本發(fā)明涉及一種全熱回收型發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)空調(diào)機(jī)組必須通過(guò)電力輸入才能工作，而且對(duì)于空氣源熱泵型空調(diào)萊說(shuō)，當(dāng)環(huán)境溫度低于-25℃時(shí)，空氣源熱泵機(jī)組的制熱效率很低，普通的空調(diào)壓縮機(jī)也會(huì)因?yàn)槌瑯O限運(yùn)行而故障頻繁。

我們知道，燃?xì)鈾C(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)等發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中，用于輸出功率的能量?jī)H占發(fā)動(dòng)機(jī)總功率的1/3，其余2/3的能量將被潤(rùn)滑油、缸套的冷卻水系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)排掉，傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)熱泵裝置僅僅是采用發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)制冷壓縮機(jī)，或者對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的廢熱進(jìn)行了部分利用，提供高溫生活熱水，并沒(méi)有從根本上解決發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水、排煙系統(tǒng)的全熱回收利用問(wèn)題，因此，這種發(fā)動(dòng)機(jī)制冷空調(diào)設(shè)備僅僅適用于在缺電地區(qū)的應(yīng)用而已，與普通電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的空氣源熱泵型空調(diào)機(jī)組使用環(huán)境氣候條件是一樣的，在冬季采暖的性能并并沒(méi)有提高。因此，如果能夠突破技術(shù)瓶頸，發(fā)明一種全熱回收型發(fā)動(dòng)機(jī)空調(diào)熱泵裝置，那么對(duì)于調(diào)高發(fā)動(dòng)機(jī)空調(diào)熱泵裝置在冬天制熱過(guò)程中的性能系數(shù)，拓展發(fā)動(dòng)機(jī)空調(diào)熱泵裝置的應(yīng)用范圍是非常有益的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水廢熱、排煙廢熱的回收利用，提高空氣源制熱系統(tǒng)的蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)溫度，從而提高制熱系統(tǒng)的性能系數(shù)，拓寬制熱系統(tǒng)的使用環(huán)境條件的全熱回收型發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置及其制熱控制方法，其具體的技術(shù)方案如下：

一種全熱回收型發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置，其依次包括發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)、換熱器、高壓貯熱器、干燥過(guò)濾器、翅片式換熱器、氣液分離器，依次連接形成回路，發(fā)動(dòng)機(jī)和翅片換熱器之間設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水膨脹水箱、發(fā)動(dòng)機(jī)排煙廢熱膨脹水箱，發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水膨脹水箱之間設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水循環(huán)水泵；發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)排煙廢熱膨脹水箱之間設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)排煙廢熱循環(huán)泵。

優(yōu)化地，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水廢熱回收換熱器和壓縮機(jī)潤(rùn)滑油廢熱回收換熱器設(shè)置在蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)側(cè)。

優(yōu)化地，發(fā)動(dòng)機(jī)排煙管廢熱回收換熱器設(shè)置兩級(jí)，一級(jí)排煙管廢熱換熱器設(shè)置在排煙管處，二級(jí)排煙管廢熱換熱器設(shè)置在蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)側(cè)。

優(yōu)化地，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水換熱器一端和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水膨脹水箱連接，另一端通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水流量調(diào)節(jié)閥和發(fā)動(dòng)機(jī)以及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水廢熱換熱器連接。

優(yōu)化地，壓縮機(jī)分別和翅片式換熱器、氣液分離器、換熱器連接，其中和翅片換熱器之間設(shè)置閥門，氣液分離器和高壓貯液器之間設(shè)置閥門，氣液分離器通過(guò)閥門和節(jié)流閥和干燥過(guò)濾器連接，高壓貯液器通過(guò)閥門和翅片式換熱器連接，翅片式換熱器的出口和入口都通過(guò)閥門和壓縮機(jī)連接。

優(yōu)化地，潤(rùn)滑油管路上設(shè)置油溫傳感器或者排氣管路上設(shè)置排氣溫度傳感器，蒸發(fā)器回氣管路上設(shè)置回氣管路壓力傳感器。

一種權(quán)利要求1所述的全熱回收發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置的控制方法，潤(rùn)滑油廢熱回收換熱器的控制方法包括下列步驟：

A、根據(jù)權(quán)利要求1，全熱回收發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置制熱運(yùn)行的轉(zhuǎn)換由CPU通過(guò)環(huán)境溫度傳感器T檢測(cè)到的環(huán)境溫度值自動(dòng)轉(zhuǎn)換，當(dāng)環(huán)境溫度值≤T（18℃）時(shí)，全熱回收發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置進(jìn)入制熱運(yùn)行狀態(tài)，按下啟動(dòng)按鈕即可投入制熱運(yùn)行。

B、全熱回收發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)CPU通過(guò)壓縮機(jī)滑油傳感器檢測(cè)到的壓縮機(jī)滑油溫度值小于T1（30℃~70℃）、壓縮機(jī)排氣溫度傳感器檢測(cè)到的壓縮機(jī)排氣溫度值小于T2（65℃~120℃）時(shí)，全熱回收發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置繼續(xù)保持運(yùn)行，壓縮機(jī)滑油廢熱回收器不工作；當(dāng)全熱回收發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)CPU通過(guò)壓縮機(jī)滑油傳感器檢測(cè)到的壓縮機(jī)滑油溫度值大于T1，或者壓縮機(jī)排氣溫度傳感器檢測(cè)到的壓縮機(jī)排氣溫度值大于T2時(shí)，則全熱回收發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置的壓縮機(jī)滑油廢熱回收器進(jìn)入步驟C；

C、打開(kāi)潤(rùn)滑油廢熱管路閥，壓縮機(jī)潤(rùn)滑油泵打開(kāi)；

D、全熱回收發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置運(yùn)行過(guò)程中，CPU通過(guò)設(shè)置在回氣管路上的壓力傳感器檢測(cè)到的吸氣壓力值大于P1（0.2~0.5MPa）時(shí)，機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行，冷卻水廢熱回收器不投入工作；當(dāng)CPU通過(guò)設(shè)置在回氣管路上的壓力傳感器檢測(cè)到的吸氣壓力值≤P1時(shí)，全熱回收發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置進(jìn)入步驟E，即冷卻水廢熱回收器投入工作；

E、打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水廢熱回收閥和水泵，則發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水廢熱回收期投入工作；冷卻水廢熱回收器投入工作后，如果回氣壓力傳感器檢測(cè)到的回氣壓力值達(dá)到P1時(shí)，則CPU自動(dòng)關(guān)閉冷卻水閥并停止冷卻水泵運(yùn)行；

F、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水廢熱回收期投入工作后，如果CPU通過(guò)設(shè)置在回氣管上的壓力傳感器檢測(cè)到的回氣壓力值≤P1時(shí)，全熱回收發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置進(jìn)入步驟G，即排煙廢熱回收器投入工作；

G、打開(kāi)排煙廢熱回收管路上的閥門、啟動(dòng)排煙管路上廢熱回收的水泵，則排煙廢熱回收器投入工作；排煙廢熱回收器投入工作后，如果回氣壓力傳感器檢測(cè)到的回氣壓力值達(dá)到P1時(shí)，則CPU自動(dòng)關(guān)閉排煙廢熱回收管路上的水閥并停止冷卻水泵運(yùn)行。

由此可見(jiàn)，有利的是，當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)制冷壓縮機(jī)工作從環(huán)境大氣中采集熱量，并通過(guò)制冷壓縮機(jī)潤(rùn)滑油冷卻廢熱、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水、排煙巨大熱量的全熱回收，不僅可以節(jié)約無(wú)謂的能量損耗，而且可以提高空氣源熱泵機(jī)組和空氣源制熱系統(tǒng)在冬季制熱過(guò)程中性能系數(shù)，并適應(yīng)于極低環(huán)境溫度下，仍然可以采用空氣源采暖方式滿足采暖需求。

進(jìn)一步地，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水管路上設(shè)置一個(gè)間壁式換熱器，可以滿足生活熱水的需要。

進(jìn)一步地，將發(fā)動(dòng)機(jī)與制冷系統(tǒng)其它設(shè)備組裝在一個(gè)維護(hù)架構(gòu)箱體內(nèi)，可以形成一個(gè)完整的機(jī)組，有利于安裝。

有利的是，廢熱回收換熱器采用翅片換熱器，有利于提高廢熱回收熱量、減小熱回收換熱器的體積。

進(jìn)一步地，發(fā)動(dòng)機(jī)排煙廢熱采用循環(huán)水進(jìn)行熱回收，可以有效地解決排煙系統(tǒng)的阻力和換熱器積碳問(wèn)題。

進(jìn)一步地，壓縮機(jī)潤(rùn)滑油廢熱回收器置于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水廢熱回收器、發(fā)動(dòng)機(jī)排煙廢熱回收器的進(jìn)風(fēng)側(cè)，有利于避免因發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水廢熱回收器、發(fā)動(dòng)機(jī)排煙廢熱回收器回收的廢熱過(guò)多，導(dǎo)致潤(rùn)滑油溫度冷卻不到所要控制的溫度。

進(jìn)一步地，通過(guò)制冷系統(tǒng)的閥門轉(zhuǎn)換，該系統(tǒng)在夏季可以滿足夏季制冷的需要。

更加有利的是，當(dāng)該制熱系統(tǒng)作為空氣源熱泵型使用時(shí)，蒸發(fā)器（冬季運(yùn)行時(shí)的蒸發(fā)器）采用節(jié)能型蒸發(fā)式冷凝器等換熱器時(shí)，有利于夏季制冷運(yùn)行時(shí)節(jié)約能耗。

更加有利的是，如果使用發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一個(gè)副發(fā)電機(jī)，可以為生活、工作提供充足的電力供應(yīng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。

1：發(fā)動(dòng)機(jī)；2：壓縮機(jī)；3：換熱器；4：節(jié)流閥；5翅片式換熱器；6 高壓貯液器；7干燥過(guò)濾器；8氣液分離器；9發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水廢熱換熱器；10發(fā)動(dòng)機(jī)排煙廢熱回收換熱器；11壓縮機(jī)潤(rùn)滑油廢熱回收換熱器；12發(fā)動(dòng)機(jī)排煙管內(nèi)廢熱回收換熱器；13發(fā)電機(jī)；14 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水循環(huán)泵；15 發(fā)動(dòng)機(jī)排煙廢熱循環(huán)泵；16 壓縮機(jī)潤(rùn)滑油循環(huán)泵；17 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水膨脹水箱；18發(fā)動(dòng)機(jī)排煙廢熱膨脹水箱、19發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水換熱器、20風(fēng)機(jī)；21三位四通閥；22-28閥門。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例1：

如圖1所示，本發(fā)明的全熱回收型發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置，其依次包括發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)、換熱器、高壓貯熱器、干燥過(guò)濾器、翅片式換熱器、氣液分離器，依次連接形成回路，發(fā)動(dòng)機(jī)和翅片換熱器之間設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水膨脹水箱、發(fā)動(dòng)機(jī)排煙廢熱膨脹水箱，發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水膨脹水箱之間設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水循環(huán)水泵；發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)排煙廢熱膨脹水箱之間設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)排煙廢熱循環(huán)泵。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水廢熱回收換熱器和壓縮機(jī)潤(rùn)滑油廢熱回收換熱器設(shè)置在蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)側(cè)。發(fā)動(dòng)機(jī)排煙管廢熱回收換熱器設(shè)置兩級(jí)，一級(jí)排煙管廢熱換熱器設(shè)置在排煙管處，二級(jí)排煙管廢熱換熱器設(shè)置在蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)側(cè)。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水換熱器一端和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水膨脹水箱連接，另一端通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水流量調(diào)節(jié)閥和發(fā)動(dòng)機(jī)以及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水廢熱換熱器連接。壓縮機(jī)分別和翅片式換熱器、氣液分離器、換熱器連接，其中和翅片換熱器之間設(shè)置閥門，氣液分離器和高壓貯液器之間設(shè)置閥門，氣液分離器通過(guò)閥門和節(jié)流閥和干燥過(guò)濾器連接，高壓貯液器通過(guò)閥門和翅片式換熱器連接，翅片式換熱器的出口和入口都通過(guò)閥門和壓縮機(jī)連接。潤(rùn)滑油管路上設(shè)置油溫傳感器或者排氣管路上設(shè)置排氣溫度傳感器，蒸發(fā)器回氣管路上設(shè)置回氣管路溫度傳感器。全熱回收發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置的控制方法，潤(rùn)滑油廢熱回收換熱器的控制方法包括下列步驟：全熱回收發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)CPU通過(guò)壓縮機(jī)滑油傳感器檢測(cè)到的壓縮機(jī)滑油溫度值小于T1（30℃~70℃）、壓縮機(jī)排氣溫度傳感器檢測(cè)到的壓縮機(jī)排氣溫度值小于T2（65℃~120℃）時(shí)，全熱回收發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置繼續(xù)保持運(yùn)行，壓縮機(jī)滑油廢熱回收器不工作；當(dāng)全熱回收發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)CPU通過(guò)壓縮機(jī)滑油傳感器檢測(cè)到的壓縮機(jī)滑油溫度值大于T1，或者壓縮機(jī)排氣溫度傳感器檢測(cè)到的壓縮機(jī)排氣溫度值大于T2時(shí)，則全熱回收發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置的壓縮機(jī)滑油廢熱回收器投入工作，打開(kāi)潤(rùn)滑油廢熱管路閥，壓縮機(jī)潤(rùn)滑油泵打開(kāi)。

實(shí)施例2:

冷卻水廢熱回收換熱器的控制方法包括下列步驟：全熱回收發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置運(yùn)行過(guò)程中，CPU通過(guò)設(shè)置在回氣管路上的壓力傳感器檢測(cè)到的吸氣壓力值大于P1（0.2~0.5MPa）時(shí)，機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行，冷卻水廢熱回收器不投入工作；當(dāng)CPU通過(guò)設(shè)置在回氣管路上的壓力傳感器檢測(cè)到的吸氣壓力值≤P1時(shí)，全熱回收發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置的冷卻水廢熱回收器投入工作，打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水廢熱回收閥和水泵，則發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水廢熱回收期投入工作；冷卻水廢熱回收器投入工作后，如果回氣壓力傳感器檢測(cè)到的回氣壓力值達(dá)到P1時(shí)，則CPU自動(dòng)關(guān)閉冷卻水閥并停止冷卻水泵運(yùn)行。

實(shí)施例3：

排煙管廢熱回收散熱器的控制方法包括下列步驟：發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水廢熱回收期投入工作后，如果CPU通過(guò)設(shè)置在回氣管上的壓力傳感器檢測(cè)到的回氣壓力值≤P1時(shí)，全熱回收發(fā)動(dòng)機(jī)空氣源空調(diào)制熱裝置的排煙廢熱回收器投入工作，打開(kāi)排煙廢熱回收管路上的閥門、啟動(dòng)排煙管路上廢熱回收的水泵，則排煙廢熱回收器投入工作；排煙廢熱回收器投入工作后，如果回氣壓力傳感器檢測(cè)到的回氣壓力值達(dá)到P1時(shí)，則CPU自動(dòng)關(guān)閉排煙廢熱回收管路上的水閥并停止冷卻水泵運(yùn)行。

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。