至蓄能箱中，蓄能箱中换热介质温度逐渐升高，影响换热效率，蓄能箱中保温的换热介质体积固定，在已保温的换热介质使用不完的情况下，造成了能源的浪费。另外，现有技术中采用的负荷预测方法，通常只根据历史负荷信息进行预测，未能充分考虑到环境因素对预测结果准确性的影响。现有技术中的负荷预测方法往往拘泥于将负荷进行直接预测，预测结果即为空调的全部负荷，该类技术在实际地源热泵空调空调系统中应用尚不够成熟，易出现由于负荷预测结果不够准确而导致后续流量调节无法满足使用需求的问题。

因此，本领域研发人员亟需针对以上存在的不足做出改进，以提出一种预测控制运行策略并将该策略应用于改进的复合地源热泵与蓄能复合空调系统中，充分利用峰谷电价带来的经济性优势的同时，实现能源的高效利用。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种地源热泵与蓄能复合空调系统及其控制方法，其目的在于在改进地源热泵与蓄能复合空调系统中具体结构的同时，有效与空调负荷预测方法和蓄能箱中蓄能量的预测方法相结合，合理进行储能及分配。由此解决能源浪费，由于负荷预测结果不够准确而导致后续流量调节无法满足使用需求的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种地源热泵与蓄能复合空调系统，包括：地埋管换热器、热泵机组、第一换热器、第二换热器和第一循环泵，所述第一换热器和第二换热器并联，二者进出口分别通过设置有三通阀的管路与热泵机组连接，所述热泵机组与地埋管换热器连接，所述第一循环泵被设置在热泵机组出口或入口所在管路上；所述系统还包括：第一蓄能箱、第二蓄能箱、第二循环泵和换热介质控制模块；

其中，所述第一蓄能箱、所述第二换热器和所述第二蓄能箱依次串联形成串联支路，所述第二循环泵被设置在该串联支路中；

所述换热介质控制模块，用于通过控制所述三通阀、所述第一循环泵和所述第二循环泵8，使得在第一预设时间要求下，从热泵机组流出的换热介质能够仅流入所述串联支路，不流经第一换热器；从而能够将已储存在第二蓄能箱中的换热介质调节至预设温度，并将预设温度的换热介质通入第一蓄能箱中进行保温；并且，使得在第二预设时间要求下，从热泵机组流出的换热介质能够仅流经第一换热器进行换热，不流入所述串联支路；同时，通过控制所述第二循环泵使在第一蓄能箱中保温的换热介质能够流入第二换热器进行换热后，存储至第二蓄能箱中。

优选地，所述第一蓄能箱的入口和所述第二蓄能箱的出口通过管路直接连通，使进入所述串联支路的换热介质分为两路，一路进入第一蓄能箱，另一路与从第二蓄能箱中流出的换热介质汇合后流出所述串联支路。