热泵系统、空调器以及热泵系统的控制方法与流程

文档序号:24161759发布日期:2021-03-05 12:58阅读:119来源:国知局
热泵系统、空调器以及热泵系统的控制方法与流程

1.本发明涉及热泵技术领域,具体而言,涉及一种热泵系统、空调器以及热泵系统的控制方法。


背景技术:

2.近些年来,具有双蒸发温度的制冷系统在我国被广泛研究,一般的具有双蒸发温度的热泵系统包括两个室内换热器、一个室外换热器,压缩机具有双吸气口,单排气口,该系统可以设置不同的蒸发温度,夏季制冷,冬季制热。
3.然而上述系统的压缩机调节单一,只进行单级压缩,在实际使用时,面对多变的环境条件和室内需求,系统需要变工况运行,此时压缩机无法工作在最优条件下,导致压缩机能效下降。另外,由于冬季室外温度较低,仅使用一种热源可能会导致机组能效较低。


技术实现要素:

4.本发明的主要目的在于提供一种热泵系统、空调器以及热泵系统的控制方法,以解决现有技术中的热泵系统的能效较低的技术问题。
5.为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种热泵系统,包括:压缩机,压缩机具有相互独立的低压压缩缸、变压压缩缸和高压压缩缸,压缩机具有排气口和吸气口,低压压缩缸的进气口和/或变压压缩缸的进气口形成吸气口,变压压缩缸的出气口和/或高压压缩缸的出气口形成排气口;使用侧换热管路、热源换热管路和四通阀,四通阀的四个端口分别与吸气口、排气口、使用侧换热管路的第一连通端和热源换热管路的第一连通端连通,使用侧换热管路的第二连通端与热源换热管路的第二连通端连通;其中,使用侧换热管路包括并联设置的第一使用侧换热器和第二使用侧换热器,第一使用侧换热器和/或第二使用侧换热器通过使用侧换热管路的第一连通端与四通阀连通;热源换热管路包括并联设置的第一热源换热器和第二热源换热器,第一热源换热器和/或第二热源换热器通过热源换热管路的第一连通端与四通阀连通。
6.进一步地,热泵系统还包括:第一管路和第二管路,第一管路的第一连通端与四通阀连通,第一管路的第二连通端与低压压缩缸的进气口连通;第二管路的第一连通端与第一管路连通,第二管路的第二连通端与变压压缩缸的进气口连通;第一电磁阀和第五电磁阀,第一电磁阀设置在第二管路上,第五电磁阀设置在第一管路上。
7.进一步地,热泵系统还包括:第三管路和第六电磁阀,第三管路的第一连通端与第二热源换热器的第一连通端连通,第三管路的第二连通端与第二管路连通,第六电磁阀设置在第三管路上;其中,第一电磁阀位于第二管路的第一连通端和第三管路之间。
8.进一步地,热泵系统还包括:第四管路,第四管路的第一连通端与第二使用侧换热器的第一连通端连通,低压压缩缸的进气口和/或变压压缩缸的进气口与第四管路的第二连通端连通;第十电磁阀,设置在第四管路上。
9.进一步地,热泵系统还包括:第四管路,第四管路的第一连通端与第二使用侧换热
器的第一连通端连通,第四管路的第二连通端与第三管路连通,第四管路的第二连通端位于第六电磁阀和第三管路的第二连通端和第六电磁阀之间;第十电磁阀,设置在第四管路上。
10.进一步地,热泵系统还包括:第五管路,第五管路的第一连通端与高压压缩缸的出气口连通,第五管路的第二连通端与四通阀连通;第六管路,第六管路的第一连通端与变压压缩缸的出气口连通,第六管路的第二连通端与第五管路连通;第三电磁阀,设置在第六管路上。
11.进一步地,热泵系统还包括:第七管路,第七管路的第一连通端与低压压缩缸的出气口连通,第七管路的第二连通端与高压压缩缸的进气口连通;第八管路,第八管路的第一连通端与变压压缩缸的出气口连通,第八管路的第二连通端与高压压缩缸的进气口连通;第二电磁阀,设置在第八管路上。
12.进一步地,热泵系统还包括:闪蒸器和第九管路,变压压缩缸的进气口和/或高压压缩缸的进气口与第九管路的第一连通端连通,第九管路的第二连通端与闪蒸器连通;第四电磁阀,设置在第九管路上。
13.进一步地,热泵系统还包括:第十管路,第十管路的第一连通端与第一使用侧换热器的第二连通端连通,第十管路的第二连通端与闪蒸器连通,第十管路上设置有第一电子膨胀阀;第十一管路,第一热源换热器的第二连通端和/或第二热源换热器的第二连通端与第十一管路的第一连通端连通,第十一管路的第二连通端与闪蒸器连通,第十一管路上设置有第二电子膨胀阀。
14.进一步地,使用侧换热管路的第二连通端和热源换热管路的第二连通端通过第十二管路连通,热泵系统还包括:第十二管路,第一使用侧换热器的第二连通端和/或第二使用侧换热器的第二连通端与第十二管路的第一连通端连通,第一热源换热器的第二连通端和/或第二热源换热器的第二连通端与第十二管路的连通端连通;第三电子膨胀阀,设置在第十二管路上。
15.进一步地,使用侧换热管路还包括:第十三管路和第十四管路,十三管路和第十四管路并联设置,第一使用侧换热器设置在第十三管路上,第二使用侧换热器设置在第十四管路上;第八电磁阀,设置在第十三管路上,第八电磁阀位于第一使用侧换热器的第一连通端和四通阀之间;第九电磁阀,设置在第十四管路上,第九电磁阀位于第二使用侧换热器的第一连通端和四通阀之间。
16.进一步地,使用侧换热管路还包括:第七电磁阀,设置在第十三管路上,第七电磁阀位于第一使用侧换热器的第二连通端和第十三管路的第二连通端之间。
17.进一步地,热源换热管路还包括:第十五管路和第十六管路,第十五管路和第十六管路并联设置,第一热源换热器设置在第十五管路上,第二热源换热器设置在第十六管路上;第十五电磁阀,设置在第十五管路上,第十五电磁阀位于第一热源换热器的第一连通端和四通阀之间;第十四电磁阀,设置在十六管路上,第十四电磁阀位于第二热源换热器的第一连通端和四通阀之间。
18.进一步地,第十五管路的第二连通端和第十六管路的第二连通端均与第十二管路的第二连通端连通,热源换热管路还包括:第十一电磁阀,设置在第十五管路上,第十一电磁阀位于第一热源换热器的第二连通端和第十五管路的第二连通端之间;第十三电磁阀,
设置在第十六管路上,第十三电磁阀位于第二热源换热器的第二连通端和第十六管路的第二连通端之间。
19.进一步地,热源换热管路还包括:第十二电磁阀,设置在第十五管路上,第十二电磁阀位于第十一电磁阀和第十三电磁阀之间。
20.根据本发明的另一方面提供了一种空调器,包括热泵系统,热泵系统为上述提供的热泵系统。
21.根据本发明的另一方面提供了一种热泵系统的控制方法,适用于上述提供的热泵系统,控制热泵系统在双蒸发温度制冷模式、单蒸发温度制冷模式、双热源制热模式和单热源制热模式之间进行切换。
22.进一步地,当热泵系统的第二热源换热器的热源的温度高于第一预设值时,热泵系统处于单热源制热模式,控制方法包括:控制第一热源换热器不工作;控制热泵系统的第二热源换热器的第一连通口与热泵系统的变压压缩缸的进气口连通,并控制变压压缩缸的出气口形成热泵系统的排气口。
23.进一步地,当热泵系统的第二热源换热器的热源的温度低于第一预设值大于第二预设值时,热泵系统处于双热源制热模式;控制方法包括:控制热泵系统的第一热源换热器的第一连通口与热泵系统的低压压缩缸的进气口连通,控制低压压缩缸的出气口与高压压缩缸的进气口连通;控制热泵系统的第二热源换热器的第一连通口与热泵系统的变压压缩缸的进气口连通;控制变压压缩缸的出气口和高压压缩缸的出气口形成排气口。
24.进一步地,当热泵系统的第二热源换热器的热源的温度小于第二预设值时,热泵系统处于双热源制热模式;控制方法包括:控制热泵系统的第一热源换热器的第一连通口与热泵系统的低压压缩缸的进气口连通,控制热泵系统的第二热源换热器的第一连通口与热泵系统的变压压缩缸的进气口连通;控制低压压缩缸的出气口和变压压缩缸的出气口均与高压压缩缸的进气口连通,控制高压压缩缸的出气口形成排气口。
25.进一步地,当热泵系统的使用侧换热管路的负荷大于第三预设值时,热泵系统处于双蒸发温度制冷模式。控制方法包括:控制热泵系统的第一使用侧换热器的第一连通口与热泵系统的低压压缩缸的进气口连通,控制低压压缩缸的出气口与高压压缩缸的进气口连通;控制热泵系统的第二使用侧换热器的第一连通口与热泵系统的变压压缩缸的进气口连通,控制变压压缩缸的出气口与高压压缩缸的进气口连通;控制高压压缩缸的出气口形成排气口。
26.进一步地,当使用侧换热管路的负荷小于第三预设值时,热泵系统处于双蒸发温度制冷模式,控制方法包括:控制第一使用侧换热器的第一连通口与低压压缩缸的进气口连通,控制低压压缩缸的出气口与高压压缩缸的进气口连通;控制第二使用侧换热器的第二连通口与变压压缩缸的进气口连通;变压压缩缸的出气口和高压压缩缸的出气口形成热泵系统的排气口。
27.应用本发明的技术方案,通过使低压压缩缸的进气口和/或变压压缩缸的进气口形成吸气口,变压压缩缸的出气口和/或高压压缩缸的出气口形成排气口,第一使用侧换热器和/或第二使用侧换热器通过使用侧换热管路的第一连通端与四通阀连通,第一热源换热器和/或第二热源换热器通过热源换热管路的第一连通端与四通阀连通,能够根据实际使用情况,实现压缩机进行单级(单缸),双级(双缸、三缸),单、双级共存(三缸)的不同组合
切换方式,提高了热泵系统的使用能效。因此,通过本发明提供的技术方案,能够解决现有技术中的热泵系统的能效较低的技术问题。
附图说明
28.构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
29.图1示出了根据本发明的实施例提供的三缸压缩机的系统工作图;
30.图2示出了根据本发明的实施例提供的三缸双机压缩机的系统工作图。
31.其中,上述附图包括以下附图标记:
32.1、第一使用侧换热器;21、第一电磁阀;22、第二电磁阀;23、第三电磁阀;24、第四电磁阀;25、第五电磁阀;26、第六电磁阀;3、压缩机;31、低压压缩缸;32、变压压缩缸;33、高压压缩缸;41、第一电子膨胀阀;42、第二电子膨胀阀;43、第三电子膨胀阀;5、闪蒸器;6、第一热源换热器;7、四通阀;8、第二热源换热器;91、第七电磁阀;92、第八电磁阀;93、第九电磁阀;94、第十电磁阀;95、第十一电磁阀;951、第十二电磁阀;96、第十三电磁阀;97、第十四电磁阀;98、第十五电磁阀;10、第二使用侧换热器。
具体实施方式
33.需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
34.如图1和图2所示,为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种热泵系统,包括压缩机3使用侧换热管路、热源换热管路和四通阀7(四通换向阀),压缩机3具有相互独立的低压压缩缸31(低压级气缸)、变压压缩缸32(又称为可变压力气缸)和高压压缩缸33(高压级气缸),压缩机3具有排气口和吸气口,低压压缩缸31的进气口和/或变压压缩缸32的进气口形成吸气口,变压压缩缸32的出气口和/或高压压缩缸33的出气口形成排气口;使用侧换热管路、热源换热管路和四通阀7,四通阀7的四个端口分别与吸气口、排气口、使用侧换热管路的第一连通端和热源换热管路的第一连通端连通,使用侧换热管路的第二连通端与热源换热管路的第二连通端连通;其中,使用侧换热管路包括并联设置的第一使用侧换热器1和第二使用侧换热器10,第一使用侧换热器1和/或第二使用侧换热器10通过使用侧换热管路的第一连通端与四通阀7连通;热源换热管路包括并联设置的第一热源换热器6和第二热源换热器8,第一热源换热器6和/或第二热源换热器8通过热源换热管路的第一连通端与四通阀7连通。
35.采用本发明的实施例提供的技术方案,通过使低压压缩缸31的进气口和/或变压压缩缸32的进气口形成吸气口,变压压缩缸32的出气口和/或高压压缩缸33的出气口形成排气口,第一使用侧换热器1和/或第二使用侧换热器10通过使用侧换热管路的第一连通端与四通阀7连通,第一热源换热器6和/或第二热源换热器8通过热源换热管路的第一连通端与四通阀7连通,能够根据实际使用情况,实现压缩机3进行单级(单缸),双级(双缸、三缸),单、双级共存(三缸)的不同组合切换方式,提高了热泵系统的使用能效。因此,能够解决现有技术中的热泵系统的能效较低的技术问题。
36.本实施例中的压缩机3可以为普通的三缸或者三缸双级,当为三缸双级时,无论冬
天或夏天,吸气在压缩机3中均进行双机压缩,以提高系统能效。
37.具体的,本实施例中的热泵系统还包括第一管路、第二管路、第一电磁阀21和第五电磁阀25,第一管路的第一连通端与四通阀7连通,第一管路的第二连通端与低压压缩缸31的进气口连通。第二管路的第一连通端与第一管路连通,第二管路的第二连通端与变压压缩缸32的进气口连通。第一电磁阀21设置在第二管路上,第五电磁阀25设置在第一管路上。这样,以便于控制压缩机3从低压压缩缸31的进气口进气、或者变压压缩缸32的进气口进气、或者低压压缩缸31的进气口和变压压缩缸32的进气口共同进气。
38.在本实施例中,热泵系统还包括第三管路和第六电磁阀26,第三管路的第一连通端与第二热源换热器8的第一连通端连通,第三管路的第二连通端与第二管路连通,第六电磁阀26设置在第三管路上。其中,第一电磁阀21位于第二管路的第一连通端和第三管路之间。上述结构能够便于使第二热源换热器8与压缩机3的吸气口直接连通。
39.具体的,本实施例例中的热泵系统还包括第四管路和第十电磁阀94,第四管路的第一连通端与第二使用侧换热器10的第一连通端连通,低压压缩缸31的进气口和/或变压压缩缸32的进气口与第四管路的第二连通端连通。第十电磁阀94设置在第四管路上,以便于使第二使用侧换热器10与压缩机3的吸气口直接连通。
40.在本实施例中,热泵系统还包括第四管路和第十电磁阀94,第四管路的第一连通端与第二使用侧换热器10的第一连通端连通,第四管路的第二连通端与第三管路连通,第四管路的第二连通端位于第六电磁阀26和第三管路的第二连通端和第六电磁阀26之间。第十电磁阀94设置在第四管路上,以便于使第二使用侧换热器10与压缩机3的吸气口直接连通,并优化结构的管路布局。
41.具体的,本实施例中的热泵系统还包括第五管路、第六管路和第三电磁阀23,第五管路的第一连通端与高压压缩缸33的出气口连通,第五管路的第二连通端与四通阀7连通。第六管路的第一连通端与变压压缩缸32的出气口连通,第六管路的第二连通端与第五管路连通。第三电磁阀23设置在第六管路上,以便于进行排气。
42.在本实施例中,热泵系统还包括第七管路、第六管路和第二电磁阀22,第七管路的第一连通端与低压压缩缸31的出气口连通,第七管路的第二连通端与高压压缩缸33的进气口连通。第八管路,第八管路的第一连通端与变压压缩缸32的出气口连通,第八管路的第二连通端与高压压缩缸33的进气口连通。第二电磁阀22设置在第八管路上,以便于进行二级压缩。
43.具体的,本实施例中的热泵系统还包括闪蒸器5和第九管路,变压压缩缸32的进气口和/或高压压缩缸33的进气口与第九管路的第一连通端连通,第九管路的第二连通端与闪蒸器5连通。第四电磁阀24设置在第九管路上,以便于控制补气。
44.在本实施例中,热泵系统还包括第十管路和第十一管路,第十管路的第一连通端与第一使用侧换热器1的第二连通端连通,第十管路的第二连通端与闪蒸器5连通,第十管路上设置有第一电子膨胀阀41。第一热源换热器6的第二连通端和/或第二热源换热器8的第二连通端与第十一管路的第一连通端连通,第十一管路的第二连通端与闪蒸器5连通,第十一管路上设置有第二电子膨胀阀42,以便于进行节流。
45.具体的,本实施例中使用侧换热管路的第二连通端和热源换热管路的第二连通端通过第十二管路连通,热泵系统还包括第十二管路和第三电子膨胀阀43,第一使用侧换热
器1的第二连通端和/或第二使用侧换热器10的第二连通端与第十二管路的第一连通端连通,第一热源换热器6的第二连通端和/或第二热源换热器8的第二连通端与第十二管路的连通端连通。第三电子膨胀阀43设置在第十二管路上,以便于进行节流。
46.在本实施例中,使用侧换热管路还包括第十三管路、第十四管路、第八电磁阀92和第九电磁阀93,十三管路和第十四管路并联设置,第一使用侧换热器1设置在第十三管路上,第二使用侧换热器10设置在第十四管路上。第八电磁阀92设置在第十三管路上,第八电磁阀92位于第一使用侧换热器1的第一连通端和四通阀7之间。第九电磁阀93设置在第十四管路上,第九电磁阀93位于第二使用侧换热器10的第一连通端和四通阀7之间。通过上述结构,能够便于控制第一使用侧换热器1和第二使用侧换热器10的使用情况。
47.具体的,本实施例中的使用侧换热管路还包括第七电磁阀91,第七电磁阀91设置在第十三管路上,第七电磁阀91位于第一使用侧换热器1的第二连通端和第十三管路的第二连通端之间,以便于控制第一使用侧换热器1内的制冷剂的使用情况并选择合理的节流方式。
48.在本实施例中,热源换热管路还包括:第十五管路和第十六管路,第十五管路和第十六管路并联设置,第一热源换热器6设置在第十五管路上,第二热源换热器8设置在第十六管路上;第十五电磁阀98,设置在第十五管路上,第十五电磁阀98位于第一热源换热器6的第一连通端和四通阀7之间;第十四电磁阀97,设置在十六管路上,第十四电磁阀97位于第二热源换热器8的第一连通端和四通阀7之间。通过上述结构,能够便于控制第一热源换热器6和第二热源换热器8的使用情况。
49.具体的,本实施例中的第十五管路的第二连通端和第十六管路的第二连通端均与第十二管路的第二连通端连通。热源换热管路还包括第十一电磁阀95,第十一电磁阀95设置在第十五管路上,第十一电磁阀95位于第一热源换热器6的第二连通端和第十五管路的第二连通端之间;第十三电磁阀96,设置在第十六管路上,第十三电磁阀96位于第二热源换热器8的第二连通端和第十六管路的第二连通端之间。通过上述结构,以便于控制第二热源换热器8的连通情况。
50.在本实施例中,热源换热管路还包括第十二电磁阀951,第十二电磁阀951设置在第十五管路上,第十二电磁阀951位于第十一电磁阀95和第十三电磁阀96之间。通过上述结构,以便于控制第一热源换热器6的连通情况。
51.根据本发明的实施例二提供了一种空调器,包括热泵系统,热泵系统为上述实施例提供的热泵系统。
52.根据本发明的实施例三提供了一种热泵系统的控制方法,适用于上述提供的热泵系统,控制热泵系统在双蒸发温度制冷模式、单蒸发温度制冷模式、双热源制热模式和单热源制热模式之间进行切换,以提高系统的能效。
53.具体的,当热泵系统的第二热源换热器8的热源的温度高于第一预设值时,热泵系统处于单热源制热模式,控制方法包括:控制第一热源换热器6不工作;控制热泵系统的第二热源换热器8的第一连通口与热泵系统的变压压缩缸32的进气口连通,并控制变压压缩缸32的出气口形成热泵系统的排气口。上述方法能够有效节约能源,提高机组能效。
54.在本实施例中,当热泵系统的第二热源换热器8的热源的温度低于第一预设值大于第二预设值时,热泵系统处于双热源制热模式;控制方法包括:控制热泵系统的第一热源
换热器6的第一连通口与热泵系统的低压压缩缸31的进气口连通,控制低压压缩缸31的出气口与高压压缩缸33的进气口连通。控制热泵系统的第二热源换热器8的第一连通口与热泵系统的变压压缩缸32的进气口连通。控制变压压缩缸32的出气口和高压压缩缸33的出气口形成排气口。上述方法能够有效保证提供供热需求,并有效利用第二热源换热器的热源,提高机组能效。
55.具体的,当热泵系统的第二热源换热器8的热源的温度小于第二预设值时,热泵系统处于双热源制热模式;控制方法包括:控制热泵系统的第一热源换热器6的第一连通口与热泵系统的低压压缩缸31的进气口连通,控制热泵系统的第二热源换热器8的第一连通口与热泵系统的变压压缩缸32的进气口连通;控制低压压缩缸31的出气口和变压压缩缸32的出气口均与高压压缩缸33的进气口连通,控制高压压缩缸33的出气口形成排气口。上述方法能够有效保证提供供热需求,并有效利用第二热源换热器的热源,提高机组能效。
56.在本实施例中,当热泵系统的使用侧换热管路的负荷大于第三预设值时,热泵系统处于双蒸发温度制冷模式,控制方法包括:控制热泵系统的第一使用侧换热器1的第一连通口与热泵系统的低压压缩缸31的进气口连通,控制低压压缩缸31的出气口与高压压缩缸33的进气口连通;控制热泵系统的第二使用侧换热器10的第一连通口与热泵系统的变压压缩缸32的进气口连通,控制变压压缩缸32的出气口与高压压缩缸33的进气口连通;控制高压压缩缸33的出气口形成排气口。上述方法能够有效保证提供充足的冷量,提高机组能效。
57.具体的,当使用侧换热管路的负荷小于第三预设值时,热泵系统处于双蒸发温度制冷模式,控制方法包括:控制第一使用侧换热器1的第一连通口与低压压缩缸31的进气口连通,控制低压压缩缸31的出气口与高压压缩缸33的进气口连通;控制第二使用侧换热器10的第二连通口与变压压缩缸32的进气口连通;变压压缩缸32的出气口和高压压缩缸33的出气口形成热泵系统的排气口。上述方法能够有效保证提供充足的冷量,提高机组能效。
58.本发明的压缩机3包括1个低压气缸、1个变压压缩缸32和1个高压压缩缸33,通过电磁阀控制压缩机各气缸吸排气流向,可使压缩机进行单级单缸,双级双缸、三缸,单、双级共存三缸的不同组合切换方式。
59.本发明中的变压压缩缸32与第二热源换热器连接,在不同热源条件下,分别作为低压级及中压级,适用于第二热源条件不稳定的情况。
60.在不同运行工况下,系统通过控制四通换向阀和电磁阀,两个蒸发器、两个冷凝器可以实现单独运行、同时运行等不同的组合方式,在夏季可实现双蒸发温度制冷或单蒸发温度制冷,在冬季可利用一种热源制热或同时利用两种热源制热,提高系统运行能效,使系统运行最优。
61.通过控制四通换向阀、电磁阀和电子膨胀阀,在夏季,可进行使用侧换热器不同运行模式切换,实现双蒸发温度制冷或单蒸发温度制冷;在冬季,可进行热源侧换热器不同运行模式切换,利用一种热源制热或同时利用两种热源制热,提高系统运行能效。本发明系统可实现制冷、制热、热回收,提高设备利用率。
62.系统在冬季运行时,根据不同的热源温度,可进行不同的运行控制:
63.在第二热源温度较高、热量较多时,只需要使用第二热源换热器8作为热源侧即可满足系统需求。此时热源侧温度较高,压缩机3只需要进行单缸单级压缩。此工况的系统循环如下:打开第三电磁阀23、第六电磁阀26、第八电磁阀92、第九电磁阀93、第十一电磁阀
95、第十三电磁阀96,关闭第一电磁阀21、第二电磁阀22、第四电磁阀24、第五电磁阀25、第七电磁阀91、第十电磁阀94、第十二电磁阀951、第十四电磁阀97、第十五电磁阀98,打开第一电子膨胀阀41、第二电子膨胀阀42、第三电子膨胀阀43。制冷剂分别在第一使用侧换热器1、第二使用侧换热器10中放热,后流过第一使用侧换热器1的制冷剂经第一电子膨胀阀41、第二电子膨胀阀42节流,通过第十一电磁阀95、第十三电磁阀96进入第二热源换热器8,流过第二使用侧换热器10的制冷剂经第三电子膨胀阀43节流,通过第十三电磁阀96进入第二热源换热器8,所有制冷剂在第二热源换热器8中吸热,吸热后制冷剂经第六电磁阀26进入压缩机3的变压压缩缸32压缩,压缩后制冷剂通过第三电磁阀23排出,经四通阀7、第八电磁阀92、第九电磁阀93分别进入第一使用侧换热器1、第二使用侧换热器10中,进行下一循环。在此循环中,室内侧具有单冷凝温度,室外侧具有单蒸发温度。
64.在第二热源温度较低、热量较少时,需要第二热源换热器8和第一热源换热器6联合运行来满足系统所需热量。此时热源侧温度较低,压缩机3需要进行单缸单级、双缸双级同时进行的压缩过程。系统循环过程如下:打开第三电磁阀23、第四电磁阀24、第五电磁阀25、第六电磁阀26、第八电磁阀92、第九电磁阀93、第十二电磁阀951、第十三电磁阀96、第十五电磁阀98,关闭第一电磁阀21、第二电磁阀22、第七电磁阀91、第十电磁阀94、第十一电磁阀95、第十四电磁阀97,打开第一电子膨胀阀41、第二电子膨胀阀42、第三电子膨胀阀43。一部分制冷剂在第一使用侧换热器1中放热,放热后制冷剂经第一电子膨胀阀41、第二电子膨胀阀42节流,然后通过第十二电磁阀951进入第一热源换热器6吸热,吸热后经第十五电磁阀98、四通阀7、第五电磁阀25进入压缩机3的低压压缩缸31经过一级压缩后进入压缩机3的高压压缩缸33,与从通过闪蒸器5、第四电磁阀24进来的补气共同进行二级压缩。另一部分制冷剂在第二使用侧换热器10中放热,放热后制冷剂经第三电子膨胀阀43节流,然后通过第十三电磁阀96进入第二热源换热器8吸热,吸热后经第六电磁阀26进入压缩机3的变压压缩缸32进行一级压缩,压缩后通过第三电磁阀23与第一部分制冷剂混合,后所有制冷剂通过四通阀7、第八电磁阀92、第九电磁阀93分别进入第一使用侧换热器1、第二使用侧换热器10中,进行下一循环。在此循环中,室内侧具有单冷凝温度,室外侧具有双蒸发温度。
65.在第二热源温度很低、热量很少时,需要第二热源换热器8和第一热源换热器6联合运行来满足系统所需热量。此时热源侧温度较低,压缩机3需要进行三缸双级压缩。系统循环过程如下:打开第二电磁阀22、第四电磁阀24、第五电磁阀25、第六电磁阀26、第八电磁阀92、第九电磁阀93、第十二电磁阀951、第十三电磁阀96、第十五电磁阀98,关闭第一电磁阀21、第三电磁阀23、第七电磁阀91、第十电磁阀94、第十一电磁阀95、第十四电磁阀97,打开第一电子膨胀阀41、第二电子膨胀阀42、第三电子膨胀阀43。一部分制冷剂在第一使用侧换热器1中放热,放热后制冷剂经第一电子膨胀阀41、第二电子膨胀阀42节流,然后通过第十二电磁阀951进入第一热源换热器6吸热,吸热后经第十五电磁阀98、四通阀7、第五电磁阀25进入压缩机3的低压压缩缸31进行一级压缩。另一部分制冷剂在第二使用侧换热器10中放热,放热后制冷剂经第三电子膨胀阀43节流,然后通过第十三电磁阀96进入第二热源换热器8吸热,吸热后经第六电磁阀26进入压缩机3的变压压缩缸32进行一级压缩,两部分制冷剂在经过一级压缩后混合进入压缩机3的高压压缩缸33,与从通过闪蒸器5、第四电磁阀24进来的补气共同进行二级压缩。压缩后所有制冷剂通过四通阀7、第八电磁阀92、第九电磁阀93分别进入第一使用侧换热器1、第二使用侧换热器10中,进行下一循环。在此循环
中,室内侧具有单冷凝温度,室外侧具有双蒸发温度。
66.在第二热源不可用时,需要单独使用第一热源换热器6作为热源侧,当第一热源温度较低时,压缩机3可以进行双缸双级压缩。此工况的系统循环如下:打开第四电磁阀24、第五电磁阀25、第八电磁阀92、第九电磁阀93、第十一电磁阀95、第十二电磁阀951、第十五电磁阀98,关闭第一电磁阀21、第二电磁阀22、第三电磁阀23、第六电磁阀26、第七电磁阀91、第十电磁阀94、第十三电磁阀96、第十四电磁阀97,打开第一电子膨胀阀41、第二电子膨胀阀42、第三电子膨胀阀43。制冷剂分别在第一使用侧换热器1、第二使用侧换热器10中放热,后流过第一使用侧换热器1的制冷剂经第一电子膨胀阀41、第二电子膨胀阀42节流,后通过第十二电磁阀951进入第一热源换热器6,流过第二使用侧换热器10的制冷剂经第三电子膨胀阀43节流,后通过第十一电磁阀95、第十二电磁阀951进入第一热源换热器6,所有制冷剂在第一热源换热器6中吸热,吸热后制冷剂经第十五电磁阀98、四通阀7、第五电磁阀25进入压缩机3的低压压缩缸31进行一级压缩,后进入压缩机3的高压压缩缸33,与从通过闪蒸器5进来的补气共同进行二级压缩,压缩后所有制冷剂经四通阀7、第八电磁阀92、第九电磁阀93分别进入第一使用侧换热器1、第二使用侧换热器10中,进行下一循环。在此循环中,室内侧具有单冷凝温度,室外侧具有单蒸发温度。
67.在第二热源不可用时,需要单独使用第一热源换热器6作为热源侧,当第一热源温度很低时,压缩机3可以进行三缸双级压缩。此工况的系统循环如下:打开第一电磁阀21、第二电磁阀22、第四电磁阀24、第五电磁阀25、第八电磁阀92、第九电磁阀93、第十一电磁阀95、第十二电磁阀951、第十五电磁阀98,关闭第三电磁阀23、第六电磁阀26、第七电磁阀91、第十电磁阀94、第十三电磁阀96、第十四电磁阀97,打开第一电子膨胀阀41、第二电子膨胀阀42、第三电子膨胀阀43。制冷剂分别在第一使用侧换热器1、第二使用侧换热器10中放热,后流过第一使用侧换热器1的制冷剂经第一电子膨胀阀41、第二电子膨胀阀42节流,后通过第十二电磁阀951进入第一热源换热器6,流过第二使用侧换热器10的制冷剂经第三电子膨胀阀43节流,后通过第十一电磁阀95、第十二电磁阀951进入第一热源换热器6,所有制冷剂在第一热源换热器6中吸热,吸热后制冷剂经第十五电磁阀98、四通阀7、第五电磁阀25、第一电磁阀21进入压缩机3的低压压缩缸31和变压压缩缸32进行一级压缩,两路制冷剂在经过一级压缩后混合进入压缩机3的高压压缩缸33,与从通过闪蒸器5进来的补气共同进行二级压缩,压缩后所有制冷剂经四通阀7、第八电磁阀92、第九电磁阀93分别进入第一使用侧换热器1、第二使用侧换热器10中,进行下一循环。在此循环中,室内侧具有单冷凝温度,室外侧具有单蒸发温度。
68.当第一使用侧换热器1、第二使用侧换热器10不需要同时运行时,可通过关闭第八电磁阀92或第九电磁阀93使制冷剂只流过其中一个使用侧换热器。此时,第一热源换热器6、第二热源换热器8可单独运行,可同时运行。
69.系统在夏季运行时,第一热源换热器和第二热源换热器作为冷源侧可进行不同的运行控制:
70.在第一热源换热器6和第二热源换热器8放热,第二热源换热器8回收部分热量。当使用侧负荷较大时,压缩机3需进行双级三缸压缩。此工况的系统循环如下:打开第二电磁阀22、第四电磁阀24、第五电磁阀25、第八电磁阀92、第十电磁阀94、第十二电磁阀951、第十三电磁阀96、第十四电磁阀97、第十五电磁阀98,关闭第一电磁阀21、第三电磁阀23、第六电
磁阀26、第七电磁阀91、第九电磁阀93、第十一电磁阀95,打开第一电子膨胀阀41、第二电子膨胀阀42、第三电子膨胀阀43。一部分制冷剂在第一使用侧换热器1中吸热,吸热后制冷剂经第八电磁阀92、四通阀7、第五电磁阀25进入压缩机3的低压压缩缸31进行一级压缩。另一部分制冷剂在第二使用侧换热器10中吸热,吸热后制冷剂经第十电磁阀94进入压缩机3的变压压缩缸32进行一级压缩,两部分制冷剂在经过一级压缩后混合进入压缩机3的高压压缩缸33,与从通过闪蒸器5、第四电磁阀24进来的补气共同进行二级压缩。压缩后的所有制冷剂通过四通阀7排出,一部分制冷剂通过第十五电磁阀98进入第一热源换热器6放热,放热后的制冷剂通过第十二电磁阀951进入第二电子膨胀阀42、第一电子膨胀阀41节流,然后进入第一使用侧换热器1,进行下一循环。另一部分制冷剂通过第十四电磁阀97进入第二热源换热器8放热,第二热源换热器8回收这部分热量,放热后的制冷剂通过第十三电磁阀96进入第三电子膨胀阀43节流,然后进入第二使用侧换热器10,进行下一循环。在此循环中,室内侧具有双蒸发温度,室外侧具有单冷凝温度。
71.在第一热源换热器6和第二热源换热器8放热,第二热源换热器8回收部分热量。当使用侧负荷较小时,压缩机3需要进行单缸单级、双缸双级同时进行的压缩过程。此工况的系统循环如下:打开第三电磁阀23、第四电磁阀24、第五电磁阀25、第八电磁阀92、第十电磁阀94、第十二电磁阀951、第十三电磁阀96、第十四电磁阀97、第十五电磁阀98,关闭第一电磁阀21、第二电磁阀22、第六电磁阀26、第七电磁阀91、第九电磁阀93、第十一电磁阀95,打开第一电子膨胀阀41、第二电子膨胀阀42、第三电子膨胀阀43。一部分制冷剂在第一使用侧换热器1中吸热,吸热后制冷剂经第八电磁阀92、四通阀7、第五电磁阀25进入压缩机3的低压压缩缸31进行一级压缩,后进入压缩机3的高压压缩缸33,与从通过闪蒸器5、第四电磁阀24进来的补气共同进行二级压缩。另一部分制冷剂在第二使用侧换热器10中吸热,吸热后制冷剂经第十电磁阀94进入压缩机3的变压压缩缸32进行一级压缩,压缩后通过第三电磁阀23与第一路制冷剂混合。后所有制冷剂通过四通阀7排出,一部分制冷剂通过第十五电磁阀98进入第一热源换热器6放热,放热后的制冷剂通过第十二电磁阀951进入第二电子膨胀阀42、第一电子膨胀阀41节流,然后进入第一使用侧换热器1,进行下一循环。另一部分制冷剂通过第十四电磁阀97进入第二热源换热器8放热,第二热源换热器8回收这部分热量,放热后的制冷剂通过第十三电磁阀96进入第三电子膨胀阀43节流,然后进入第二使用侧换热器10,进行下一循环。在此循环中,室内侧具有双蒸发温度,室外侧具有单冷凝温度。
72.另外,当只在第一热源换热器6放热,不进行热回收时,根据使用侧负荷的大小,压缩机3可以进行双级三缸压缩或单缸单级、双缸双级同时压缩,此时从压缩机3排气口出来的制冷剂只流入第一热源换热器6放热,不流入第二热源换热器8。当在第二热源换热器8放热,第二热源换热器8回收全部热量时,根据使用侧负荷的大小,压缩机3可以进行双级三缸压缩或单缸单级、双缸双级同时压缩,此时从压缩机3排气口出来的制冷剂只流入第二热源换热器8放热,不流入第一热源换热器6。
73.当第一使用侧换热器1、第二使用侧换热器10不需要同时运行时,可通过关闭第二电子膨胀阀42、第三电子膨胀阀43使制冷剂只流过其中一个使用侧换热器。当只运行第一使用侧换热器1时,压缩机3可进行双级双缸压缩或双级三缸压缩。当只运行第二使用侧换热器10时,压缩机3可进行单缸单级、双级双缸压缩或双级三缸压缩。此时,第一热源换热器6、第二热源换热器8可单独运行,可同时运行。
74.本发明压缩机3包括1个低压压缩缸31、1个变压压缩缸32和1个高压压缩缸33,通过电磁阀控制压缩机各气缸吸排气流向,可使压缩机进行单级单缸,双级双缸、三缸,单、双级共存三缸的不同组合切换方式,解决现有压缩机在不同负荷运行时能效无法达到最优的问题。
75.本发明冬季采用双热源,变压压缩缸32与第二热源换热器连接,在不同热源条件下,分别作为低压级及中压级,适用于第二热源条件不稳定的情况。
76.系统采用双热源及可多缸多级切换的压缩机,通过四通换向阀和电磁阀的控制,在不同运行工况下,可以实现压缩机的不同运行方式及系统的不同循环方式,在夏季可实现双蒸发温度制冷或单蒸发温度制冷,在冬季可利用一种热源制热或同时利用两种热源制热,提高系统运行能效,解决系统在不同工况下不能达到最优运行的问题。
77.本发明夏季冷凝器可以实现热回收,回收部分能量。
78.对现有压缩机仅需进行较小的改动,就可通过电磁阀控制压缩机各气缸的吸排气流向进而实现只用一个压缩机可进行单级单缸,双级双缸、三缸,单、双级共存三缸的不同组合切换方式,不仅使压缩机在不同工况时性能达到最优,提高压缩机能效,而且降低压缩机的设计难度。
79.本发明冬季采用双热源,变压压缩缸32与第二热源换热器连接,在不同热源条件下,分别作为低压级及中压级,适用于第二热源条件不稳定的情况,使系统稳定、节能、高效运行。
80.本发明的双热源包括但不限于空气源、水源,充分利用自然能源,达到节能减排的效果。
81.本发明通过四通换向阀和电磁阀的控制,在不同运行工况下,可以实现压缩机的不同运行方式及系统的不同循环方式,在夏季可实现双蒸发温度制冷或单蒸发温度制冷,在冬季可利用一种热源制热或同时利用两种热源制热,提高系统运行能效,使系统运行最优。
82.本发明夏季冷凝器可以进行热回收,回收房间的热量,达到充分利用能源的效果。
83.从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:系统夏季可以实现双蒸发温度制冷,并可回收房间热量。冬季可以从两个热源取热,根据不同热源特点充分利用能源,使系统稳定、节能、高效运行。系统可实现制冷、制热、热回收,提高设备利用率。
84.需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
85.除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号
和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
86.在本申请的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
87.为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
88.此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
89.以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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