能量交換裝置、制熱-製冷一體機和能量交換控制方法
2023-05-28 01:03:16 2
能量交換裝置、制熱-製冷一體機和能量交換控制方法
【專利摘要】本發明提供了一種能量交換裝置、一種制熱-製冷一體機和一種能量交換控制方法，其中，制熱-熱量換熱模塊，設置有制熱裝置和配合所述制熱裝置導出熱量的熱量換熱器；製冷-冷量換熱模塊，設置有製冷裝置和配合所述製冷裝置導出冷量的冷量換熱器；閥組控制模塊，連接至所述熱量換熱器和所述冷量換熱器，通過控制至少一個閥門的開關狀態以實現所述冷量換熱器和所述熱量換熱器在製冷工作模式、制熱工作模式以及自循環工作模式下的能量交換過程。通過本發明技術方案，實現了制熱裝置和製冷裝置之間的能量交換，提高了能量利用率，也省了功耗，另外，本發明還提出一種集成化設計的製冷-制熱一體機，通過集成化設計提高了空間的利用率。
【專利說明】能量交換裝置、制熱-製冷一體機和能量交換控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及能量交換控制【技術領域】，具體而言，涉及一種能量交換裝置、一種制熱-製冷一體機和一種能量交換控制方法。
【背景技術】
[0002]在相關技術中，空氣能熱水器以其運行成本低、環保無汙染、可全天候運行等優點被廣泛研究和推廣，成為繼空氣能熱水器之後的第四代也能制熱裝置，值得一提的是，空氣能熱水器的熱泵在制熱過程中吸收空氣中的熱量，熱量換熱器中產生多餘冷量會造成散熱器結霜，而作為另一個重要的家用電器的冰箱，其製冷過程中向空氣中傳遞熱量，蒸發器製冷過程產生多餘熱量也被浪費在空氣中，綜合空氣能熱水器的制熱過程和冰箱的製冷過程而言，熱量換熱器和冷量換熱器都造成了能量的浪費，不利於實現節能減排的目標，另外，在相關技術中的能量循環利用過程中，制熱工作模式、製冷工作模式以及自循環工作模式無法直接進行切換，切換過程時間長且操作繁瑣，造成了用戶的使用困擾。
[0003]因此，如何實現在製冷工作模式、制熱工作模式以及自循環工作模式下的能量交換過程成為亟待解決的技術問題。
【發明內容】
[0004]本發明旨在至少解決現有技術或相關技術中存在的技術問題之一。
[0005]為此，本發明的一個目的在於提出了一種能夠實現熱量換熱器和冷量換熱器之間的智能能量交換過程的能量交換裝置。
[0006]本發明的另一個目的在於提出了一種制熱-製冷一體機。
[0007]本發明的又一個目的在於提出了一種能量交換控制方法。
[0008]為實現上述目的，根據本發明的第一方面的實施例，提出了一種能量交換裝置，包括:制熱-熱量換熱模塊，設置有制熱裝置和配合所述制熱裝置導出熱量的熱量換熱器；製冷-冷量換熱模塊，設置有製冷裝置和配合所述製冷裝置導出冷量的冷量換熱器；閥組控制模塊，連接至所述熱量換熱器和所述冷量換熱器，通過控制至少一個閥門的開關狀態以實現所述冷量換熱器和所述熱量換熱器在製冷工作模式、制熱工作模式以及自循環工作模式下的能量交換過程。
[0009]根據本發明的實施例的能量交換裝置，通過在冷量換熱器和熱量換熱器之間設置閥組控制模塊，並且通孔控制至少一個閥門的開關狀態，實現了制熱裝置和製冷裝置之間的能量交換，提高了能量利用率，也省了功耗，通過集成化設計提高了空間的利用率，另外，通過對製冷裝置的冷量和制熱裝置的熱量的綜合判定，控制閥組控制模塊實現了製冷工作模式、制熱工作模式以及自循環工作模式的智能選擇，值得特別指出的是，通過本發明技術方案，通過控制閥組控制模塊的導通狀態可以實現如圖2所示的工作模式的直接切換過程，即製冷工作模式、制熱工作模式以及自循環工作模式中的任兩者之間可以實現直接的切換。
[0010]另外，根據本發明上述實施例的能量交換裝置，還可以具有如下附加的技術特徵:
[0011]根據本發明的一個實施例，所述閥組控制模塊包括:第一三通閥，連接至所述冷量換熱器；第二三通閥，連接至所述冷量換熱器；第三三通閥，連接至所述第二三通閥和所述熱量換熱器之間；第四三通閥，連接至所述熱量換熱器和所述第一三通閥之間。
[0012]根據本發明的實施例的能量交換裝置，通過在閥組控制模塊中設置第一三通閥、第二三通閥、第三三通閥和第四三通閥，為後續閥組控制模塊對實現了制熱裝置和製冷裝置之間的能量交換，提高了能量利用率，也省了功耗，提升了用戶的使用體驗。
[0013]根據本發明的一個實施例，所述閥組控制模塊還包括:壓縮機，連接在所述第一三通閥和所述第四三通閥之間。
[0014]根據本發明的一個實施例，所述閥組控制模塊還包括:節流器，連接至所述第二三通閥和所述第三三通閥之間。
[0015]根據本發明的一個實施例，所述閥組控制模塊還包括:換熱器，連接在所述第一三通閥和所述第四三通閥之間，同時，連接在所述第三三通閥和所述第四三通閥之間。
[0016]根據本發明的一個實施例，所述第一三通閥的第一管路、所述壓縮機、所述第四三通閥的第二管路、所述熱量換熱器、所述第三三通閥的第一管路、所述節流器、所述第二三通閥的第一管路和所述冷量換熱器依次串聯形成所述冷量換熱器和所述熱量換熱器的能量自循環管路，用於能量自循環工作模式下的能量交換。
[0017]根據本發明的實施例的能量交換裝置，通過第一三通閥的第一管路、壓縮機、第四三通閥的第二管路、熱量換熱器、第三三通閥的第一管路、節流器、第二三通閥的第一管路和冷量換熱器依次串聯形成冷量換熱器和熱量換熱器的能量自循環管路，實現了制熱裝置和製冷裝置之間的能量交換，提高了能量利用率，也省了功耗，提升了用戶的使用體驗。
[0018]根據本發明的一個實施例，所述第一三通閥的第一管路、所述壓縮機、所述第四管路的第一管路、所述換熱器、所述第三三通閥的第二管路、所述節流器、所述第二三通閥的第一管路和所述冷量換熱器依次串聯形成所述冷量換熱器和所述換熱器之間的製冷管路，用於製冷工作模式下的能量交換。
[0019]根據本發明的實施例的能量交換裝置，通過第一三通閥的第一管路、壓縮機、第四管路的第一管路、換熱器、第三三通閥的第二管路、節流器、第二三通閥的第一管路和冷量換熱器依次串聯形成冷量換熱器和換熱器之間的製冷管路，實現了製冷裝置的單獨工作時的冷量循環模式，對制熱裝置不造成任何影響，也省了功耗，提升了用戶的使用體驗。
[0020]根據本發明的一個實施例，所述第一三通閥的第二管路、所述壓縮機、所述第四三通閥的第二管路、所述熱量換熱器、所述第三三通閥的第一管路、所述節流器、所述第二三通閥的第二管路、所述換熱器依次串聯形成所述熱量換熱器和所述換熱器之間的制熱管路，用於制熱工作模式下的能量交換。
[0021]根據本發明的實施例的能量交換裝置，通過第一三通閥的第二管路、壓縮機、第四三通閥的第二管路、熱量換熱器、第三三通閥的第一管路、節流器、第二三通閥的第二管路、換熱器依次串聯形成熱量換熱器和換熱器之間的制熱管路，實現了制熱裝置的單獨工作時的熱量循環模式，對製冷裝置不造成任何影響，也省了功耗，提升了用戶的使用體驗。
[0022]根據本發明的一個實施例，還包括:熱量傳感器，設置於所述制熱裝置，用於對所述制熱裝置的溫度進行實時感測所述制熱裝置的熱量值；冷量傳感器，設置於所述製冷裝置，用於對所述製冷裝置的溫度進行實時感測所述制熱裝置的冷量值。
[0023]根據本發明的實施例的能量交換裝置，通過在制熱裝置中設置熱量傳感器，以及在製冷裝置中設置冷量傳感器，實現了對制熱裝置和製冷裝置的工況溫度的實時監測，為後續針對工況溫度控制閥體控制模塊的工作模式準備了硬體基礎，提高了控制工作模式的過程的準確性和及時性。
[0024]根據本發明的一個實施例，還包括:微處理器，連接至所述冷量傳感器和所述熱量傳感器，用於實時獲取所述冷量值和所述熱量值，所述微處理器設置有四條控制線，分別連接至所述第一三通閥、第二三通閥、第三三通閥和第四三通閥，用於根據所述冷量值和預設冷量值的大小關係以及所述熱量值與預設熱量值的大小關係確定所述能量交換裝置的工作模式。
[0025]根據本發明第二方面的實施例，還提出了一種制熱-製冷一體機，包括:如上述任一項技術方案所述的能量交換裝置。
[0026]根據本發明的實施例的制熱-製冷一體機，通過集成化設計提高了空間的利用率，提升了用戶的使用體驗。
[0027]根據本發明第三方面的實施例，還提出了一種能量交換控制方法，包括:獲取所述冷量值和所述熱量值；根據所述冷量值和預設冷量值的大小關係以及所述熱量值與預設熱量值的大小關係確定所述能量交換裝置的工作模式。
[0028]根據本發明的實施例的能量交換控制方法，通過根據冷量值和預設冷量值的大小關係以及熱量值與預設熱量值的大小關係確定能量交換裝置的工作模式，實現了對能量交換裝置的工作模式的智能控制。
[0029]另外，根據本發明上述實施例的能量交換控制方法，還可以具有如下附加的技術特徵:
[0030]根據本發明的一個實施例，根據所述冷量值和預設冷量值的大小關係以及所述熱量值與預設熱量值的大小關係確定所述能量交換裝置的工作模式的具體步驟，包括:判斷所述冷量值和所述預設冷量值的大小以及所述冷量值和所述預設冷量值的大小；在判定所述冷量值高於或等於所述預設冷量值且所述熱量值低於或等於所述預設熱量值時，確定所述能量交換裝置的工作模式為所述自循環工作模式；在所述自循環工作模式下，控制所述第一三通閥的第一管路、所述壓縮機、所述第四三通閥的第二管路、所述熱量換熱器、所述第三三通閥的第一管路、所述節流器、所述第二三通閥的第一管路和所述冷量換熱器依次串聯形成所述冷量換熱器和所述熱量換熱器的能量自循環管路。
[0031]根據本發明的實施例的能量交換控制方法，通過在判定冷量值高於或等於預設冷量值且熱量值低於或等於預設熱量值時，確定能量交換裝置的工作模式為所述自循環工作模式以及通過閥組控制模塊形成上述能量自循環管路，實現了對能量交換裝置的智能控制以及製冷裝置和制熱裝置之間的能量自循環，提升了能量利用率，降低了功耗，具體地，將制熱裝置的冷量通過閥組控制模塊傳遞給製冷裝置，同時，將製冷裝置的熱量通過閥組控制模塊傳遞給制熱裝置，實現了上述的能量自循環工作模式。
[0032]根據本發明的一個實施例，根據所述冷量值和預設冷量值的大小關係以及所述熱量值與預設熱量值的大小關係確定所述能量交換裝置的工作模式的具體步驟，還包括:在判定所述冷量值小於所述預設冷量值且所述熱量值低於或等於所述預設熱量值時，確定所述能量交換裝置的工作模式為所述制熱工作模式；在所述熱量工作模式下，控制所述第一三通閥的第二管路、所述壓縮機、所述第四三通閥的第二管路、所述熱量換熱器、所述第三三通閥的第一管路、所述節流器、所述第二三通閥的第二管路、所述換熱器依次串聯形成所述熱量換熱器和所述換熱器之間的制熱管路。
[0033]根據本發明的實施例的能量交換控制方法，通過在判定冷量值小於預設冷量值且熱量值低於或等於預設熱量值時，確定能量交換裝置的工作模式為制熱工作模式以及通過閥組控制模塊形成上述制熱管路，實現了制熱裝置的單獨工作模式，而不會對製冷裝置造成任何影響，節省了功耗，提升了用戶的使用體驗。
[0034]根據本發明的一個實施例，根據所述冷量值和預設冷量值的大小關係以及所述熱量值與預設熱量值的大小關係確定所述能量交換裝置的工作模式的具體步驟，還包括:在判定所述冷量值大於或等於所述預設冷量值且所述熱量值大於所述預設熱量值時，確定所述能量交換裝置的工作模式為所述製冷工作模式；在所述冷量工作模式下，控制所述第一三通閥的第一管路、所述壓縮機、所述第四管路的第一管路、所述換熱器、所述第三三通閥的第二管路、所述節流器、所述第二三通閥的第一管路和所述冷量換熱器依次串聯形成所述冷量換熱器和所述換熱器之間的製冷管路。
[0035]根據本發明的實施例的能量交換控制方法，通過在判定冷量值大於或等於預設冷量值且熱量值大於預設熱量值時，確定能量交換裝置的工作模式為製冷工作模式以及通過閥組控制模塊形成上述製冷管路，實現了製冷裝置的單獨工作模式，而不會對制熱裝置造成任何影響，節省了功耗，提升了用戶的使用體驗。
[0036]根據本發明的一個實施例，根據所述冷量值和預設冷量值的大小關係以及所述熱量值與預設熱量值的大小關係確定所述能量交換裝置的工作模式的具體步驟，還包括:在判定所述冷量值小於所述預設冷量值且所述熱量值大於所述預設熱量值時，確定所述製冷裝置和所述制熱裝置停止工作。
[0037]根據本發明的實施例的能量交換控制方法，通過在判定冷量值小於所述預設冷量值且熱量值大於預設熱量值時，確定製冷裝置和制熱裝置停止工作，控制閥組控制模塊、換熱器、節流器以及壓縮機不進行工作，降低了功耗，提升了用戶的使用體驗。
[0038]本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0039]本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0040]圖1示出了根據本發明的一個實施例的能量交換裝置的結構示意圖；
[0041]圖2示出了根據本發明的又一個實施例的能量交換裝置的結構示意圖；
[0042]圖3示出了根據本發明的實施例的能量交換裝置的能量自循環工作模式下的結構示意圖；
[0043]圖4示出了根據本發明的實施例的能量交換裝置的製冷工作模式下的結構示意圖；
[0044]圖5示出了根據本發明的實施例的能量交換裝置的制熱工作模式下的結構示意圖；
[0045]圖6示出了根據本發明的一個實施例的能量交換控制方法的示意流程圖；
[0046]圖7示出了根據本發明的又一個實施例的能量交換控制方法的示意流程圖。
[0047]附圖1至附圖5中的附圖標記及其對應的結構名稱為:I壓縮機，2鼓風裝置，3換熱器，4冷量換熱器，5熱量換熱器，6閥組控制模塊，9節流器，201製冷工作模式，202制熱工作模式，203自循環工作模式，801第一三通閥，802第二三通閥，803第三三通閥，804第四三通閥。
【具體實施方式】
[0048]為了能夠更清楚地理解本發明的上述目的、特徵和優點，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
[0049]在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明，但是，本發明還可以採用其他不同於在此描述的其他方式來實施，因此，本發明的保護範圍並不受下面公開的具體實施例的限制。
[0050]如圖1至圖5所示，根據本發明的實施例的能量交換裝置，包括:制熱-熱量換熱模塊，設置有制熱裝置和配合所述制熱裝置導出熱量的熱量換熱器5 ;製冷-冷量換熱模塊，設置有製冷裝置和配合所述製冷裝置導出冷量的冷量換熱器4 ;閥組控制模塊6，連接至所述熱量換熱器5和所述冷量換熱器4，通過控制至少一個閥門的開關狀態以實現所述冷量換熱器4和所述熱量換熱器5在製冷工作模式201、制熱工作模式202以及自循環工作模式203下的能量交換過程。
[0051]根據本發明的實施例的能量交換裝置，通過在冷量換熱器4和熱量換熱器5之間設置閥組控制模塊6，並且通孔控制至少一個閥門的開關狀態，實現了制熱裝置和製冷裝置之間的能量交換，提高了能量利用率，也省了功耗，通過集成化設計提高了空間的利用率，另外，通過對製冷裝置的冷量和制熱裝置的熱量的綜合判定，控制閥組控制模塊6實現了製冷工作模式201、制熱工作模式202以及自循環工作模式203的智能選擇，值得特別指出的是，通過本發明技術方案，通過控制閥組控制模塊的導通狀態可以實現如圖2所示的工作模式的直接切換過程，即製冷工作模式、制熱工作模式以及自循環工作模式中的任兩者之間可以實現直接的切換。
[0052]另外，根據本發明上述實施例的能量交換裝置，還可以具有如下附加的技術特徵:
[0053]根據本發明的一個實施例，所述閥組控制模塊6包括:第一三通閥801，連接至所述冷量換熱器4 ;第二三通閥802，連接至所述冷量換熱器4 ;第三三通閥803，連接至所述第二三通閥802和所述熱量換熱器5之間；第四三通閥804，連接至所述熱量換熱器5和所述第一三通閥801之間。
[0054]根據本發明的實施例的能量交換裝置，通過在閥組控制模塊6中設置第一三通閥801、第二三通閥802、第三三通閥803和第四三通閥804，為後續閥組控制模塊6對實現了制熱裝置和製冷裝置之間的能量交換，提高了能量利用率，也省了功耗，提升了用戶的使用體驗。
[0055]根據本發明的一個實施例，所述閥組控制模塊6還包括:壓縮機1，連接在所述第一三通閥801和所述第四三通閥804之間，另外，壓縮機I 一側還設置有鼓風裝置2。
[0056]根據本發明的一個實施例，所述閥組控制模塊6還包括:節流器9，連接至所述第二三通閥802和所述第三三通閥803之間。
[0057]根據本發明的一個實施例，所述閥組控制模塊6還包括:換熱器3，連接在所述第一三通閥801和所述第四三通閥804之間，同時，連接在所述第三三通閥803和所述第四三通閥804之間。
[0058]根據本發明的一個實施例，所述第一三通閥801的第一管路、所述壓縮機11、所述第四三通閥804的第二管路、所述熱量換熱器5、所述第三三通閥803的第一管路、所述節流器9、所述第二三通閥802的第一管路和所述冷量換熱器4依次串聯形成所述冷量換熱器4和所述熱量換熱器5的能量自循環管路，用於能量自循環工作模式203下的能量交換。
[0059]據本發明的實施例的能量交換裝置，通過第一三通閥801的第一管路、壓縮機1、第四三通閥804的第二管路、熱量換熱器5、第三三通閥803的第一管路、節流器9、第二三通閥802的第一管路和冷量換熱器4依次串聯形成冷量換熱器4和熱量換熱器5的能量自循環管路，實現了制熱裝置和製冷裝置之間的能量交換，提高了能量利用率，也省了功耗，提升了用戶的使用體驗。
[0060]根據本發明的一個實施例，所述第一三通閥801的第一管路、所述壓縮機1、所述第四管路的第一管路、所述換熱器3、所述第三三通閥803的第二管路、所述節流器9、所述第二三通閥802的第一管路和所述冷量換熱器4依次串聯形成所述冷量換熱器4和所述換熱器3之間的製冷管路，用於製冷工作模式201下的能量交換。
[0061]根據本發明的實施例的能量交換裝置，通過第一三通閥801的第一管路、壓縮機1、第四管路的第一管路、換熱器3、第三三通閥803的第二管路、節流器9、第二三通閥802的第一管路和冷量換熱器4依次串聯形成冷量換熱器4和換熱器3之間的製冷管路，實現了製冷裝置的單獨工作時的冷量循環模式，對制熱裝置不造成任何影響，也省了功耗，提升了用戶的使用體驗。
[0062]根據本發明的一個實施例，所述第一三通閥801的第二管路、所述壓縮機1、所述第四三通閥804的第二管路、所述熱量換熱器5、所述第三三通閥803的第一管路、所述節流器9、所述第二三通閥802的第二管路、所述換熱器3依次串聯形成所述熱量換熱器5和所述換熱器3之間的制熱管路，用於制熱工作模式202下的能量交換。
[0063]根據本發明的實施例的能量交換裝置，通過第一三通閥801的第二管路、壓縮機1、第四三通閥804的第二管路、熱量換熱器5、第三三通閥803的第一管路、節流器9、第二三通閥802的第二管路、換熱器3依次串聯形成熱量換熱器5和換熱器3之間的制熱管路，實現了制熱裝置的單獨工作時的熱量循環模式，對製冷裝置不造成任何影響，也省了功耗，提升了用戶的使用體驗。
[0064]根據本發明的一個實施例，還包括:熱量傳感器，設置於所述制熱裝置，用於對所述制熱裝置的溫度進行實時感測所述制熱裝置的熱量值；冷量傳感器，設置於所述製冷裝置，用於對所述製冷裝置的溫度進行實時感測所述制熱裝置的冷量值。
[0065]根據本發明的實施例的能量交換裝置，通過在制熱裝置中設置熱量傳感器，以及在製冷裝置中設置冷量傳感器，實現了對制熱裝置和製冷裝置的工況溫度的實時監測，為後續針對工況溫度控制閥體控制模塊的工作模式準備了硬體基礎，提高了控制工作模式的過程的準確性和及時性。
[0066]根據本發明的一個實施例，還包括:微處理器，連接至所述冷量傳感器和所述熱量傳感器，用於實時獲取所述冷量值和所述熱量值，所述微處理器設置有四條控制線，分別連接至所述第一三通閥801、第二三通閥802、第三三通閥803和第四三通閥804，用於根據所述冷量值和預設冷量值的大小關係以及所述熱量值與預設熱量值的大小關係確定所述能量交換裝置的工作模式。
[0067]如圖6至圖7所示，根據本發明的實施例的能量交換控制方法包括多種實施方式。
[0068]如圖6所示，根據本發明的實施例的能量交換控制方法，包括:步驟602，獲取所述冷量值和所述熱量值；步驟604，根據所述冷量值和預設冷量值的大小關係以及所述熱量值與預設熱量值的大小關係確定所述能量交換裝置的工作模式。
[0069]根據本發明的實施例的能量交換控制方法，通過根據冷量值和預設冷量值的大小關係以及熱量值與預設熱量值的大小關係確定能量交換裝置的工作模式，實現了對能量交換裝置的工作模式的智能控制。
[0070]另外，根據本發明上述實施例的能量交換控制方法，還可以具有如下附加的技術特徵:
[0071]根據本發明的一個實施例，根據所述冷量值和預設冷量值的大小關係以及所述熱量值與預設熱量值的大小關係確定所述能量交換裝置的工作模式的具體步驟，包括:判斷所述冷量值和所述預設冷量值的大小以及所述冷量值和所述預設冷量值的大小；在判定所述冷量值高於或等於所述預設冷量值且所述熱量值低於或等於所述預設熱量值時，確定所述能量交換裝置的工作模式為所述自循環工作模式；在所述自循環工作模式下，控制所述第一三通閥的第一管路、所述壓縮機、所述第四三通閥的第二管路、所述熱量換熱器、所述第三三通閥的第一管路、所述節流器、所述第二三通閥的第一管路和所述冷量換熱器依次串聯形成所述冷量換熱器和所述熱量換熱器的能量自循環管路。
[0072]根據本發明的實施例的能量交換控制方法，通過在判定冷量值高於或等於預設冷量值且熱量值低於或等於預設熱量值時，確定能量交換裝置的工作模式為所述自循環工作模式以及通過閥組控制模塊形成上述能量自循環管路，實現了對能量交換裝置的智能控制以及製冷裝置和制熱裝置之間的能量自循環，提升了能量利用率，降低了功耗，具體地，將制熱裝置的冷量通過閥組控制模塊傳遞給製冷裝置，同時，將製冷裝置的熱量通過閥組控制模塊傳遞給制熱裝置，實現了上述的能量自循環工作模式。
[0073]根據本發明的一個實施例，根據所述冷量值和預設冷量值的大小關係以及所述熱量值與預設熱量值的大小關係確定所述能量交換裝置的工作模式的具體步驟，還包括:在判定所述冷量值小於所述預設冷量值且所述熱量值低於或等於所述預設熱量值時，確定所述能量交換裝置的工作模式為所述制熱工作模式；在所述熱量工作模式下，控制所述第一三通閥的第二管路、所述壓縮機、所述第四三通閥的第二管路、所述熱量換熱器、所述第三三通閥的第一管路、所述節流器、所述第二三通閥的第二管路、所述換熱器依次串聯形成所述熱量換熱器和所述換熱器之間的制熱管路。
[0074]根據本發明的實施例的能量交換控制方法，通過在判定冷量值小於預設冷量值且熱量值低於或等於預設熱量值時，確定能量交換裝置的工作模式為制熱工作模式以及通過閥組控制模塊形成上述制熱管路，實現了制熱裝置的單獨工作模式，而不會對製冷裝置造成任何影響，節省了功耗，提升了用戶的使用體驗。
[0075]根據本發明的一個實施例，根據所述冷量值和預設冷量值的大小關係以及所述熱量值與預設熱量值的大小關係確定所述能量交換裝置的工作模式的具體步驟，還包括:在判定所述冷量值大於或等於所述預設冷量值且所述熱量值大於所述預設熱量值時，確定所述能量交換裝置的工作模式為所述製冷工作模式；在所述冷量工作模式下，控制所述第一三通閥的第一管路、所述壓縮機、所述第四管路的第一管路、所述換熱器、所述第三三通閥的第二管路、所述節流器、所述第二三通閥的第一管路和所述冷量換熱器依次串聯形成所述冷量換熱器和所述換熱器之間的製冷管路。
[0076]根據本發明的實施例的能量交換控制方法，通過在判定冷量值大於或等於預設冷量值且熱量值大於預設熱量值時，確定能量交換裝置的工作模式為製冷工作模式以及通過閥組控制模塊形成上述製冷管路，實現了製冷裝置的單獨工作模式，而不會對制熱裝置造成任何影響，節省了功耗，提升了用戶的使用體驗。
[0077]根據本發明的一個實施例，根據所述冷量值和預設冷量值的大小關係以及所述熱量值與預設熱量值的大小關係確定所述能量交換裝置的工作模式的具體步驟，還包括:在判定所述冷量值小於所述預設冷量值且所述熱量值大於所述預設熱量值時，確定所述製冷裝置和所述制熱裝置停止工作。
[0078]根據本發明的實施例的能量交換控制方法，通過在判定冷量值小於所述預設冷量值且熱量值大於預設熱量值時，確定製冷裝置和制熱裝置停止工作，控制閥組控制模塊、換熱器、節流器以及壓縮機不進行工作，降低了功耗，提升了用戶的使用體驗。
[0079]如圖7所示，根據本發明的實施例的能量交換控制方法，包括:步驟702，獲取冷量換熱器的冷量值C和熱量換熱器的熱量值H ;步驟704，判斷冷量值C和預設冷量值Cm的大小，以及熱量值H和預設熱量值Hm的大小；步驟706，在判定C彡Cm且H彡Hm時，確定能量交換裝置的工作模式為自循環工作模式；步驟708，在判定C 011且!1> Hm時，確定能量交換裝置的工作模式為製冷工作模式；步驟712，在判定C Hm時，停止能量交換過程；步驟714，控制閥組控制組件的導通狀態，以形成冷量換熱器和熱量換熱器之間的能量自循環管路；步驟716，控制閥組控制組件的導通狀態，以形成冷量換熱器和熱量換熱器之間的制熱管路；步驟718，控制閥組控制組件的導通狀態，以形成冷量換熱器和熱量換熱器之間的製冷管路。
[0080]實施例三:
[0081]將冰箱作為製冷裝置以及將空氣能熱水器作為制熱裝置進行說明，根據溫度傳感器反饋的實時溫度信息來判斷各模式的執行狀態，其中TB、TR分別為用戶設置的冰箱工作溫度和熱水器水箱設定溫度，Tb和Tr則為各狀態判斷中溫度變化判斷閾值，如:在用戶設定的TB?TB+Tb溫度範圍內，冰箱將判定為不需製冷，只有高於TB+Tb時，才判定為需要製冷。其它實時接收的溫度傳感器分別為冰箱溫度TB1，水箱上部溫度TRU，水箱下部溫度TRL，環境溫度TH。
[0082]執行過程中，首先將判斷冰箱是否需要製冷，因為用戶使用過程中，冰箱使用頻繁度將大於熱水器，冰箱的溫度變化次數將大大多於水箱熱水溫度變化次數。當溫度在TB1>TB+Tb時，則判定需要製冷，其它則判定不需要製冷。在不需要製冷的情況下，如果此時水箱溫度TRU〈TR-Tr或TRL〈TR-Tr，此時水箱裡水需要加熱，將開啟空氣能熱泵模式。而當冰箱判定需要製冷時，當水箱溫度處於TRU〈TR-Tr或TRIXTR-Tr時，則啟動自循環節能模式，此時，冰箱製冷的廢棄熱量將被送到水箱中，實現水箱中儲水的加熱，這是最佳的節能模式。如果此時水箱溫度判定不要制熱，則啟動冰箱模式，與正常的冰箱的工作方式一致，為了避免各模式之間的頻繁切換對閥組的衝擊，本控制邏輯中將通過延時時間t來完成降低總程序運行判斷次數。
[0083]以上結合附圖詳細說明了本發明的技術方案，考慮到相關技術中提出如何實現在製冷工作模式、制熱工作模式以及自循環工作模式下的能量交換過程的技術問題，本發明提出了一種能量交換裝置、一種制熱-製冷一體機和一種能量交換控制方法。
[0084]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種能量交換裝置，其特徵在於，包括:制熱-熱量換熱模塊，設置有制熱裝置和配合所述制熱裝置導出熱量的熱量換熱器；製冷-冷量換熱模塊，設置有製冷裝置和配合所述製冷裝置導出冷量的冷量換熱器；閥組控制模塊，連接至所述熱量換熱器和所述冷量換熱器，通過控制至少一個閥門的開關狀態以實現所述冷量換熱器和所述熱量換熱器在製冷工作模式、制熱工作模式以及自循環工作模式下的能量交換過程。
2.根據權利要求1所述的能量交換裝置，其特徵在於，所述閥組控制模塊包括: 第一三通閥，連接至所述冷量換熱器； 第二三通閥，連接至所述冷量換熱器； 第三三通閥，連接至所述第二三通閥和所述熱量換熱器之間； 第四三通閥，連接至所述熱量換熱器和所述第一三通閥之間。
3.根據權利要求2所述的能量交換裝置，其特徵在於，所述閥組控制模塊還包括: 壓縮機，連接在所述第一三通閥和所述第四三通閥之間。
4.根據權利要求2所述的能量交換裝置，其特徵在於，所述閥組控制模塊還包括: 節流器，連接至所述第二三通閥和所述第三三通閥之間。
5.根據權利要求2所述的能量交換裝置，其特徵在於，所述閥組控制模塊還包括: 換熱器，連接在所述第一三通閥和所述第四三通閥之間，同時，連接在所述第三三通閥和所述第四三通閥之間。
6.根據權利要求2至5中任一項所述的能量交換裝置，其特徵在於，所述第一三通閥的第一管路、所述壓縮機、所述第四三通閥的第二管路、所述熱量換熱器、所述第三三通閥的第一管路、所述節流器、所述第二三通閥的所第一管路和述冷量換熱器依次串聯形成所述冷量換熱器和所述熱量換熱器的能量自循環管路，用於能量自循環工作模式下的能量交換。
7.根據權利要求2至5中任一項所述的能量交換裝置，其特徵在於，所述第一三通閥的第一管路、所述壓縮機、所述第四管路的第一管路、所述換熱器、所述第三三通閥的第二管路、所述節流器、所述第二三通閥的第一管路和所述冷量換熱器依次串聯形成所述冷量換熱器和所述換熱器之間的製冷管路，用於製冷工作模式下的能量交換。
8.根據權利要求2至5中任一項所述的能量交換裝置，其特徵在於，所述第一三通閥的第二管路、所述壓縮機、所述第四三通閥的第二管路、所述熱量換熱器、所述第三三通閥的第一管路、所述節流器、所述第二三通閥的第二管路、所述換熱器依次串聯形成所述熱量換熱器和所述換熱器之間的制熱管路，用於制熱工作模式下的能量交換。
9.根據權利要求2至5中任一項所述的能量交換裝置，其特徵在於，還包括: 熱量傳感器，設置於所述制熱裝置，用於對所述制熱裝置的溫度進行實時感測所述制熱裝置的熱量值； 冷量傳感器，設置於所述製冷裝置，用於對所述製冷裝置的溫度進行實時感測所述制熱裝置的冷量值。
10.根據權利要求2至5中任一項所述的能量交換裝置，其特徵在於，還包括: 微處理器，連接至所述冷量傳感器和所述熱量傳感器，用於實時獲取所述冷量值和所述熱量值，所述微處理器設置有四條控制線，分別連接至所述第一三通閥、第二三通閥、第三三通閥和第四三通閥，用於根據所述冷量值和預設冷量值的大小關係以及所述熱量值與預設熱量值的大小關係確定所述能量交換裝置的工作模式。
11.一種制熱-製冷一體機，其特徵在於，包括:如權利要求1至10中任一項所述的能量交換裝置。
12.一種能量交換控制方法，用於如權利要求1至11中任一項所述的能量交換裝置，其特徵在於，包括: 獲取所述冷量值和所述熱量值； 根據所述冷量值和預設冷量值的大小關係以及所述熱量值與預設熱量值的大小關係確定所述能量交換裝置的工作模式。
13.根據權利要求12所述的能量交換控制方法，其特徵在於，根據所述冷量值和預設冷量值的大小關係以及所述熱量值與預設熱量值的大小關係確定所述能量交換裝置的工作模式的具體步驟，包括: 判斷所述冷量值和所述預設冷量值的大小以及所述冷量值和所述預設冷量值的大小; 在判定所述冷量值高於或等於所述預設冷量值且所述熱量值低於或等於所述預設熱量值時，確定所述能量交換裝置的工作模式為所述自循環工作模式； 在所述自循環工作模式下，控制所述第一三通閥的第一管路、所述壓縮機、所述第四三通閥的第二管路、所述熱量換熱器、所述第三三通閥的第一管路、所述節流器、所述第二三通閥的第一管路和所述冷量換熱器依次串聯形成所述冷量換熱器和所述熱量換熱器的能量自循環管路。
14.根據權利要求13所述的能量交換控制方法，其特徵在於，根據所述冷量值和預設冷量值的大小關係以及所述熱量值與預設熱量值的大小關係確定所述能量交換裝置的工作模式的具體步驟，還包括: 在判定所述冷量值小於所述預設冷量值且所述熱量值低於或等於所述預設熱量值時，確定所述能量交換裝置的工作模式為所述制熱工作模式； 在所述熱量工作模式下，控制所述第一三通閥的第二管路、所述壓縮機、所述第四三通閥的第二管路、所述熱量換熱器、所述第三三通閥的第一管路、所述節流器、所述第二三通閥的第二管路、所述換熱器依次串聯形成所述熱量換熱器和所述換熱器之間的制熱管路。
15.根據權利要求13所述的能量交換控制方法，其特徵在於，根據所述冷量值和預設冷量值的大小關係以及所述熱量值與預設熱量值的大小關係確定所述能量交換裝置的工作模式的具體步驟，還包括: 在判定所述冷量值大於或等於所述預設冷量值且所述熱量值大於所述預設熱量值時，確定所述能量交換裝置的工作模式為所述製冷工作模式； 在所述冷量工作模式下，控制所述第一三通閥的第一管路、所述壓縮機、所述第四管路的第一管路、所述換熱器、所述第三三通閥的第二管路、所述節流器、所述第二三通閥的第一管路和所述冷量換熱器依次串聯形成所述冷量換熱器和所述換熱器之間的製冷管路。
16.根據權利要求13所述的能量交換控制方法，其特徵在於，根據所述冷量值和預設冷量值的大小關係以及所述熱量值與預設熱量值的大小關係確定所述能量交換裝置的工作模式的具體步驟，還包括: 在判定所述冷量值小於所述預設冷量值且所述熱量值大於所述預設熱量值時，確定所述製冷裝置和所述制熱裝置停止工作。
【文檔編號】F25B29/00GK104390391SQ201410654636
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月14日 優先權日:2014年11月14日
【發明者】餘根, 沈寶生, 黃慧敏, 宋龍, 胡章勝 申請人:合肥美的暖通設備有限公司