本發(fā)明涉及水冷機領域，具體而言，涉及一種水冷單元機及其熱回收系統(tǒng)、熱回收控制方法。

背景技術：

目前，水冷單元機由于換熱器的本身限制無法做冷媒切換，因此只能實現(xiàn)制冷功能、且無熱回收系統(tǒng)。這種情況使得現(xiàn)有技術中的水冷單元機冷凝側的冷凝溫度普遍在35℃左右。

但是，客戶平時所需熱水溫度通常都會高于這個溫度，例如在洗浴等情況下。因此，如何使熱回收系統(tǒng)的出水溫度變得更高，是本領域需要解決的一個技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例中提供一種水冷單元機及其熱回收系統(tǒng)、熱回收控制方法，以解決現(xiàn)有技術中的出水溫度均在35℃左右、難以有較大提升的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供一種水冷單元機的熱回收系統(tǒng)，包括依次連接的壓縮機、冷凝殼管和蒸發(fā)器，且蒸發(fā)器的出口與壓縮機的入口連接；熱回收系統(tǒng)還包括熱回收殼管，熱回收殼管與冷凝殼管并聯(lián)、或串聯(lián)在壓縮機與冷凝殼管之間；熱回收殼管的出口通過儲水容器與用戶使用端連接，熱回收殼管的入口與冷水水源連接。

作為優(yōu)選，熱回收殼管的出口通過第一水泵與儲水容器連接。

作為優(yōu)選，冷水水源通過第二水泵與熱回收殼管的入口連接。

作為優(yōu)選，第二水泵通過流量調節(jié)閥與熱回收殼管的入口連接。

作為優(yōu)選，熱回收系統(tǒng)還包括用于對儲水容器降溫的降溫裝置，降溫裝置為補水閥或散熱風機，其中，補水閥連接在第二水泵的出口與第一水泵的入口之間，散熱風機安裝在儲水容器的頂部。

作為優(yōu)選，冷凝殼管的出口依次通過冷卻塔和第三水泵與冷凝殼管的入口連接。

作為優(yōu)選，儲水容器的加熱部件為鍋爐或太陽能。

本發(fā)明還提供了一種水冷單元機，其特征在于，包括上述的熱回收系統(tǒng)。

本發(fā)明還提供了一種水冷單元機的熱回收控制方法，包括：提供上述的熱回收系統(tǒng)；在用戶開始使用熱水時，在關閉第三水泵的同時，啟動熱回收系統(tǒng)的第一水泵和第二水泵，以啟動熱回收系統(tǒng)、并由儲水容器向用戶提供水源。

作為優(yōu)選，設熱回收系統(tǒng)的儲水容器的出水實時溫度為t、用戶設定的出水溫度上限為Ta、用戶設定的出水溫度下限為Tb；在啟動熱回收系統(tǒng)后的第一預定時間執(zhí)行第一步驟，第一步驟包括：如果t＞Ta，則開啟降溫裝置；和/或如果Tb≤t≤Ta，則所述儲水容器的降溫裝置、加熱部件及流量調節(jié)閥繼續(xù)保持各自的狀態(tài)不變；和/或如果t＜Tb，則降低流量調節(jié)閥的開度。

作為優(yōu)選，在第一步驟執(zhí)行完畢后的第二預定時間執(zhí)行第二步驟，第二步驟包括：如果t＜Tb，則啟動儲水容器的加熱部件；和/或如果Tb≤t≤Ta，則停止流量調節(jié)閥的動作以使所述流量調節(jié)閥恢復至原始開度。

作為優(yōu)選，在第二步驟執(zhí)行完畢后的第三預定時間執(zhí)行第三步驟，第三步驟包括：如果t＜Tb，則繼續(xù)保持在第二步驟時執(zhí)行的相應操作；和/或如果Tb≤t≤Ta，則停止儲水容器內的加熱部件、并停止流量流量調節(jié)閥的動作以使所述流量調節(jié)閥恢復至原始開度。

作為優(yōu)選，在用戶停止使用熱水時，在啟動第三水泵的同時，關閉熱回收系統(tǒng)的第一水泵和第二水泵以關閉熱回收系統(tǒng)。

本發(fā)明可通過由熱回收殼管將冷凝殼管的冷凝熱量吸收，實現(xiàn)百分之百回收冷凝熱量，然后提供給用戶使用。因此，采用本發(fā)明的技術方案可以提高用戶側出水的水溫，從而克服現(xiàn)有技術中的水冷單元機冷凝溫度普遍在35℃左右，其熱回收系統(tǒng)出水溫度無法突破這個溫度限制的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的水冷機組熱回收冷媒管路原理圖；

圖2是本發(fā)明實施例的熱回收殼管的熱回收水路系統(tǒng)原理圖；

圖3是本發(fā)明實施例的冷凝殼管的水路系統(tǒng)原理圖；

圖4是本發(fā)明實施例的水路控制時序圖。

附圖標記說明：1、壓縮機；2、熱回收殼管；3、冷凝殼管；4、蒸發(fā)器；5、儲水容器；6、用戶使用端；7、冷水水源；8、第一水泵；9、第二水泵；10、流量調節(jié)閥；11、補水閥；12、冷卻塔；13、第三水泵；14、毛細管；15、氣液分離器；16、分氣包。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。

水冷單元機中的蒸發(fā)側為用戶提供舒適冷風，而冷凝側則將廢熱排放至大自然，如能將冷凝側熱量全部回收利用，將使水冷單元機在節(jié)能環(huán)保上取的巨大的進步。此外，現(xiàn)有技術中的水冷單元機冷凝側的冷凝溫度普遍在35℃左右，加上8℃左右的排氣過熱度，就算全負荷運行全部回收冷凝廢熱，熱回收系統(tǒng)出水溫度達到36℃已經很難了。

為此，本發(fā)明提供了一種可行的水冷單元機全熱回收系統(tǒng)及其控制方法，其可在全部回收機組冷凝器廢熱的前提下，使用水溫度突破現(xiàn)有水冷單元機冷凝溫度限制，還可在用戶端對出水溫度進行控制。

如圖1至圖3所示，該熱回收系統(tǒng)的創(chuàng)新之處主要是向水冷單元機中增加了一個熱回收殼管2，例如它可以是熱回收換熱器等。如圖1所示，從冷媒連接的方面看，該熱回收系統(tǒng)包括依次連接的壓縮機1、冷凝殼管3和蒸發(fā)器4，且蒸發(fā)器4的出口與壓縮機1的入口連接，其中，熱回收殼管2既可以與冷凝殼管3并聯(lián)、也可以串聯(lián)在壓縮機1與冷凝殼管3之間。采用并聯(lián)時，系統(tǒng)工作時冷媒在經過熱回收殼管2時，就不用經過冷凝殼管3，可以降低冷媒壓損。優(yōu)選地，冷凝殼管3與熱回收殼管2的換熱面積相同，以最大程度地吸收冷凝熱量。

更具體地，如圖1所示，蒸發(fā)器4的冷媒依次經過分氣包16和氣液分離器15與壓縮機1的入口連接；冷凝殼管3中的冷媒則通過毛細管14與蒸發(fā)器4連接。

從熱回收水系統(tǒng)的連接方向看，如圖2所示，本發(fā)明將熱回收殼管2的出口通過儲水容器5與用戶使用端6連接，通過用戶使用端6向用戶提供一定溫度的熱水，將熱回收殼管2的入口與冷水水源7連接，以連接用戶側出水。

工作時，熱回收殼管2的入口通過冷水水源7連接用戶側的冷水，冷水與冷凝器的廢熱進行熱交換，并利用儲水容器5將經熱交換而變熱的熱水保存起來，當用戶打開熱水時，可以將儲水容器5中的熱水提供給用戶使用端6，以供用戶使用。

可見，本發(fā)明可通過由熱回收殼管2將冷凝殼管3的冷凝熱量吸收，實現(xiàn)百分之百回收冷凝熱量，然后提供給用戶使用。因此，采用本發(fā)明的技術方案可以提高用戶側出水的水溫，從而克服現(xiàn)有技術中的水冷單元機冷凝溫度普遍在35℃左右，其熱回收系統(tǒng)出水溫度無法突破這個溫度限制的問題。

如圖2所示，本發(fā)明將熱回收殼管2的出口通過第一水泵8與儲水容器5連接，并將冷水水源7通過第二水泵9與熱回收殼管2的入口連接。這樣，可通過第一水泵8和第二水泵9來驅動相應管路中的液體進行流動。利用第二水泵9可將低溫水壓入熱回收殼管2中。

本發(fā)明優(yōu)選還包括設置在熱回收進水側的流量調節(jié)閥10，其中，第二水泵9通過該流量調節(jié)閥10與熱回收殼管2的入口連接，以達到增減水流量的作用。

當儲水容器5出水端的水溫過高時，本發(fā)明可利用一個降溫裝置對儲水容器5進行降溫，以達到對出水進行降溫的目的，例如降溫裝置為補水閥11或散熱風機。其中，在利用補水閥11時，可以在第二水泵9的出口與第一水泵8的入口之間設置一條補水管，并將補水閥11安裝在該補水管上；而采用散熱風機進行降溫時，可以將它安裝在儲水容器5的頂部。此外，本發(fā)明中的補水閥11和散熱風機不但可以單獨使用，還可以聯(lián)合使用，以提高降溫的速度。打開水閥將低溫水導入出水端，降低水溫。如圖3所示，本發(fā)明中冷凝殼管3的出口依次通過冷卻塔12和第三水泵13與冷凝殼管3的入口連接。冷凝殼管3、冷卻塔12和第三水泵13組成一個封閉回路。

優(yōu)選地，儲水容器5的加熱部件為鍋爐或太陽能，以利于用戶可以因地制宜地進行多樣化選擇。

本發(fā)明還提供了一種水冷單元機，其包括上述的熱回收系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)對上述熱回收系統(tǒng)的控制，本發(fā)明還提供了一種水冷單元機的熱回收控制方法。

當用戶開始使用熱水時，本方法采用如下方式開啟熱回收系統(tǒng)，以便向用戶提供熱水，即：在關閉第三水泵13的同時，啟動熱回收系統(tǒng)的第一水泵8和第二水泵9，此時，由儲水容器5向用戶提供水源。

這樣，當用戶打開熱水閥門時，第一水泵8和第二水泵9開始動作，同時冷凝殼管3的第三水泵13停止動作，從而通過熱回收殼管將冷凝熱量吸收，實現(xiàn)百分之百回收冷凝熱量，然后提供給用戶使用。因此，采用本發(fā)明的技術方案可以提高用戶側出水的水溫，從而克服現(xiàn)有技術中的水冷單元機冷凝溫度普遍在35℃左右，其熱回收系統(tǒng)出水溫度無法突破這個溫度限制的問題。

為了達到對用戶側出水溫度柔性控制的目的，本發(fā)明還可根據(jù)熱回收系統(tǒng)的儲水容器5的出水實時溫度為t、用戶設定的出水溫度上限為Ta、用戶設定的出水溫度下限為Tb之間的關系，對熱回收系統(tǒng)進行相應的控制。其中，所述柔性控制是指熱回收系統(tǒng)可以隨時提供任何溫度的熱水，比如出水實時溫度過低或過高時，通過對熱回收水路相關部件的控制，將出水溫度提高或者降低，以方便用戶使用等。

為了進行可靠地控制，本發(fā)明將控制分成以下幾個階段進行。

第一階段：在啟動熱回收系統(tǒng)后的第一預定時間(例如5min)時，比較t、Ta、Tb之間的大小關系。

(1)如果t＞Ta，則表明出水溫度過高，于是開啟降溫裝置進行降溫，以使出水溫度達到用戶設定的溫度范圍。

(2)如果Tb≤t≤Ta，則所述儲水容器5的降溫裝置、加熱部件及流量調節(jié)閥10繼續(xù)保持各自的狀態(tài)不變；

(3)如果t＜Tb，則表明出水溫度已經低于用戶設定的最低溫度，因此通過降低流量調節(jié)閥10的開度的方式，減小進入熱回收殼管2的冷水流量，從而達到提高水溫的目的。例如，可通過流量調節(jié)閥10降低10％的水流量。

第二階段：在第一階段執(zhí)行完畢后的第二預定時間(例如5min)，繼續(xù)比較t、Ta、Tb之間的大小關系。

(1)如果t＜Tb，則表明出水溫度已經下降至低于用戶設定的出水溫度下限的程度，回收的熱量無法滿足用戶的需求，因此啟動儲水容器5的加熱部件對儲水容器5內的水進行加熱。

(2)如果Tb≤t≤Ta，則表明目前的冷水流量已經能夠基本滿足換熱需求，因此停止流量調節(jié)閥10的動作。

第三階段：在第二階段執(zhí)行完畢后的第三預定時間(例如5min)，繼續(xù)比較t、Ta、Tb之間的大小關系。

(1)如果t＜Tb，則繼續(xù)保持在第二階段時執(zhí)行的相應操作。這是因為，熱回收出水溫度經過5min的二級加熱還沒達到預設范圍，所以要繼續(xù)加熱，直到達到用戶要求。

(2)如果Tb≤t≤Ta，則停止儲水容器5內的加熱部件及流量流量調節(jié)閥10的動作。此階段中的(2)和(1)實際屬于遞進關系，就是說經：過第二階段二級加熱的5min后，若熱回收出水溫度達到用戶要求，則直接執(zhí)行此階段的(2)，若沒有達到用戶要求，則執(zhí)行此階段的(1)，也就是繼續(xù)保持第二階段的二級加熱，這個運行沒有時間限制，直到熱回收出水溫度達到用戶要求，則再執(zhí)行此階段的(2)。第三階段在整個控制里面屬于收官階段，其實就是對第二階段的補充和收尾。

在上述各階段中，停止加熱步驟和流量調節(jié)閥就是指關閉加熱部件，及將流量調節(jié)閥10恢復至原來的開度?？偟膩碇v，第一階段控制對應控制時序圖中的降溫或者一級加熱或者開啟階段，第二階段控制對應控制時序圖中的二級加熱，而第三階段控制對應的是依然是二級加熱。

優(yōu)選地，在用戶停止使用熱水時，在啟動第三水泵13的同時，關閉熱回收系統(tǒng)的第一水泵8和第二水泵9以關閉熱回收系統(tǒng)。

圖4則從控制時序方面，對本發(fā)明中的上述幾個階段進行的說明，圖4中，A表示第一水泵、B表示第二水泵、C表示第三水泵、D表示流量控制閥、E表示補水閥、F表示加熱部件、G表示一級加熱、H表示二組加熱、I表示降溫。

如圖4所示，橫軸所示的時間小于t1時，熱回收系統(tǒng)處關閉狀態(tài)；當時間軸位于t1-t2之間時，第一水泵、第二水泵為高電平(表示有效或啟動狀態(tài))、第三水泵、流量控制閥、補水閥和加熱部件為低電平(表示無效或停止狀態(tài))。當時間軸達到t2-t3之間時，流量控制閥開始動作，其開度降低從而提高出水溫度，從而實現(xiàn)一級加熱的目的。當時間軸達到t3-t4之間時，加熱部件變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)，于是實現(xiàn)二級加熱的目的。當時間軸達到t4-t5之間時，流量控制閥和加熱部件均停止動作、并打開補水閥，以實現(xiàn)降溫的目的。

由此可以，本發(fā)明可通過兩級加熱以及補水閥降溫的方式將儲水罐中的實際水溫調節(jié)至熱回收系統(tǒng)中用戶設定的出水溫度，從而達到通過反饋系統(tǒng)對出水溫度進行自動控制的目的。

本發(fā)明通過熱回收殼管2及其相關水路系統(tǒng)，在全部回收單元機冷凝器廢熱的前提下，實現(xiàn)了熱回收側出水溫度的可控，使出水溫度的上限出水溫度突破了機組冷凝溫度限制。

當然，以上是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明基本原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。