本發(fā)明涉及一種全熱回收型發(fā)動機空氣源空調制熱裝置及其控制方法。

背景技術：

傳統(tǒng)空調機組必須通過電力輸入才能工作，而且對于空氣源熱泵型空調萊說，當環(huán)境溫度低于-25℃時，空氣源熱泵機組的制熱效率很低，普通的空調壓縮機也會因為超極限運行而故障頻繁。

我們知道，燃氣機、汽油機、柴油機等發(fā)動機在工作過程中，用于輸出功率的能量僅占發(fā)動機總功率的1/3，其余2/3的能量將被潤滑油、缸套的冷卻水系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)排掉，傳統(tǒng)的發(fā)動機熱泵裝置僅僅是采用發(fā)動機帶動制冷壓縮機，或者對發(fā)動機冷卻水的廢熱進行了部分利用，提供高溫生活熱水，并沒有從根本上解決發(fā)動機冷卻水、排煙系統(tǒng)的全熱回收利用問題，因此，這種發(fā)動機制冷空調設備僅僅適用于在缺電地區(qū)的應用而已，與普通電動機帶動的空氣源熱泵型空調機組使用環(huán)境氣候條件是一樣的，在冬季采暖的性能并并沒有提高。因此，如果能夠突破技術瓶頸，發(fā)明一種全熱回收型發(fā)動機空調熱泵裝置，那么對于調高發(fā)動機空調熱泵裝置在冬天制熱過程中的性能系數(shù)，拓展發(fā)動機空調熱泵裝置的應用范圍是非常有益的。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種通過對發(fā)動機冷卻水廢熱、排煙廢熱的回收利用，提高空氣源制熱系統(tǒng)的蒸發(fā)器進風溫度，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)動機空氣源空調制熱裝置及其制熱控制方法，其具體的技術方案如下：

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

優(yōu)化地，發(fā)動機冷卻水廢熱回收換熱器和壓縮機潤滑油廢熱回收換熱器設置在蒸發(fā)器進風側。

優(yōu)化地，發(fā)動機排煙管廢熱回收換熱器設置兩級，一級排煙管廢熱換熱器設置在排煙管處，二級排煙管廢熱換熱器設置在蒸發(fā)器進風側。

優(yōu)化地，發(fā)動機冷卻水換熱器一端和發(fā)動機冷卻水膨脹水箱連接，另一端通過發(fā)動機冷卻水流量調節(jié)閥和發(fā)動機以及發(fā)動機冷卻水廢熱換熱器連接。

優(yōu)化地，壓縮機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置閥門，氣液分離器和高壓貯液器之間設置閥門，氣液分離器通過閥門和節(jié)流閥和干燥過濾器連接，高壓貯液器通過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閥門和壓縮機連接。

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

一種權利要求1所述的全熱回收發(fā)動機空氣源空調制熱裝置的控制方法，潤滑油廢熱回收換熱器的控制方法包括下列步驟：

A、根據(jù)權利要求1，全熱回收發(fā)動機空氣源空調制熱裝置制熱運行的轉換由CPU通過環(huán)境溫度傳感器T檢測到的環(huán)境溫度值自動轉換，當環(huán)境溫度值≤T（18℃）時，全熱回收發(fā)動機空氣源空調制熱裝置進入制熱運行狀態(tài)，按下啟動按鈕即可投入制熱運行。

B、全熱回收發(fā)動機空氣源空調制熱裝置運行過程中，當CPU通過壓縮機滑油傳感器檢測到的壓縮機滑油溫度值小于T1（30℃~70℃）、壓縮機排氣溫度傳感器檢測到的壓縮機排氣溫度值小于T2（65℃~120℃）時，全熱回收發(fā)動機空氣源空調制熱裝置繼續(xù)保持運行，壓縮機滑油廢熱回收器不工作；當全熱回收發(fā)動機空氣源空調制熱裝置運行過程中，當CPU通過壓縮機滑油傳感器檢測到的壓縮機滑油溫度值大于T1，或者壓縮機排氣溫度傳感器檢測到的壓縮機排氣溫度值大于T2時，則全熱回收發(fā)動機空氣源空調制熱裝置的壓縮機滑油廢熱回收器進入步驟C；

C、打開潤滑油廢熱管路閥，壓縮機潤滑油泵打開；

D、全熱回收發(fā)動機空氣源空調制熱裝置運行過程中，CPU通過設置在回氣管路上的壓力傳感器檢測到的吸氣壓力值大于P1（0.2~0.5MPa）時，機組繼續(xù)運行，冷卻水廢熱回收器不投入工作；當CPU通過設置在回氣管路上的壓力傳感器檢測到的吸氣壓力值≤P1時，全熱回收發(fā)動機空氣源空調制熱裝置進入步驟E，即冷卻水廢熱回收器投入工作；

E、打開發(fā)動機冷卻水廢熱回收閥和水泵，則發(fā)動機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到的回氣壓力值達到P1時，則CPU自動關閉冷卻水閥并停止冷卻水泵運行；

F、發(fā)動機冷卻水廢熱回收期投入工作后，如果CPU通過設置在回氣管上的壓力傳感器檢測到的回氣壓力值≤P1時，全熱回收發(fā)動機空氣源空調制熱裝置進入步驟G，即排煙廢熱回收器投入工作；

G、打開排煙廢熱回收管路上的閥門、啟動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到的回氣壓力值達到P1時，則CPU自動關閉排煙廢熱回收管路上的水閥并停止冷卻水泵運行。

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

進一步地，在發(fā)動機冷卻水管路上設置一個間壁式換熱器，可以滿足生活熱水的需要。

進一步地，將發(fā)動機與制冷系統(tǒng)其它設備組裝在一個維護架構箱體內，可以形成一個完整的機組，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。

進一步地，發(fā)動機排煙廢熱采用循環(huán)水進行熱回收，可以有效地解決排煙系統(tǒng)的阻力和換熱器積碳問題。

進一步地，壓縮機潤滑油廢熱回收器置于發(fā)動機冷卻水廢熱回收器、發(fā)動機排煙廢熱回收器的進風側，有利于避免因發(fā)動機冷卻水廢熱回收器、發(fā)動機排煙廢熱回收器回收的廢熱過多，導致潤滑油溫度冷卻不到所要控制的溫度。

進一步地，通過制冷系統(tǒng)的閥門轉換，該系統(tǒng)在夏季可以滿足夏季制冷的需要。

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

更加有利的是，如果使用發(fā)動機帶動一個副發(fā)電機，可以為生活、工作提供充足的電力供應。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實施例1結構示意圖；

圖2是本發(fā)明的實施例2的結構示意圖；

圖3是本發(fā)明的實施例3的結構示意圖。

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

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細的說明。

實施例1：

如圖1所示，本發(fā)明的全熱回收型發(fā)動機空氣源空調制熱裝置，其依次包括發(fā)動機、壓縮機、換熱器、高壓貯熱器、干燥過濾器、翅片式換熱器、氣液分離器，依次連接形成回路，發(fā)動機和翅片換熱器之間設置發(fā)動機冷卻水膨脹水箱、發(fā)動機排煙廢熱膨脹水箱，發(fā)動機和發(fā)動機冷卻水膨脹水箱之間設置發(fā)動機冷卻水循環(huán)水泵；發(fā)動機和發(fā)動機排煙廢熱膨脹水箱之間設置發(fā)動機排煙廢熱循環(huán)泵。發(fā)動機冷卻水廢熱回收換熱器和壓縮機潤滑油廢熱回收換熱器設置在蒸發(fā)器進風側。發(fā)動機排煙管廢熱回收換熱器設置兩級，一級排煙管廢熱換熱器設置在排煙管處，二級排煙管廢熱換熱器設置在蒸發(fā)器進風側。發(fā)動機冷卻水換熱器一端和發(fā)動機冷卻水膨脹水箱連接，另一端通過發(fā)動機冷卻水流量調節(jié)閥和發(fā)動機以及發(fā)動機冷卻水廢熱換熱器連接。壓縮機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置閥門，氣液分離器和高壓貯液器之間設置閥門，氣液分離器通過閥門和節(jié)流閥和干燥過濾器連接，高壓貯液器通過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閥門和壓縮機連接。潤滑油管路上設置油溫傳感器或者排氣管路上設置排氣溫度傳感器，蒸發(fā)器回氣管路上設置回氣管路溫度傳感器。全熱回收發(fā)動機空氣源空調制熱裝置的控制方法，潤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)動機空氣源空調制熱裝置運行過程中，當CPU通過壓縮機滑油傳感器檢測到的壓縮機滑油溫度值小于T1（30℃~70℃）、壓縮機排氣溫度傳感器檢測到的壓縮機排氣溫度值小于T2（65℃~120℃）時，全熱回收發(fā)動機空氣源空調制熱裝置繼續(xù)保持運行，壓縮機滑油廢熱回收器不工作；當全熱回收發(fā)動機空氣源空調制熱裝置運行過程中，當CPU通過壓縮機滑油傳感器檢測到的壓縮機滑油溫度值大于T1，或者壓縮機排氣溫度傳感器檢測到的壓縮機排氣溫度值大于T2時，則全熱回收發(fā)動機空氣源空調制熱裝置的壓縮機滑油廢熱回收器投入工作，打開潤滑油廢熱管路閥，壓縮機潤滑油泵打開。

實施例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)動機空氣源空調制熱裝置運行過程中，CPU通過設置在回氣管路上的壓力傳感器檢測到的吸氣壓力值大于P1（0.2~0.5MPa）時，機組繼續(xù)運行，冷卻水廢熱回收器不投入工作；當CPU通過設置在回氣管路上的壓力傳感器檢測到的吸氣壓力值≤P1時，全熱回收發(fā)動機空氣源空調制熱裝置的冷卻水廢熱回收器投入工作，打開發(fā)動機冷卻水廢熱回收閥和水泵，則發(fā)動機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到的回氣壓力值達到P1時，則CPU自動關閉冷卻水閥并停止冷卻水泵運行。

實施例3：

排煙管廢熱回收散熱器的控制方法包括下列步驟：發(fā)動機冷卻水廢熱回收期投入工作后，如果CPU通過設置在回氣管上的壓力傳感器檢測到的回氣壓力值≤P1時，全熱回收發(fā)動機空氣源空調制熱裝置的排煙廢熱回收器投入工作，打開排煙廢熱回收管路上的閥門、啟動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到的回氣壓力值達到P1時，則CPU自動關閉排煙廢熱回收管路上的水閥并停止冷卻水泵運行。

以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。