本發(fā)明屬于空氣調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱泵的控制裝置、控制方法及熱泵。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中根據(jù)目前的水地源熱泵的國標(biāo)GB/T 19409-2013《水源熱泵機(jī)組》,評價機(jī)組的能效使用全年綜合性能系數(shù)(ACOP)，其中ACOP＝0.56*EER×A+0.44*COP。

對于幾種不同形式的工況規(guī)定如下：

表1

根據(jù)國標(biāo)規(guī)定的工況，不帶四通閥的殼管水地源熱泵機(jī)組在地下水、地埋管、地表水的工況均存在運行性能系數(shù)衰減【即COP﹤EER的情況】。以地埋管為例，制冷、制熱的水流量如下：

表2

由上表可以得出在制熱工況下時，由于冷凝器(熱源側(cè))的水流量減少，進(jìn)水溫度升高，將導(dǎo)致冷凝溫度及冷凝壓力升高，從而產(chǎn)生機(jī)組運行性能系數(shù)COP比EER出現(xiàn)明顯衰減的情況。

在常規(guī)的定流量水系統(tǒng)中，這種性能系數(shù)衰減情況不可避免，因為水流量無法調(diào)節(jié)，實際運行中，制熱工況的使用側(cè)水流量比制冷的小(見表2的示例)，導(dǎo)致機(jī)組的冷凝溫度升高，機(jī)組的消耗功率也會上升，導(dǎo)致性能系數(shù)衰減；

在變流量的水系統(tǒng)中，通過變頻泵的方式，調(diào)節(jié)水流量來提高殼管冷凝器的水流速，但是由于整體水系統(tǒng)的流量發(fā)生變化，需要的設(shè)備及控制復(fù)雜，而且流量變化引起的沿程阻力也提高，導(dǎo)致水泵的功耗也上升。

現(xiàn)有技術(shù)中提供一種技術(shù)方案為：可變水側(cè)流程的冷水機(jī)組(專利號CN201320148623.4)，但其技術(shù)方案仍然存在以下不足：通過在水管進(jìn)口處增加閥門，旁通一部分水流量，一方面存在能源浪費，另一方面旁通水流量相當(dāng)于減少水流量，提高了冷凝溫度及冷凝壓力，降低了機(jī)組的能效。

由于現(xiàn)有技術(shù)中的熱泵存在運行性能系數(shù)衰減、能效較低、沿程阻力較高、功耗升高等技術(shù)問題，因此本發(fā)明研究設(shè)計出一種熱泵的控制裝置、控制方法及熱泵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的熱泵存在能效較低的缺陷，從而提供一種熱泵的控制裝置、控制方法及熱泵。

本發(fā)明提供一種熱泵的控制裝置，其中所述熱泵包括冷凝器、蒸發(fā)器和壓縮機(jī)，其中控制裝置包括：

檢測單元，用于檢測流經(jīng)所述冷凝器的換熱水管的水流流速V；

判斷單元，用于將檢測到的水流流速V與預(yù)設(shè)水流流速V1之間相比較；

執(zhí)行單元，根據(jù)判斷單元的判斷結(jié)果決定是否對水流進(jìn)行增壓動作。

優(yōu)選地，

所述執(zhí)行單元包括設(shè)置于所述冷凝器上的增壓裝置。

優(yōu)選地，

當(dāng)檢測到的水流流速V大于或等于預(yù)設(shè)水流流速V1時，關(guān)閉所述增壓裝置；

當(dāng)檢測到的水流流速V小于預(yù)設(shè)水流流速V1時，啟動所述增壓裝置。

優(yōu)選地，

所述增壓裝置關(guān)閉第一預(yù)設(shè)時間t1后，啟動檢測單元再次檢測流經(jīng)所述冷凝器的水管中的水流流速V，并與V1進(jìn)行對比；

所述增壓裝置啟動第二預(yù)設(shè)時間t2后，啟動檢測單元再次檢測流經(jīng)所述冷凝器的水管的水流流速V。

優(yōu)選地，

所述冷凝器的換熱水管包括水管主體、進(jìn)水端和出水端，所述檢測單元設(shè)置在所述水管主體上或所述進(jìn)水端上；所述增壓裝置設(shè)置在所述進(jìn)水端上。

優(yōu)選地，

所述增壓裝置為超聲波擾動儀或水泵。

本發(fā)明還提供一種熱泵的控制方法，其使用前述的熱泵的控制裝置，對熱泵的水流進(jìn)行控制，包括：

檢測步驟，檢測流經(jīng)所述冷凝器的換熱水管的水流流速V；

判斷步驟，將檢測到的水流流速V與預(yù)設(shè)水流流速V1之間相比較；

執(zhí)行步驟，根據(jù)判斷步驟的判斷結(jié)果決定是否對水流進(jìn)行增壓動作。

優(yōu)選地，

當(dāng)所述執(zhí)行單元包括所述增壓裝置時：

且當(dāng)檢測到的水流流速V大于或等于預(yù)設(shè)水流流速V1時，關(guān)閉所述增壓裝置；

且當(dāng)檢測到的水流流速V小于預(yù)設(shè)水流流速V1時，啟動所述增壓裝置。

優(yōu)選地，

當(dāng)所述增壓裝置關(guān)閉持續(xù)第一預(yù)設(shè)時間t1后，啟動檢測單元再次檢測流經(jīng)所述冷凝器的水管的水流流速V，并與V1進(jìn)行對比；

當(dāng)所述增壓裝置啟動持續(xù)第二預(yù)設(shè)時間t2后，啟動檢測單元再次檢測流經(jīng)所述冷凝器的水管的水流流速V。

本發(fā)明還提供一種熱泵，其包括前述的熱泵的控制裝置。

優(yōu)選地，

所述熱泵為水地源熱泵，所述冷凝器為殼管式冷凝器。

本發(fā)明提供的一種熱泵的控制裝置、控制方法及熱泵具有如下有益效果：

1.本發(fā)明的熱泵的控制裝置、控制方法及熱泵，能夠根據(jù)檢測出的水流流速的情況判斷其是否處于正常范圍內(nèi)，則通過執(zhí)行單元對水流進(jìn)行增壓動作，進(jìn)而增大水流的壓力，從而提高流經(jīng)冷凝器中的水流流速，降低冷媒冷凝溫度和冷凝壓力，提高熱泵的換熱效率，提高制熱工況的能效(制熱COP)，提升熱泵機(jī)組的全年綜合性能系數(shù)(ACOP)；

2.本發(fā)明的熱泵的控制裝置、控制方法及熱泵，在變流量設(shè)計的熱泵水系統(tǒng)中，還能夠有效地降低水系統(tǒng)沿程阻力的損失，甚至不必使用變流量控制，也能實現(xiàn)機(jī)組全年綜合性能系數(shù)；

3.本發(fā)明的熱泵的控制裝置、控制方法及熱泵，在惡劣工況(指冷凝器水流量小于50％)時，通過提高局部水流速，從而降低機(jī)組的冷凝溫度及冷凝壓力，可以有效降低機(jī)組的排氣溫度，提高機(jī)組的可靠性，降低因此帶來的換熱器及壓縮機(jī)損壞的風(fēng)險。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的熱泵的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的熱泵的控制方法的控制流程示意圖；

圖3是本發(fā)明的熱泵的冷凝器換熱系數(shù)與水流流速之間的關(guān)系圖。

圖中附圖標(biāo)記表示為：

1—冷凝器，2—蒸發(fā)器，3—壓縮機(jī)，4—節(jié)流裝置，5—換熱水管，51—進(jìn)水端，52—出水端，6—檢測單元，7—增壓裝置。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明提供一種熱泵的控制裝置，其中所述熱泵包括冷凝器1、蒸發(fā)器2和壓縮機(jī)3，其中控制裝置包括：

檢測單元，用于檢測流經(jīng)所述冷凝器的換熱水管的水流流速V；

判斷單元，用于將檢測到的水流流速V與預(yù)設(shè)水流流速V1之間相比較；

執(zhí)行單元，根據(jù)判斷單元的判斷結(jié)果決定是否對水流進(jìn)行增壓動作。

1.本發(fā)明的熱泵的控制裝置，能夠根據(jù)檢測出的水流流速的情況判斷其是否處于正常范圍內(nèi)，并根據(jù)判斷結(jié)果通過執(zhí)行單元對水流進(jìn)行增壓動作，進(jìn)而增大水流的壓力，從而提高流經(jīng)冷凝器中的水流流速，降低冷媒冷凝溫度和冷凝壓力，提高熱泵的換熱效率，提高制熱工況的能效(制熱COP)，提升熱泵機(jī)組的全年綜合性能系數(shù)(ACOP)；

2.本發(fā)明的熱泵的控制裝置，在變流量設(shè)計的熱泵水系統(tǒng)中，還能夠有效地降低水系統(tǒng)沿程阻力的損失，甚至不必使用變流量控制，也能實現(xiàn)機(jī)組全年綜合性能系數(shù)(一般常規(guī)的定流量水系統(tǒng)有性能系數(shù)衰減，因為水流量無法調(diào)節(jié)，實際運行中為了保證進(jìn)入機(jī)組的水流速，必須加大水泵的功率，來克服水網(wǎng)中的沿程阻力。本發(fā)明在機(jī)組進(jìn)水口實現(xiàn)局部增壓，水力管道中可選擇低流量運行，在進(jìn)水口增壓，得到想要的進(jìn)水水流速，沿程阻力和流量成正比，低流量即能降低水阻力)；

3.本發(fā)明的熱泵的控制裝置，在惡劣工況(指冷凝器水流量小于50％)時，通過提高局部水流速，從而降低機(jī)組的冷凝溫度及冷凝壓力，可以有效降低機(jī)組的排氣溫度，提高機(jī)組的可靠性，降低因此帶來的換熱器及壓縮機(jī)損壞的風(fēng)險。

優(yōu)選地，

所述執(zhí)行單元包括設(shè)置于所述冷凝器上的增壓裝置。通過將執(zhí)行單元包括設(shè)置于冷凝器上的增壓裝置的結(jié)構(gòu)形式，能夠?qū)淠髦械乃苓M(jìn)行增壓作用，從而有效地提升水流的速度，進(jìn)而達(dá)到降低冷凝溫度和冷凝壓力的目的，提高換熱性能，提升制熱的COP值和熱泵系統(tǒng)的ACOP值。

優(yōu)選地，

當(dāng)檢測到的水流流速V大于或等于預(yù)設(shè)水流流速V1時(V1為設(shè)定值，通常設(shè)定可根據(jù)機(jī)組在制冷穩(wěn)定運行時實際采集到的水流速進(jìn)行參考設(shè)定)，關(guān)閉所述增壓裝置(使增壓裝置不動作或不增壓)；當(dāng)檢測到的水流速度V大于或等于V1時，此時說明當(dāng)前的水流速度滿足制熱運行的換熱需求，冷凝溫度和冷凝壓力位于滿足需求的指定范圍之內(nèi)，熱泵系統(tǒng)的制熱能效值(COP值)滿足需求，則此時不用開啟增壓裝置，便可使系統(tǒng)的制熱能效保持在合理的水平；

當(dāng)檢測到的水流流速V小于預(yù)設(shè)水流流速V1時，啟動所述增壓裝置(使增壓裝置動作或進(jìn)行增壓)。當(dāng)檢測到的水流速度V小于V1時，此時說明當(dāng)前的水流速度不能滿足制熱運行的換熱需求，冷凝溫度和冷凝壓力較低，低于滿足需求的指定范圍之內(nèi)，熱泵系統(tǒng)的制熱能效值(COP值)也較低，達(dá)不到需求，則此時需要通過開啟增壓裝置，而使系統(tǒng)中水流流速增加、以提升換熱性能，從而使系統(tǒng)的制熱能效提升到合理的水平，滿足實際情況的需求。

從而根據(jù)水流流速的不同而選擇性的控制增壓裝置是啟動還是關(guān)閉。

優(yōu)選地，

所述增壓裝置關(guān)閉持續(xù)第一預(yù)設(shè)時間t1后，啟動檢測單元再次檢測流經(jīng)所述冷凝器的水管中的水流流速V，并與V1進(jìn)行對比。這是本發(fā)明的控制裝置進(jìn)行循環(huán)控制的優(yōu)選步驟，當(dāng)增壓裝置持續(xù)關(guān)閉狀態(tài)第一預(yù)設(shè)時間t1后(t1可根據(jù)實際情況和需求進(jìn)行設(shè)定和改變)，此時冷凝器的水管中的水流流速可能會發(fā)生變化，尤其是會變化至達(dá)到臨界值(預(yù)設(shè)水流流速V1)甚至跨越該臨界值、而使得原有的運行狀態(tài)發(fā)生改變，此時若不再次檢測水管中的水流流速，那么可能會導(dǎo)致水流流速降至臨界值以下而沒有及時開啟增壓裝置、而使得熱泵系統(tǒng)能效值由于檢測手段不及時而降低的情況的發(fā)生，因此為了避免上述情況的發(fā)生，本發(fā)明采用增壓裝置關(guān)閉持續(xù)第一預(yù)設(shè)時間t1后，及時啟動檢測單元以達(dá)到及時檢測水流流速的目的，從而達(dá)到及時判斷熱泵系統(tǒng)是否改變狀態(tài)，實現(xiàn)了精確的控制；將增壓裝置關(guān)閉持續(xù)第一預(yù)設(shè)時間t1后直接返回至熱泵的開機(jī)運行狀態(tài)，能夠使得本發(fā)明的控制裝置復(fù)位、實現(xiàn)再次重新上述控制步驟的目的。

優(yōu)選地，

所述增壓裝置啟動第二預(yù)設(shè)時間t2后，啟動檢測單元再次檢測流經(jīng)所述冷凝器的水管或所述蒸發(fā)器的水管中的水流流速V。這是本發(fā)明的控制裝置在增壓裝置啟動后再次進(jìn)行循環(huán)控制的優(yōu)選步驟，當(dāng)增壓裝置持續(xù)啟動狀態(tài)第二預(yù)設(shè)時間t2后(t2可根據(jù)實際情況和需求進(jìn)行設(shè)定和改變)，此時冷凝器的水管中的水流流速可能會發(fā)生變化，尤其是會變化至達(dá)到臨界值(預(yù)設(shè)水流流速V1)甚至跨越該臨界值、而使得原有的運行狀態(tài)發(fā)生改變，此時若不再次檢測水管中的水流流速，那么可能會導(dǎo)致水流流速降至臨界值以下而沒有及時開啟增壓裝置、而使得熱泵系統(tǒng)能效值由于檢測手段不及時而降低的情況的發(fā)生，因此為了避免上述情況的發(fā)生，本發(fā)明采用增壓裝置啟動持續(xù)第二預(yù)設(shè)時間t2后，及時啟動檢測單元以達(dá)到及時檢測水流流速的目的，從而達(dá)到及時判斷熱泵系統(tǒng)是否改變狀態(tài)，實現(xiàn)了精確的控制。

優(yōu)選地，

所述冷凝器的換熱水管包括水管主體(圖中未示出)、進(jìn)水端51和出水端52，所述檢測單元6設(shè)置在所述水管主體上或所述進(jìn)水端51上；所述增壓裝置7設(shè)置在所述進(jìn)水端51上。這是本發(fā)明的換熱水管的具體結(jié)構(gòu)、以及檢測單元和增壓裝置的具體設(shè)置位置，將檢測單元6設(shè)置在所述水管主體上或所述進(jìn)水端51上能夠有效地對水流流速進(jìn)行檢測、將增壓裝置設(shè)置在進(jìn)水端上能夠有效地對水流的壓力進(jìn)行高效的控制。

優(yōu)選地，所述增壓裝置為超聲波擾動儀或水泵。這是增壓裝置的優(yōu)選種類和結(jié)構(gòu)形式。

如圖2所示，本發(fā)明還提供一種熱泵的控制方法，其使用前述的熱泵的控制裝置，對熱泵的水流進(jìn)行控制，包括：

檢測步驟，檢測流經(jīng)所述冷凝器的換熱水管的水流流速V；

判斷步驟，將檢測到的水流流速V與預(yù)設(shè)水流流速V1之間相比較；

執(zhí)行步驟，根據(jù)判斷步驟的判斷結(jié)果決定是否對水流進(jìn)行增壓動作。

1.本發(fā)明的熱泵的控制方法，能夠根據(jù)檢測出的水流流速的情況判斷其是否處于正常范圍內(nèi)，并根據(jù)判斷結(jié)果通過執(zhí)行單元對水流進(jìn)行增壓動作，進(jìn)而增大水流的壓力，從而提高流經(jīng)冷凝器中的水流流速，降低冷媒冷凝溫度和冷凝壓力，提高熱泵的換熱效率，提高制熱工況的能效(制熱COP)，提升熱泵機(jī)組的全年綜合性能系數(shù)(ACOP)；

2.本發(fā)明的熱泵的控制方法，在變流量設(shè)計的熱泵水系統(tǒng)中，還能夠有效地降低水系統(tǒng)沿程阻力的損失，甚至不必使用變流量控制，也能實現(xiàn)機(jī)組全年綜合性能系數(shù)(一般常規(guī)的定流量水系統(tǒng)有性能系數(shù)衰減，因為水流量無法調(diào)節(jié)，實際運行中為了保證進(jìn)入機(jī)組的水流速，必須加大水泵的功率，來克服水網(wǎng)中的沿程阻力。本發(fā)明在機(jī)組進(jìn)水口實現(xiàn)局部增壓，水力管道中可選擇低流量運行，在進(jìn)水口增壓，得到想要的進(jìn)水水流速，沿程阻力和流量成正比，低流量即能降低水阻力)；

3.本發(fā)明的熱泵的控制方法，在惡劣工況(指冷凝器水流量小于50％)時，通過提高局部水流速，從而降低機(jī)組的冷凝溫度及冷凝壓力，可以有效降低機(jī)組的排氣溫度，提高機(jī)組的可靠性，降低因此帶來的換熱器及壓縮機(jī)損壞的風(fēng)險。

優(yōu)選地，

當(dāng)所述執(zhí)行單元包括所述增壓裝置時：

且當(dāng)檢測到的水流流速V大于或等于預(yù)設(shè)水流流速V1時，關(guān)閉所述增壓裝置；當(dāng)檢測到的水流速度V大于或等于V1時，此時說明當(dāng)前的水流速度滿足制熱運行的換熱需求，冷凝溫度和冷凝壓力位于滿足需求的指定范圍之內(nèi)，熱泵系統(tǒng)的制熱能效值(COP值)滿足需求，則此時不用開啟增壓裝置，便可使系統(tǒng)的制熱能效保持在合理的水平；

且當(dāng)檢測到的水流流速V小于預(yù)設(shè)水流流速V1時，啟動所述增壓裝置。當(dāng)檢測到的水流速度V小于V1時，此時說明當(dāng)前的水流速度不能滿足制熱運行的換熱需求，冷凝溫度和冷凝壓力較低，低于滿足需求的指定范圍之內(nèi)，熱泵系統(tǒng)的制熱能效值(COP值)也較低，達(dá)不到需求，則此時需要通過開啟增壓裝置，而使系統(tǒng)中水流流速增加、以提升換熱性能，從而使系統(tǒng)的制熱能效提升到合理的水平，滿足實際情況的需求。

這是判斷步驟根據(jù)檢測步驟檢測到的水流流速的數(shù)值的大小不同而做出的具體的判斷步驟，能夠維持熱泵系統(tǒng)的能效值或提高其能效值。

優(yōu)選地，

當(dāng)所述增壓裝置關(guān)閉持續(xù)第一預(yù)設(shè)時間t1后，啟動檢測單元再次檢測流經(jīng)所述冷凝器的水管的水流流速V，或是直接返回至熱泵的開機(jī)運行狀態(tài)；這是本發(fā)明的控制裝置進(jìn)行循環(huán)控制的優(yōu)選步驟，當(dāng)增壓裝置持續(xù)關(guān)閉狀態(tài)第一預(yù)設(shè)時間t1后(t1可根據(jù)實際情況和需求進(jìn)行設(shè)定和改變)，此時冷凝器的水管中的水流流速可能會發(fā)生變化，尤其是會變化至達(dá)到臨界值(預(yù)設(shè)水流流速V1)甚至跨越該臨界值、而使得原有的運行狀態(tài)發(fā)生改變，此時若不再次檢測水管中的水流流速，那么可能會導(dǎo)致水流流速降至臨界值以下而沒有及時開啟增壓裝置、而使得熱泵系統(tǒng)能效值由于檢測手段不及時而降低的情況的發(fā)生，因此為了避免上述情況的發(fā)生，本發(fā)明采用增壓裝置關(guān)閉持續(xù)第一預(yù)設(shè)時間t1后，及時啟動檢測單元以達(dá)到及時檢測水流流速的目的，從而達(dá)到及時判斷熱泵系統(tǒng)是否改變狀態(tài)，實現(xiàn)了精確的控制；將增壓裝置關(guān)閉持續(xù)第一預(yù)設(shè)時間t1后直接返回至熱泵的開機(jī)運行狀態(tài)，能夠使得本發(fā)明的控制裝置復(fù)位、實現(xiàn)再次重新上述控制步驟的目的。

當(dāng)所述增壓裝置啟動持續(xù)第二預(yù)設(shè)時間t2后，啟動檢測單元再次檢測流經(jīng)所述冷凝器的水管的水流流速V。這是本發(fā)明的控制裝置在增壓裝置啟動后再次進(jìn)行循環(huán)控制的優(yōu)選步驟，當(dāng)增壓裝置持續(xù)啟動狀態(tài)第二預(yù)設(shè)時間t2后(t2可根據(jù)實際情況和需求進(jìn)行設(shè)定和改變)，此時冷凝器的水管中的水流流速可能會發(fā)生變化，尤其是會變化至達(dá)到臨界值(預(yù)設(shè)水流流速V1)甚至跨越該臨界值、而使得原有的運行狀態(tài)發(fā)生改變，此時若不再次檢測水管中的水流流速，那么可能會導(dǎo)致水流流速降至臨界值以下而沒有及時開啟增壓裝置、而使得熱泵系統(tǒng)能效值由于檢測手段不及時而降低的情況的發(fā)生，因此為了避免上述情況的發(fā)生，本發(fā)明采用增壓裝置啟動持續(xù)第二預(yù)設(shè)時間t2后，及時啟動檢測單元以達(dá)到及時檢測水流流速的目的，從而達(dá)到及時判斷熱泵系統(tǒng)是否改變狀態(tài)，實現(xiàn)了精確的控制。

如圖1所示，本發(fā)明還提供一種熱泵，其包括前述的熱泵的控制裝置。

1.本發(fā)明的熱泵，能夠根據(jù)檢測出的水流流速的情況判斷其是否處于正常范圍內(nèi)，并根據(jù)判斷結(jié)果通過執(zhí)行單元對水流進(jìn)行增壓動作，進(jìn)而增大水流的壓力，從而提高流經(jīng)冷凝器中的水流流速，降低冷媒冷凝溫度和冷凝壓力，提高熱泵的換熱效率，提高制熱工況的能效(制熱COP)，提升熱泵機(jī)組的全年綜合性能系數(shù)(ACOP)；

2.本發(fā)明的熱泵，在變流量設(shè)計的熱泵水系統(tǒng)中，還能夠有效地降低水系統(tǒng)沿程阻力的損失，甚至不必使用變流量控制，也能實現(xiàn)機(jī)組全年綜合性能系數(shù)(一般常規(guī)的定流量水系統(tǒng)有性能系數(shù)衰減，因為水流量無法調(diào)節(jié)，實際運行中為了保證進(jìn)入機(jī)組的水流速，必須加大水泵的功率，來克服水網(wǎng)中的沿程阻力。本發(fā)明在機(jī)組進(jìn)水口實現(xiàn)局部增壓，水力管道中可選擇低流量運行，在進(jìn)水口增壓，得到想要的進(jìn)水水流速，沿程阻力和流量成正比，低流量即能降低水阻力)；

3.本發(fā)明的熱泵，在惡劣工況(指冷凝器水流量小于50％)時，通過提高局部水流速，從而降低機(jī)組的冷凝溫度及冷凝壓力，可以有效降低機(jī)組的排氣溫度，提高機(jī)組的可靠性，降低因此帶來的換熱器及壓縮機(jī)損壞的風(fēng)險。

優(yōu)選地，所述熱泵為水地源熱泵，所述冷凝器為殼管式冷凝器。這是本發(fā)明的熱泵裝置的優(yōu)選種類和結(jié)構(gòu)形式，水地源熱泵又稱水(地)源熱泵系統(tǒng)，其是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源(也稱地能，包括地下水、土壤或地表水等)的既可供熱又可制冷的高效節(jié)能的熱泵系統(tǒng)，采用水地源熱泵能量的來源于地下能源，系統(tǒng)不向外界排放任何廢氣、廢水、廢渣、是一種理想的“綠色空調(diào)”，可廣泛應(yīng)用在辦公樓、賓館、學(xué)校、宿舍、醫(yī)院、飯店、商場、別墅、住宅等領(lǐng)域，是目前空調(diào)系統(tǒng)中能效比最高的制冷、制熱方式之一；采用殼管式冷凝器作為本發(fā)明的冷凝器，這是一種優(yōu)選的種類和結(jié)構(gòu)形式，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化強(qiáng)化換熱的目的和作用。

下面介紹一下本發(fā)明的工作原理和優(yōu)選實施例

本發(fā)明在于：發(fā)明一種殼管冷凝器換熱管內(nèi)水流速檢測裝置和增壓裝置及設(shè)置合理的控制方法。殼管冷凝器換熱管內(nèi)水流速檢測裝置和增壓裝置安裝在殼管冷凝器上。當(dāng)換熱管內(nèi)水流速不滿足設(shè)定要求時，在殼管進(jìn)水處對水流速實現(xiàn)局部增壓，提高殼管內(nèi)部的水流速，達(dá)到降低冷凝溫度、冷凝壓力的目的。提高機(jī)組的制熱的COP，從而提升機(jī)組的ACOP。

本發(fā)明解決的如下技術(shù)問題

1、在沒有變流量設(shè)計的水系統(tǒng)中，實現(xiàn)機(jī)組局部水流速的提升，從而提升機(jī)組制熱工況的能效，從而提高機(jī)組的全年綜合性能系數(shù)。

2、在變流量設(shè)計的水系統(tǒng)中，降低水系統(tǒng)沿程阻力的損失，甚至不必使用變流量控制，也能實現(xiàn)機(jī)組全年綜合性能系數(shù)。；

3、在惡劣工況(指冷凝器水流量小于50％)時，通過提高局部水流速，從而降低機(jī)組的冷凝溫度及冷凝壓力，可以有效降低機(jī)組的排氣溫度，提高機(jī)組的可靠性。降低因此帶來的換熱器及壓縮機(jī)損壞風(fēng)險。

有益效果：

通過采用此壓縮機(jī)和四通閥控制方式，與傳統(tǒng)控制方式相比，達(dá)到的有益效果如下：無論水系統(tǒng)是變流量設(shè)計或者定流量設(shè)計，在制熱工況出現(xiàn)能效衰減時，都可以提高水流速實現(xiàn)制熱工況能效的提升；針對低流量的工況，提高機(jī)組的可靠性，降低零部件損壞風(fēng)險。

最優(yōu)實施方式系統(tǒng)如圖1所示：

殼管水地源熱泵機(jī)組由壓縮機(jī)3、蒸發(fā)器2(優(yōu)選殼管蒸發(fā)器)、冷凝器1(優(yōu)選殼管冷凝器)、節(jié)流裝置4組成，機(jī)組具有制冷、制熱功能。機(jī)組不帶四通閥，制冷、制熱功能切換通過外部的水路切換實現(xiàn)(在機(jī)組的水路加三通閥，制冷時，用戶接蒸發(fā)器的進(jìn)出水口，環(huán)境系統(tǒng)接冷凝器進(jìn)出水口；制熱時通過三通閥切換用戶的水路，變成用戶接到了冷凝器的進(jìn)出水口，環(huán)境系統(tǒng)接蒸發(fā)器的進(jìn)出水口)。

在常規(guī)的殼管水地源熱泵機(jī)組的殼管冷凝器增加換熱管水流速檢測裝置(即檢測單元6)及增壓裝置7。

控制流程圖如圖2所示，

機(jī)組啟動運行時，通過殼管冷凝器的進(jìn)水處的水流速檢測裝置檢測水流速V，并將V與設(shè)定值V1進(jìn)行比較；

V1為設(shè)定值，通常設(shè)定可根據(jù)機(jī)組在制冷穩(wěn)定運行時實際采集到的水流速進(jìn)行參考設(shè)定。根據(jù)圖3的冷凝管換熱系數(shù)Uo，(單位W/m2k)與管內(nèi)水流速V的關(guān)系，考慮到水流速越大，管內(nèi)水壓降增大的情況。管內(nèi)水流速最優(yōu)推薦值為【2.0，2.5】，單位m/s；

V≥V1時，增壓裝置不動作，實時監(jiān)測殼管冷凝器的換熱管水流速；

V<V1時，啟動增壓裝置，提高殼管冷凝器的進(jìn)水水流速。當(dāng)V≥V1時，增壓裝置不動作，實時監(jiān)測殼管冷凝器的換熱管水流速。

增壓裝置可以是超聲波擾動儀，也可以是水泵。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解的是，在不沖突的前提下，上述各有利方式可以自由地組合、疊加。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。