一种二级补气增焓空调系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种空调系统，尤其涉及一种热泵空调系统，包括涡旋压缩机、冷凝器、蒸发器、经济器、节流装置和管路控制阀，其中经过经济器蒸发后的冷媒用作该系统压缩机的补气，且分有第一补气支路和第二补气支路，其中第一补气支路连接到涡旋压缩机的低压缸处的补气口，第二补气支路连接到涡旋压缩机更高压力处的补气口，所述系统还包括控制补气支路中控制阀接通和断开的控制系统。通过本发明专利技术既能够同时满足空调系统在正常与低温条件下通过补气增焓提高制热性能和超低温条件下通过带液补气降低压缩机排气温度的两项需求，还能够满足更低温环境下的制热需求，拓宽了采用涡旋压缩机的空调系统的应用工况范围。本发明专利技术还涉及该空调系统的控制方法。

Two stage air make-up enthalpy increasing air conditioning system and control method thereof

The invention provides an air conditioning system, especially relates to a heat pump air conditioning system, including compressor, condenser, evaporator, economizer, throttling device and pipeline control valve, wherein the air after refrigerant is vaporized as the economic system of the compressor, and a first branch and a second branch of Qi Qi, the first Qi Qi branch connected to the low pressure cylinder of scroll compressor at the mouth of the Qi Qi branch is connected to the second scroll compressor high pressure at the outlet, the system also includes a control system control valve is switched on and off the air supply branch. The invention not only can satisfy the air conditioning system in normal and low temperature by air enthalpy increase heating performance and ultra low temperature conditions by reducing two demand with liquid air compressor exhaust temperature, also can meet the heating demand under the low temperature environment, broaden the application scope of condition of air conditioning system with scroll compressor the. The invention also relates to a control method for the air conditioning system.

【技术实现步骤摘要】
一种二级补气增焓空调系统及其控制方法
本专利技术属于制冷
，具体涉及一种双级补气增焓系统及其控制方法。
技术介绍
目前，采用双级增焓技术的热泵机组可以适应在低温条件下提高制热量和COP的需求，但是在超低温条件下，则会导致压缩机排气温度升高，很容易超过压缩机的允许排气温度值，严重的将导致润滑油失效，压缩机烧毁。所以，这种超低温制热的情况，降低压缩机排气温度提高系统可靠性比提高制热量和COP更重要。此外，一般压缩机的补气增焓口的补气位置是按照一定工况设计的，位置一旦确定，其作用也就相对确定了，这也就导致了现今的补气增焓双级压缩机系统在适应提高制热量和COP的条件下，无法适应超低温制热可靠性的需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种空调系统，尤其涉及一种热泵空调系统，包括一级节流补气增焓空调系统和二级节流补气增焓空调系统；该空调系统包括涡旋压缩机、冷凝器、蒸发器、经济器、节流装置和补气支路上的控制阀，其中经过经济器蒸发后的冷媒用作该系统压缩机的补气，且分有第一补气支路和第二补气支路，其中第一补气支路连接到涡旋压缩机的低压缸处的补气口，第二补气支路连接到涡旋压缩机更高压力处的补气口，所述第二补气口的压力大于第一补气口的压力，所述系统还包括控制两路补气支路中电磁阀接通和断开的控制系统。优选地，所述压缩机为涡旋压缩机。优选地，所述补气支路控制阀为电磁阀。优选地，所述节流装置为电子膨胀阀。优选地，所述经济器为板式换热器或闪蒸器。优选地，所述空调系统有两路补气支路，即第一补气支路和第二补气支路。优选地，所述控制阀系统包括设置于所述第一补气支路上的第一补气控制阀和设置于所述第二补气支路上的第二补气控制阀。优选地，所述第一补气支路对应涡旋压缩机内两个补气口，两个补气口设置在排气口的两侧，且补气压力相同。优选地，所述第二补气支路对应涡旋压缩机内两个补气口，两个补气口设置在排气口的两侧，且补气压力相同。优选地，所述经济器的排气端通过一个总补气支路分支连接到所述的第一补气支路和第二补气支路。优选地，所述第二补气支路对应补气口的补气压力大于第一补气支路对应补气口的补气压力。优选地，所述空调系统在运行超低温制热模式时采用带液补气来降低高压级的吸气温度。优选地，所述一级节流补气增焓系统在超低温制热时采用增大旁通管路的节流阀开度来提高补气压力或实现带液补气。优选地，所述二级节流补气增焓系统在超低温制热时采用增大一级节流阀开度的方式来提高补气压力。优选地，所述第一补气支路和第二补气支路通过控制阀控制通断。优选地，所述经济器为板式换热器时，旁通蒸发流路与主流路为逆流设计，来增强二者之间的换热。优选地，所述空调系统在正常或低温工况运行时时，开启第一补气支路的控制阀，关闭第二补气支路的控制阀。优选地，所述空调系统在超低温工况运行时时，开启第二补气支路的控制阀，关闭第一支路的补气控制阀。优选地，所述空调系统为二级补气增焓系统时，控制阀系统控制两路补气支路中至少一路的接通或断开。优选地，所述空调系统为一级压缩系统时，控制阀系统控制两路补气支路全部断开。优选地，所述空调系统可以是一级节流补气增焓空调系统或二级节流补气增焓空调系统。优选地，所述空调系统为空气源热泵或热泵热水器。本专利技术提供的制冷系统及其控制方法具有如下有益效果：1.能够满足制冷系统在低温条件下通过补气增焓提高制热性能和超低温条件下通过带液补气降低压缩机排气温度的两项需求；2.兼顾了低温制热性能和超低温工况的运行可靠性，拓宽了采用涡旋压缩机空调系统的应用工况范围；3.能够在保证可靠性的基础上获得更大的吸热温差和实现更低温工况环境下的制热运行；4.能够满足热泵空调在更大温差下的运行需求。附图说明图1一级节流双级补气增焓热泵机系统示意图。图2以排气温度为限制条件的一级节流双级补气增焓热泵机系统lgP-h示意图（实线：正常和低温工况；虚线：超低温工况）。图3以蒸发压力为限定条件的一级节流双级补气增焓热泵机系统lgP-h示意图。图4以蒸发压力和排气压力为限定条件的一级节流双级补气增焓热泵机系统lgP-h示意图。图5二级节流双级补气增焓热泵机系统示意图。图6以排气温度为限制条件的二级节流双级补气增焓热泵机系统lgP-h示意图（实线：正常和低温工况；虚线：超低温工况）。图7以蒸发压力为限定条件的二级节流双级补气增焓热泵机系统lgP-h示意图。图8以蒸发压力和排气压力为限定条件的二级节流双级补气增焓热泵机系统lgP-h示意图。图9低温与超低温制热双级补气增焓系统涡旋盘压缩机补气口的位置布置示意图。图中附图标记表示为：1.正常、低温制热补气口；2.超低温制热补气口；3.正常、低温制热补气口；4.超低温制热补气口；5.静涡盘；6.动涡盘。具体实施方式本方案在原有的双级补气增焓热泵系统中又专门为超低温制热工况设计增加了另外一条补气增焓流路，通过二者的切换运行，使得使用该系统的热泵机在低温工况下满足高制热量和COP的同时，也能够适应超低温工况运行的可靠性要求；同时，也提供了获得更大吸热温差和更大工作温差的技术方向。如图1图5所示的系统图，本方案的改进点在系统图中表现为：将原有的补气增焓热泵机组的补气支路分成两个支路，一支接到原有的补气口，另一支路接到比前补气支路对应补气口的更高压侧补气口（具体位置按实际工况条件设计选定）。如图3所示的涡旋盘补气口对应关系，本方案中的涡旋压缩机涡旋盘上开设有两对补气口，其中补气口（1）&（3）为正常或低温制热运行时补气，用于提高制热量和COP；该对补气口对应设置电磁阀1的补气支路；补气口（2）&（4）比较（1）&（3）为更高压力处的补气口；为超低温制热运行时补气，补气增焓的同时，主要用于降低压缩机的排气温度；其对应设置电磁阀2的补气支路。同一补气支路对应的补气口处的补气压力要求相同，其具体位置根据实际工况条件选取。运行过程中，根据该专利技术空调系统的节流级数和设计目的的不同，本专利技术提供了满足以排气温度为限制条件的一级节流补气增焓系统和二级节流补气增焓系统，来提高空调系统的可靠性；以蒸发压力为限定条件的一级节流补气增焓系统和二级节流补气增焓系统，来增大吸热温差，提高系统在更低温环境下的适应性；和以蒸发压力和排气压力为限定条件的一级节流补气增焓系统和二级节流补气增焓系统，使该空调系统在上述压力限定条件下达到最大的运行温差这几种情况；本文着重介绍以排气温度为限制条件的一级节流补气增焓系统和二级节流补气增焓系统在正常工况及超低温工况的运行过程，其他情况都是在此基础上根据特定需求设计的，着重介绍实现方法。在常温和低温等正常工况条件下，提高制热量和COP为主要目标。此时开启第一补气支路电磁阀，关闭第二补气支路电磁阀，使系统运行正常流程。对于常温和低温等正常工况条件下一级节流补气增焓系统，该流程的系统图对应图1，压焓图对应图2中的实线，循环方式为：带有一定过热度的低温低压的制冷剂（状态点1）被吸入压缩机；经第一段空腔（即低压级）压缩后变成带有一定过热度的中温中压气体（状态点2）；此时，经过与补气口（1）&（3）补进的制冷剂（状态点4）混合后（状态点3）；经过后半段（高压级）压缩后变成更高过热度的高温高压的制冷剂（状态点5）；经蒸发器（此时作为冷凝器）放热后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空调系统，尤其涉及一种热泵空调系统，包括涡旋压缩机、冷凝器、蒸发器、经济器、节流装置和管路控制阀，其特征在于：所述经济器的补气出口被分成至少两路补气支路，即第一补气支路和第二补气支路；所述第一补气支路连接到所述压缩机的第一补气口，第二补气支路连接到压缩机的第二补气口；所述第二补气口的补气压力大于第一补气口的补气压力；所述补气口至少为两对，且对数与补气支路数相同；所述系统还包括控制两路补气支路中控制阀接通和断开的控制系统。

【技术特征摘要】
2015.12.18 CN 20151095446891.一种空调系统，尤其涉及一种热泵空调系统，包括涡旋压缩机、冷凝器、蒸发器、经济器、节流装置和管路控制阀，其特征在于：所述经济器的补气出口被分成至少两路补气支路，即第一补气支路和第二补气支路；所述第一补气支路连接到所述压缩机的第一补气口，第二补气支路连接到压缩机的第二补气口；所述第二补气口的补气压力大于第一补气口的补气压力；所述补气口至少为两对，且对数与补气支路数相同；所述系统还包括控制两路补气支路中控制阀接通和断开的控制系统。2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于：所述空调系统节流级数包括但不限于一级节流或二级节流。3.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于：所述经济器包括但不限于板式换热器或闪蒸器。4.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于：所述管路控制阀包括但不限于设置于所述第一补气支路上的第一补气控制阀和设置在所述第二补气支路上的第二补气控制阀；所述补气支路每条至少设置一个控制阀；所述控制阀包括但不限于电磁阀。5.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于：所述压缩机为涡旋压缩机。6.根据权利要求1-5任何一项所述的空调系统，其特征在于：所述第一补气口包括补气口（1）和补气口（3）两个补气口；所述第二补气口包括补气口（2）和补气口（4）两个补气口；且所述补...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏亮，
申请(专利权)人：魏亮，
类型：发明
国别省市：广东,44