复叠式热泵系统的制作方法

本申请涉及热泵领域，尤其涉及一种复叠式热泵系统。

背景技术：

1、鼓励使用绿色能源替代现在的化石能源，热泵技术作为一种清洁环保的可再生资源应用技术，具有广泛的应用前景。

2、目前热泵技术在热泵空调和热泵热水机等领域广泛应用，对于工业制造、养殖、屠宰等行业，需求的水温在80℃以上，单一热泵系统无法满足高温热水制备需求，复叠式高温热泵系统应需而生。当前的复叠式高温热泵系统与传统高温热泵相比，可以在-25℃以下提供高达到85℃高温热水，相比传统可以节省50％以上的费用。但复叠式高温热泵的制冷效率低，且少数多热源热泵能够实现不同热源的切换，但是实际运行过程仍为单一热源，不能实现对两种以上热源的复合利用。

技术实现思路

1、本申请提供一种复叠式热泵系统，能够复合利用多种热源，提高系统运行效率，满足用户多样化需求。

2、为实现上述技术效果，本申请提供一种复叠式热泵系统，包括第一压缩机、第二压缩机、蒸发器、蒸发冷凝器和冷凝换热器；

3、所述蒸发冷凝器设有热交换连接的蒸发侧和冷凝侧，所述第一压缩机、所述蒸发冷凝器的冷凝侧和所述蒸发器串联构成初级回路；

4、所述冷凝换热器设有热交换连接的冷媒侧和水侧，所述第二压缩机、所述冷凝换热器的冷媒侧和所述蒸发冷凝器的蒸发侧串联构成二级回路；

5、还包括并联支路和切换阀组，所述并联支路连接所述蒸发器和所述二级回路，将所述蒸发器与所述蒸发冷凝器的蒸发侧并联，所述切换阀组用于切换所述蒸发冷凝器的蒸发侧和所述蒸发器交替与所述第二压缩机、所述冷凝换热器导通。

6、在一些实施例中，所述二级回路设有四通阀、所述蒸发冷凝器的蒸发侧的第一端、所述冷凝换热器的冷媒侧的第二端、所述第二压缩机的进气口和排气口分别与所述四通阀的四个接头连接。

7、在一些实施例中，所述切换阀组包括设于所述蒸发冷凝器的蒸发侧两端的三通切换阀，所述三通切换阀的两个接口串接于所述二级回路，所述三通切换阀的第三接口分别与所述并联支路的两端连接。

8、在一些实施例中，所述切换阀组包括设于所述蒸发冷凝器的蒸发侧两端的第一切换阀和设于所述并联支路且位于所述蒸发器两端的第二切换阀。

9、在一些实施例中，所述第一压缩机与所述蒸发器之间设有用于隔离所述并联支路的第一隔离阀，所述蒸发器和所述蒸发冷凝器之间的冷凝侧设有用于隔离所述并联支路的第二隔离阀。

10、在一些实施例中，所述初级回路设有第一冷媒回收装置，所述第一冷媒回收装置能够向所述初级回路释放第一冷媒或回收所述初级回路的第一冷媒，所述第一冷媒回收装置的出口设置第一控制阀；

11、所述二级回路或所述并联支路设置第二冷媒回收装置，所述第二冷媒回收装置能够向所述二级回路释放第二冷媒或回收所述二级回路的第二冷媒，所述第二冷媒回收装置的出口设置第二控制阀。

12、在一些实施例中，所述第二冷媒回收装置设于所述并联支路，所述第二冷媒回收装置和所述初级回路之间设有第三隔离阀。

13、在一些实施例中，所述第一压缩机的进气口设有第一气液分离器；和/或，所述第二压缩机的进气口设有第二气液分离器。

14、在一些实施例中，所述冷凝换热器的水侧设有相互连通的进水口和出水口，所述出水口设有出水温度调节模块；

15、当所述出水温度调节模块的出水温度需求大于第一温度时，所述初级回路和所述二级回路复叠制热；

16、当所述出水温度调节模块的出水温度需求小于第一温度时，所述切换阀组切换导通所述二级回路单级制热或所述切换阀组切换导通所述并联支路配合所述蒸发器、所述压缩机和所述冷凝换热器的冷媒侧单级制热。

17、在一些实施例中，所述蒸发冷凝器的蒸发侧和所述冷凝换热器的冷媒侧之间设置储液器。

18、在一些实施例中，所述蒸发器处设有用于检测所述蒸发器所处环境温度的第一温度传感器，所述蒸发冷凝器处设有用于检测所述蒸发冷凝器所处环境温度的第二温度传感器。

19、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：当系统需要制热且冷凝换热器的水侧出水温度要求高于第一温度时，初级回路和二级回路采用复叠制热。此时，切换阀组切换导通蒸发冷凝器的蒸发侧与第二压缩机、冷凝换热器；初级回路的第一冷媒在蒸发器处吸热，进入第一压缩机压缩后流向蒸发冷凝器的冷凝侧放热，对蒸发冷凝器的蒸发侧也即二级回路的第二冷媒加热，提高第二冷媒进入第二压缩机前的温度，提升第二冷媒排出第二压缩机的温度，进而提升第二冷媒在冷凝换热器的冷媒侧的冷凝放热量，保证冷凝换热器水侧的出水温度，提高制热效率。

20、当系统需要制热且冷凝换热器的水侧出水温度要求低于第一温度时，初级回路停止运行，根据出水温度要求借助切换阀组切换导通蒸发冷凝器的蒸发侧与第二压缩机、冷凝换热器，或者通过并联支路、切换阀组将蒸发器与第二压缩机、冷凝换热器导通，借助蒸发器或者蒸发冷凝器的蒸发侧所在的环境作为热源，实现第二压缩机、冷凝换热器与蒸发器和蒸发冷凝器的蒸发侧中的一者构成循环回路实现单级制热，将冷凝换热器的水侧通入的水加热至所需温度，降低系统能耗。

21、上述复叠式热泵系统借助初级回路和二级回路的复叠，切换阀组通过并联支路及二级回路将第二压缩机、冷凝换热器交替与蒸发器或者蒸发冷凝器的蒸发侧中导通，实现从蒸发器所在环境、蒸发冷凝器所在环境、蒸发冷凝器的冷凝侧放热三种热源吸热，满足不同温度热水的制备需求，提高系统制热效率，降低系统能耗。

技术特征：

1.一种复叠式热泵系统，其特征在于，包括第一压缩机、第二压缩机、蒸发器、蒸发冷凝器和冷凝换热器；

2.根据权利要求1所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述二级回路设有四通阀、所述蒸发冷凝器的蒸发侧的第一端、所述冷凝换热器的冷媒侧的第二端、所述第二压缩机的进气口和排气口分别与所述四通阀的四个接头连接。

3.根据权利要求2所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述切换阀组包括设于所述蒸发冷凝器的蒸发侧两端的三通切换阀，所述三通切换阀的两个接口串接于所述二级回路，所述三通切换阀的第三接口分别与所述并联支路的两端连接。

4.根据权利要求2所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述切换阀组包括设于所述蒸发冷凝器的蒸发侧两端的第一切换阀和设于所述并联支路且位于所述蒸发器两端的第二切换阀。

5.根据权利要求1所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述第一压缩机与所述蒸发器之间设有用于隔离所述并联支路的第一隔离阀，所述蒸发器和所述蒸发冷凝器之间的冷凝侧设有用于隔离所述并联支路的第二隔离阀。

6.根据权利要求1-5任一项所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述初级回路设有第一冷媒回收装置，所述第一冷媒回收装置能够向所述初级回路释放第一冷媒或回收所述初级回路的第一冷媒，所述第一冷媒回收装置的出口设置第一控制阀；

7.根据权利要求6所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述第二冷媒回收装置设于所述并联支路，所述第二冷媒回收装置和初级回路之间设有第三隔离阀。

8.根据权利要求1所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述第一压缩机的进气口设有第一气液分离器；和/或，所述第二压缩机的进气口设有第二气液分离器。

9.根据权利要求1所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述冷凝换热器的水侧设有相互连通的进水口和出水口，所述出水口设有出水温度调节模块；

10.根据权利要求1所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述蒸发器处设有用于检测所述蒸发器所处环境温度的第一温度传感器，所述蒸发冷凝器处设有用于检测所述蒸发冷凝器所处环境温度的第二温度传感器。

技术总结
本申请涉及热泵技术领域，特别涉及一种复叠式热泵系统。复叠式热泵系统包括第一压缩机、第二压缩机、蒸发器、蒸发冷凝器和冷凝换热器；蒸发冷凝器设有热交换连接的蒸发侧和冷凝侧，第一压缩机、蒸发冷凝器的冷凝侧和蒸发器串联构成初级回路；冷凝换热器设有热交换连接的冷媒侧和水侧，第二压缩机、冷凝换热器的冷媒侧和蒸发冷凝器的蒸发侧串联构成二级回路；还包括并联支路和切换阀组，并联支路连接蒸发器和二级回路，将蒸发器与蒸发冷凝器的蒸发侧并联，切换阀组用于切换蒸发冷凝器的蒸发侧和蒸发器交替与第二压缩机、冷凝换热器导通。本申请提供的复叠式热泵系统能够复合利用多种热源，提高系统运行效率，满足用户多样化需求。

技术研发人员：刘金喜,张恩泉,陈斌,廖永亮
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31