空气源热泵系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种空气源热泵系统及其控制方法。该空气源热泵系统包括四通阀装置、高压级压缩机以及低压级压缩机，四通阀装置的四通阀排气口与高压级压缩机的第一排气口和低压级压缩机的第二排气口连接，四通阀装置的四通阀吸气口与高压级压缩机的第一吸气口以及低压级压缩机的第二吸气口连接；低压级压缩机的第二排气口还与高压级压缩机的第一吸气口连接，并且在第二排气口和第一吸气口之间设置有排气截止阀。根据本发明专利技术的空气源热泵系统，能够实现单机运转、双机并联运转以及双级串联运转三种运行方式的切换，从而得以根据实际的工况调整系统的运行方式，尤其适用于北方低温制热的工况，保证系统具有更高的运行效率。

【技术实现步骤摘要】
空气源热泵系统及其控制方法
本专利技术涉及空气源热泵系统
，尤其涉及一种空气源热泵系统及其控制方法。
技术介绍
目前，处于制热模式的单机螺杆压缩机空气源热泵系统在环境温度较低时，螺杆压缩机吸气比容小，吸气流量小，电机冷却不足，排气温度和润滑油温度高，螺杆压缩机转子内泄漏量增大，加上螺杆压缩机运行在高压差工况下严重过压缩运行导致的运行效率恶化，使单机螺杆压缩机空气源热泵系统在实际应用时，很难可靠地适用于冬季环境温度低于-10℃的地区。采用带中间补气的单机螺杆压缩机空气源热泵系统虽然可以提供一定程度的低环温制热的经济器补气量，提高螺杆压缩机的排气量，进而提高整个系统的制热量和制热效率，但是在低环境温度和高供水温度工况下，螺杆压缩机仍然是运行在过压缩条件下，转子内泄漏量大，吸气流量和电机冷却仍然不足，制热效率较差，而且对螺杆压缩机的使用寿命也具有不利的影响。因此，需要一种空气源热泵系统及其控制方法，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种空气源热泵系统，包括四通阀装置、高压级压缩机以及低压级压缩机，其中，所述四通阀装置的四通阀排气口与所述高压级压缩机的第一排气口和所述低压级压缩机的第二排气口连接，所述四通阀装置的四通阀吸气口与所述高压级压缩机的第一吸气口以及所述低压级压缩机的第二吸气口连接，并且在所述四通阀吸气口与所述第一吸气口之间设置有吸气单向阀；所述低压级压缩机的第二排气口还与所述高压级压缩机的第一吸气口连接，并且在所述第二排气口和所述第一吸气口之间设置有排气截止阀。优选地，该空气源热泵系统还包括油分离器，其中，所述高压级压缩机的第一排气口与所述油分离器的入口连接，并在所述第一排气口与所述入口之间设置有第一排气单向阀，所述油分离器的出油口与所述高压级压缩机的第一进油口连接；所述低压级压缩机的第二排气口与所述油分离器的所述入口连接，并在所述第二排气口与所述入口之间设置有第二排气单向阀，所述油分离器的所述出油口与所述低压级压缩机的第二进油口连接；所述四通阀装置的四通阀排气口与所述油分离器的制冷剂出口连接，以接收所述油分离器排出的制冷剂气体。优选地，在所述油分离器的所述出油口与所述第一进油口和所述第二进油口之间设置有油冷却器。优选地，所述油冷却器为板式油冷却器，在所述油冷却器的输油口与所述第二进油口之间设置有旁通电磁阀和压差控制阀，所述旁通电磁阀与所述压差控制阀并联设置，用于控制所述低压级压缩机的油压。优选地，在所述出油口与所述油冷却器之间还并联设置有油泵及油泵单向阀，用于所述油分离器与所述第一进油口及所述第二进油口之间的压差不足时强制供油。优选地，该空气源热泵系统还包括过冷型经济器，所述过冷型经济器的第一输气口与所述高压级压缩机的第一吸气口连接。优选地，该空气源热泵系统还包括过冷型经济器，所述过冷型经济器的第一输气口与所述高压级压缩机的第一补气口以及所述低压级压缩机的第二补气口连接，或者所述过冷型经济器的第一输气口与所述高压级压缩机的第一吸气口连接。优选地，该空气源热泵系统还包括闪蒸式经济器，所述闪蒸式经济器的第二输气口与所述高压级压缩机的第一吸气口连接；所述过冷型经济器的第一输气口与所述高压级压缩机的第一补气口以及所述低压级压缩机的第二补气口连接。优选地，该空气源热泵系统还包括两个过冷型经济器，其中一个所述过冷型经济器的第一输气口与所述高压级压缩机的第一补气口以及所述低压级压缩机的第二补气口连接，另一个所述过冷型经济器的第一输气口与所述高压级压缩机的第一吸气口连接。优选地，该空气源热泵系统还包括风侧换热器和干燥过滤器，所述干燥过滤器设置在所述风侧换热器与所述过冷型经济器之间。优选地，该空气源热泵系统还包括回油引射器和水侧换热器，所述回油引射器的引射进气口与所述油分离器的顶部排气口连接，所述回油引射器的引射进油口与所述水侧换热器的底部排油口连接，所述回油引射器的引射排油口与所述四通阀吸气口连接。优选地，所述四通阀装置包括第一四通阀和第二四通阀，所述第一四通阀与所述第二四通阀并联设置。优选地，所述高压级压缩机与所述低压级压缩机为螺杆式压缩机。优选地，所述高压级压缩机与所述低压级压缩机为涡旋式压缩机。本专利技术还提供了一种空气源热泵系统的控制方法，用于上述的空气源热泵系统，包括以下步骤：启动所述高压级压缩机或者所述低压级压缩机，进行单机运转，或者同时启动所述高压级压缩机和所述低压级压缩机进行双机并联运转；根据实际工况控制空气源热泵系统由所述单机运转改为所述高压级压缩机和所述低压级压缩机双机并联运转，或者改为所述高压级压缩机和所述低压级压缩机双级串联运转，或者根据实际工况控制所述空气源热泵系统由所述双机并联运转改为所述单机运转或者改为所述双级串联运转，或者根据实际工况控制所述空气源热泵系统由所述双级串联运转改为所述单机运转或者改为所述双机并联运转。优选地，首先启动高压级压缩机，进行所述单机运转。优选地，当由所述高压级压缩机单机运转转换为所述高压级压缩机与所述低压级压缩机双机并联运转时，保持排气截止阀关闭，启动低压级压缩机，开启旁通电磁阀和关闭压差控制阀。优选地，当由所述高压级压缩机单机运转转换为所述高压级压缩机与所述低压级压缩机双级串联运转时，开启排气截止阀，启动低压级压缩机，关闭旁通电磁阀和开启压差控制阀。根据本专利技术的空气源热泵系统，能够实现压缩机单机运转、压缩机双机并联运转以及压缩机双级串联运转三种运行方式的切换，从而得以根据实际的工况调整系统的运行方式，尤其适用于北方低温制热的工况，保证系统具有更高的运行效率。在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。以下结合附图，详细说明本专利技术的优点和特征。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施方式及其描述，用来解释本专利技术的原理。在附图中，图1为根据本专利技术一种实施方式的空气源热泵系统的系统组成示意图；图2为根据本专利技术另一种实施方式的空气源热泵系统的系统组成示意图；图3为根据本专利技术又一种实施方式的空气源热泵系统的系统组成示意图；图4为根据本专利技术第四种实施方式的空气源热泵系统的系统组成示意图；图5为根据本专利技术第五种实施方式的空气源热泵系统的系统组成示意图；图6为根据本专利技术第六种实施方式的空气源热泵系统的系统组成示意图；图7为根据本专利技术第七种实施方式的空气源热泵系统的系统组成示意图；图8为根据本专利技术第八种实施方式的空气源热泵系统的系统组成示意图；图9为根据本专利技术一种实施方式的由高压级压缩机单机运转转换为高压级压缩机与低压级压缩机双机并联运转的流程图；图10为根据本专利技术一种实施方式的由高压级压缩机单机运转转换为高压级压缩机与低压级压缩机双级串联运转的流程图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气源热泵系统，其特征在于，包括四通阀装置、高压级压缩机(30)以及低压级压缩机(50)，其中，所述四通阀装置的四通阀排气口与所述高压级压缩机(30)的第一排气口(31)和所述低压级压缩机(50)的第二排气口(51)连接，所述四通阀装置的四通阀吸气口与所述高压级压缩机(30)的第一吸气口(33)以及所述低压级压缩机(50)的第二吸气口(53)连接，并且在所述四通阀吸气口与所述第一吸气口(33)之间设置有吸气单向阀(32)；所述低压级压缩机(50)的第二排气口(51)还与所述高压级压缩机(30)的第一吸气口(33)连接，并且在所述第二排气口(51)和所述第一吸气口(33)之间设置有排气截止阀(52)。

【技术特征摘要】
1.一种空气源热泵系统，其特征在于，包括四通阀装置、高压级压缩机(30)以及低压级压缩机(50)，其中，所述四通阀装置的四通阀排气口与所述高压级压缩机(30)的第一排气口(31)和所述低压级压缩机(50)的第二排气口(51)连接，所述四通阀装置的四通阀吸气口与所述高压级压缩机(30)的第一吸气口(33)以及所述低压级压缩机(50)的第二吸气口(53)连接，并且在所述四通阀吸气口与所述第一吸气口(33)之间设置有吸气单向阀(32)；所述低压级压缩机(50)的第二排气口(51)还与所述高压级压缩机(30)的第一吸气口(33)连接，并且在所述第二排气口(51)和所述第一吸气口(33)之间设置有排气截止阀(52)；还包括油分离器(10)，其中，所述高压级压缩机(30)的第一排气口(31)与所述油分离器(10)的入口(11)连接，并在所述第一排气口(31)与所述入口(11)之间设置有第一排气单向阀(39)，所述油分离器(10)的出油口(15)与所述高压级压缩机(30)的第一进油口(37)连接；所述低压级压缩机(50)的第二排气口(51)与所述油分离器(10)的所述入口(11)连接，并在所述第二排气口(51)与所述入口(11)之间设置有第二排气单向阀(59)，所述油分离器(10)的所述出油口(15)与所述低压级压缩机(50)的第二进油口(57)连接；所述四通阀装置的四通阀排气口与所述油分离器(10)的制冷剂出口(13)连接，以接收所述油分离器(10)排出的制冷剂气体；在所述油分离器(10)的所述出油口(15)与所述第一进油口(37)和所述第二进油口(57)之间设置有油冷却器(20)；所述油冷却器(20)为板式油冷却器，在所述油冷却器(20)的输油口(21)与所述第二进油口(57)之间设置有旁通电磁阀(54)和压差控制阀(56)，所述旁通电磁阀(54)与所述压差控制阀(56)并联设置，用于控制所述低压级压缩机(50)的油压。2.按照权利要求1所述的空气源热泵系统，其特征在于，在所述出油口(15)与所述油冷却器(20)之间还并联设置有油泵(89)及油泵单向阀(891)，用于所述油分离器(10)与所述第一进油口(37)及所述第二进油口(57)之间的压差不足时强制供油。3.按照权利要求1所述的空气源热泵系统，其特征在于，还包括过冷型经济器(40)，所述过冷型经济器(40)的第一输气口(41)与所述高压级压缩机(30)的第一补气口(35)以及所述低压级压缩机(50)的第二补气口(55)连接，或者所述过冷型经济器(40)的第一输气口(41)与所述高压级压缩机(30)的第一吸气口(33)连接。4.按照权利要求3所述的空气源热泵系统，其特征在于，还包括闪蒸式经济器(60)，所述闪蒸式经济器(60)的第二输气口(61)与所述高压级压缩机(30)的第一吸气口(33)连接；所述过冷型经济器(40)的第一输气口(41)与所述高压级压缩机(30)的第一补气口(35)以及所述低压级压缩机(50)的第二补气口(55)连接。5.按照权利要求1所述的空气源热泵系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：董玉军，曹伟，
申请(专利权)人：约克广州空调冷冻设备有限公司，江森自控科技公司，
类型：发明
国别省市：广东;44