一种可变容双级压缩系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种可变容双级压缩系统，包括压缩机(1)，其中所述压缩机(1)包括串联的低压缸和高压缸，其中所述低压缸包括至少两个并联的气缸，所述压缩系统还包括可控制所述至少两个并联的气缸中的至少一个气缸进行满载运行和/或空载运行的控制机构。本发明专利技术能够在一个压缩机上实现高低压级排量比可变，相比两个压缩机串联的系统而言其能效变化较小、能同时满足制冷和制热的能效要求、大大提高了系统的经济性；并且结构更加简单，成本更低，且不存在两个压缩机均油不平衡等问题；另外还能提高系统的运行温度范围和运行效率，提高双级压缩系统的可靠性，从而大大提高了双级压缩系统的经济性。本发明专利技术还涉及可变容双级压缩控制方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空调
，具体涉及一种可变容双级压缩系统及其控制方法。
技术介绍
环境温度越低，对空调制热量的需求越大，但目前单级压缩的热泵只能做到零下20度(室外环境温度)以上正常启动运行，且制热量严重衰减，制热效果不能保证，机组可靠性也受到严峻的考验。相比单级压缩热泵，带有喷气增焓双级压缩系统在低温下制热量较大，能效较高。且双级压缩系统能减少单级压缩机的压比，降低排气温度，同时可提高吸气效率和压缩效率，从而提升制热量和制热效率。现有的双级压缩机由于高压缸容积与低压缸容积固定，其容积比为固定值，因而压缩机的高低压级排量比固定，而任何一种排量比固定的压缩机在某个特定工况只有一个能效最高值，随着空调负载变化，能效变化较大，经济性不理想。另一方面，在名义制冷工况下，双级压缩系统的最佳高低压级压缩比在0.9左右，而在低温制热工况下，高低压级的压缩比在0.6左右最佳，而一种固定压缩比的双级压缩系统无法同时满足制冷和制热的能效要求。现有的双级压缩系统，仅能依靠两个变频压缩机串联的方式实现高低压级排量比的变化，系统复杂，系统成本高，且回油可靠性差。由于现有技术中的双级压缩系统存在能效变化较大、一种固定压缩比无法同时满足制冷和制热的能效要求、经济性不理想的技术问题，因此本专利技术研究设计出一种可变容双级压缩系统及其控制方法。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的双级压缩系统存在能效变化较大、一种固定压缩比无法同时满足制冷和制热的能效要求、经济性不理想的缺陷，从而提供一种可变容双级压缩系统及其控制方法。本专利技术提供一种可变容双级压缩系统，包括压缩机，其中所述压缩机包括串联的低压缸和高压缸，其中所述低压缸包括至少两个并联的气缸，所述可变容双级压缩系统还包括控制所述至少两个并联的气缸中的至少一个气缸进行满载运行和/或空载运行的控制机构。优选地，所述高压缸为一个，为第三气缸，其中低压缸包括两个，分别为第一气缸和第二气缸。优选地，所述第一气缸能够实现空载运行或满载运行两种运行模式，而所述第二气缸和所述第三气缸一直满载运行。优选地，当第一气缸为空载时，此时低压缸中仅第二气缸在工作，冷媒经过第二气缸压缩后与中间喷气混合后进入所述第三气缸进行第二级压缩。优选地，当第一气缸为满载时，此时低压缸的第一气缸和第二气缸都进行工作，冷媒分别进入第一气缸和第二气缸，经过第一气缸和第二气缸分别压缩后的冷媒与中间喷气混合，然后进入第三气缸进行第二级压缩。优选地，所述控制机构包括与所述低压缸吸气口相连通的管路结构和设置于所述管路结构上的电磁阀结构。优选地，当所述低压缸包括第一气缸和第二气缸时，所述管路结构包括与所述第一气缸的吸气口相连通的第一管路，以及包括与所述第二气缸的吸气口相连通的第二管路。优选地，所述电磁阀结构包括设置于所述第一管路上的第一电磁阀和设置于所述第二管路上的第二电磁阀。本专利技术还提供一种可变容双级压缩控制方法，其使用前述的可变容双级压缩系统通过所述控制机构对其进行变容双级压缩的控制调节。优选地，当所述控制机构包括第一电磁阀和第二电磁阀时，在系统需要进行双缸模式运行时，将第一电磁阀开启，第二电磁阀关闭，则压缩机第一气缸空载运行，此时压缩系统进入双缸运行模式。优选地，当所述控制机构包括第一电磁阀和第二电磁阀时，在系统需要进行三缸模式运行时，第二电磁阀开启，第一电磁阀关闭，则压缩机第一气缸满载运行；此时压缩系统进入三缸运行模式。优选地，所述第一电磁阀1和/或第二电磁阀2的开启和/或关闭，根据整机负载及室内外环境温度的情况而进行控制。优选地，当系统制冷运行时，判断室外环境温度和室内机负荷率之后执行操作动作：当室外环境温度及室内机负荷相对较低时，开启第一电磁阀，关闭第二电磁阀，此时压缩机以双缸模式运行；当室外环境温度及室内机负荷相对较高时，开启第一电磁阀，关闭第二电磁阀，此时压缩机以三缸模式运行。优选地，当系统制热运行时，判断室外环境温度和室内机负荷率之后执行操作动作：当室外环境温度相对较高、及室内机负荷率相对较低时，开启第一电磁阀，关闭第二电磁阀，此时压缩机以双缸模式运行；当室外环境温度相对较低、及室内机负荷率相对较高时，开启第二电磁阀，关闭第一电磁阀，此时压缩机以三缸模式运行。本专利技术提供的可变容双级压缩系统及其控制方法具有如下有益效果：1.本专利技术的可变容双级压缩系统，能在一个压缩机上实现高低压级排量比可变，其能效变化较小、能同时满足制冷和制热的能效要求、大大提高了系统的经济性；2.本专利技术的可变容双级压缩系统，相对比两个压缩机串联的系统更加简单，成本更低，且不存在两个压缩机均油不平衡等问题；3.另外还能提高系统的运行温度范围和运行效率，且还能提高双级压缩系统的可靠性，从而大大提高了双级压缩系统的经济性。附图说明图1是本专利技术的可变容双级压缩系统的结构示意图；图2是本专利技术的可变容双级压缩系统的制冷运行范围及变容控制图；图3是本专利技术的可变容双级压缩系统的制热运行范围及变容控制图。图中附图标记表示为：1—压缩机，101—第一气缸的吸气口，102—第二气缸的吸气口，2—第一管路，3—第二管路，4—第一电磁阀，5—第二电磁阀，6—气液分离器，7—室外换热器，8—四通阀，9—电子膨胀阀1，10—闪蒸器，11—电子膨胀阀2(补气阀)，12—压缩机自带汽液分离器。具体实施方式如图1所示，本专利技术提供了一种可变容双级压缩系统，包括压缩机，其中所述压缩机包括串联的低压缸和高压缸，其中所述低压缸包括至少两个并联的气缸，所述可变容双级压缩系统还包括控制所述至少两个并联的气缸中的至少一个气缸进行满载运行或空载运行的控制机构。通过上述的结构能够在一个压缩机上实现高低压级排量比(或容积比)可变，相对比两个压缩机串联的系统而言其能效变化较小、能同时满足制冷和制热的能效要求、大大提高了系统的经济性；并且结构更加简单，成本更低，且不存在两个压缩机均油不平衡等问题；另外还能提高系统的运行温度范围和运行效率，且还能提高双级压缩系统的可靠性，从而大大提高了双级压缩系统的经济性。优选地，所述高压缸为一个，为第三气缸，其中低压缸包括两个，分别为第一气缸和第二气缸。这是一种优选的压缩机的气缸的结构和实施方式，能够通过并联设置的第一和第二气缸根据不同实际需求情况下进行调节，再结合作为高压缸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变容双级压缩系统，包括压缩机(1)，其特征在于：所述压缩机(1)包括串联的低压缸和高压缸，其中所述低压缸包括至少两个并联的气缸，所述可变容双级压缩系统还包括控制所述至少两个并联的气缸中的至少一个气缸进行满载运行和/或空载运行的控制机构。

【技术特征摘要】
1.一种可变容双级压缩系统，包括压缩机(1)，其特征在于：所述压缩
机(1)包括串联的低压缸和高压缸，其中所述低压缸包括至少两个并联的气
缸，所述可变容双级压缩系统还包括控制所述至少两个并联的气缸中的至少一
个气缸进行满载运行和/或空载运行的控制机构。
2.根据权利要求1所述的可变容双级压缩系统，其特征在于：所述高压
缸为一个，为第三气缸，其中低压缸包括两个，分别为第一气缸和第二气缸。
3.根据权利要求2所述的可变容双级压缩系统，其特征在于：所述第一
气缸能够实现空载运行或满载运行两种运行模式，而所述第二气缸和所述第三
气缸一直满载运行。
4.根据权利要求3所述的可变容双级压缩系统，其特征在于：当第一气
缸为空载时，此时低压缸中仅第二气缸在工作，冷媒经过第二气缸压缩后与中
间喷气混合后进入所述第三气缸进行第二级压缩。
5.根据权利要求3所述的可变容双级压缩系统，其特征在于：当第一气
缸为满载时，此时低压缸的第一气缸和第二气缸都进行工作，冷媒分别进入第
一气缸和第二气缸，经过第一气缸和第二气缸分别压缩后的冷媒与中间喷气混
合，然后进入第三气缸进行第二级压缩。
6.根据权利要求1-5之一所述的可变容双级压缩系统，其特征在于：所述
控制机构包括与所述低压缸吸气口相连通的管路结构和设置于所述管路结构
上的电磁阀结构。
7.根据权利要求6所述的可变容双级压缩系统，其特征在于：当所述低压
缸包括第一气缸和第二气缸时，所述管路结构包括与所述第一气缸的吸气口
(101)相连通的第一管路(2)，以及包括与所述第二气缸的吸气口(102)
相连通的第二管路(3)。
8.根据权利要求7所述的可变容双级压缩系统，其特征在于：所述电磁阀
结构包括设置于所述第一管路(2)上的第一电磁阀(4)和设置于所述第二管
路(3)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵桓，沈军，谭锋，梁尤轩，李鹏飞，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44