一种高除霜性能的复叠式高温热泵及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种高除霜性能的复叠式高温热泵及其控制方法，热泵包括：包括第一换热器、初级系统、次级系统、中间换热器和模式切换单元；方法包括制热模式和除霜模式。本发明专利技术在机组除霜时，只需要启动次级系统进行换向除霜，机组除霜时只用了第一换热器的第二/四排管用来散热，因此不会增加水或者冷媒的流动阻力，从而提升了机组除霜/制热效率；而且除霜时不需经过中间换热器，就不存在因为两个系统均开启时受水温影响而导致热量提供不足或过多而影响机组安全高效运行。本发明专利技术可广泛应用于热泵机组中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热泵
，尤其涉及一种高除霜性能的复叠式高温热泵及其控制方法。
技术介绍
现行的复叠式高温热泵通常采用以下两种方式除霜：第一种是在初级系统四通阀与板式换热器之间增加水-冷媒换热器，当需要除霜时，次级系统停止工作，初级系统四通阀换向除霜，但是这样除霜方式因为水-冷媒换热器位于初级系统主回路上，不论制热和除霜都需要经过此换热器，从而增加了冷媒流动和水流动的阻力，影响了机组的除霜效率和制热效率；第二种是对初级系统和次级系统同时开启换向除霜，但是这样的除霜方式容易受次级系统水温的影响，当次级系统水温高，提供的热量高于初级系统除霜所需要的热量，初级系统容易出现报高压的现象；当次级系统水温低，提供的热量低于初级系统除霜所需要的热量，初级系统容易出现报低压的现象；从而影响了机组安全高效运行。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种能提高工作效率，且保证机组稳定运行的一种高除霜性能的复叠式高温热泵及其控制方法。本专利技术所采取的技术方案是：一种高除霜性能的复叠式高温热泵，包括第一换热器、初级系统、次级系统、中间换热器和模式切换单元，所述第一换热器的第一输出端与初级系统的第一输入端连接，所述第一换热器的第一输入端与第一换热器的第一输出端内部连通，所述第一换热器的第一输入端与初级系统的第一输出端连接，所述中间换热器连接在初级系统与次级系统之间，所述第一换热器的第二输入端与第一换热器的第二输出端内部连通，所述第一换热器的第二输入端连接至次级系统，所述第一换热器的第二输出端连接至模式切换单元的输入端，所述模式切换单元的输出端连接至中间换热器的第二输入端，所述模式切换单元与次级系统连接。作为所述的一种高除霜性能的复叠式高温热泵的进一步改进，所述模式切换单元包括第一电磁二通阀和第二电磁二通阀，所述次级系统分别与第一电磁二通阀的输入端和第二电磁二通阀的输出端连接，所述第一电磁二通阀的输出端连接至中间换热器的第二输入端，所述第二电磁二通阀的输入端连接至第一换热器的第二输出端。作为所述的一种高除霜性能的复叠式高温热泵的进一步改进，所述初级系统包括第一压缩机、第一四通阀、第一气液分离器和第一节流装置，所述第一压缩机的输出端连接至第一四通阀的D口，所述第一四通阀的C口连接至中间换热器的第一输入端，所述中间换热器的第一输出端通过第一节流装置进而连接至第一换热器的第一输入端，所述第一换热器的第一输出端连接至第一四通阀的E口，所述第一四通阀的S口通过第一气液分离器进而连接至第一压缩机的输入端。作为所述的一种高除霜性能的复叠式高温热泵的进一步改进，所述次级系统包括第二压缩机、第二四通阀、第二气液分离器、第二换热器和第二节流装置，所述第二压缩机的输出端连接至第二四通阀的D口，所述第二四通阀的C口通过第二换热器进而连接至第二节流装置的第一端，所述第二节流装置的第二端分别与第一电磁二通阀的输入端和第二电磁二通阀的输出端连接，所述第二四通阀的E口分别与中间换热器的第二输出端和第一换热器的第二输入端相连接，所述第二四通阀的S口通过第二气液分离器进而连接至第二压缩机的输入端。作为所述的一种高除霜性能的复叠式高温热泵的进一步改进，所述中间换热器为板式换热器。作为所述的一种高除霜性能的复叠式高温热泵的进一步改进，所述第一换热器为翅片管式换热器。本专利技术所采用的另一技术方案是：一种应用于所述的高除霜性能的复叠式高温热泵的控制方法，包括制热模式和除霜模式，所述制热模式为：对初级系统和次级系统同时开启，并打开第一电磁二通阀和关闭第二电磁二通阀，从而初级系统和次级系统同时进行制热氟路循环；所述除霜模式为：关闭初级系统，开启次级系统，并关闭第一电磁二通阀和打开第二电磁二通阀，所述次级系统与第一换热器进行除霜氟路循环。作为所述的控制方法的进一步改进，所述次级系统与第一换热器进行除霜氟路循环，其具体包括：所述第二压缩机排出高温高压的制冷剂气体；将高温高压的制冷剂气体从第二四通阀的D口流进，并从第二四通阀的E口流出，进入第一换热器的第二/四排管进行冷凝后变成低温高压的制冷剂液体；将所述的低温高压的制冷剂液体流入第二节流装置中节流降压后，进入中第二换热器蒸发，并将完成蒸发之后得到的低温低压制冷剂气体依次经过第二四通阀的C口和S口，然后进入第二气液分离器，再从第二气液分离器流出，从第二压缩机的输入端回到第二压缩机，完成了除霜氟路的循环。本专利技术的有益效果是：本专利技术在机组除霜时，只需要启动次级系统进行换向除霜，此时第二换热器为蒸发器，第一换热器为冷凝器，机组除霜时只用了第一换热器的第二/四排管用来散热，因此不会增加水或者冷媒的流动阻力，从而提升了机组除霜/制热效率；而且除霜时不需经过中间换热器，就不存在因为两个系统均开启时受水温影响而导致热量提供不足或过多而影响机组安全高效运行。进一步，本专利技术中初级系统制热蒸发和次级系统除霜冷凝都是在第一换热器中进行，能提升机组的除霜性能。进一步，本专利技术中第一换热器第二/四排管内制冷剂通过第二四通阀连接到第二压缩机，当机组转为制热模式时，留存在换热器第二/四排管内部的制冷剂能够流回到第二压缩机，保证了机组的安全稳定运行。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：图1是本专利技术一种高除霜性能的复叠式高温热泵的结构示意图；图2是本专利技术控制方法的步骤流程图。具体实施方式参考图1，本专利技术一种高除霜性能的复叠式高温热泵，包括第一换热器1、初级系统2、次级系统4、中间换热器3和模式切换单元5，所述第一换热器1的第一输出端与初级系统2的第一输入端连接，所述第一换热器1的第一输入端与第一换热器1的第一输出端内部连通，所述第一换热器1的第一输入端与初级系统2的第一输出端连接，所述中间换热器3连接在初级系统2与次级系统4之间，所述第一换热器1的第二输入端与第一换热器1的第二输出端内部连通，所述第一换热器1的第二输入端连接至次级系统4，所述第一换热器1的第二输出端连接至模式切换单元5的输入端，所述模式切换单元5的输出端连接至中间换热器3的第二输入端，所述模式切换单元5与次级系统4连接。进一步作为优选的实施方式，所述模式切换单元5包括第一电磁二通阀51和第二电磁二通阀52，所述次级系统4分别与第一电磁二通阀51的输入端和第二电磁二通阀52的输出端连接，所述第一电磁二通阀51的输出端连接至中间换热器3的第二输入端，所述第二电磁二通阀52的输出端连接至第一换热器1的第二输出端。进一步作为优选的实施方式，所述初级系统4包括第一压缩机21、第一四通阀22、第一气液分离器23和第一节流装置24，所述第一压缩机21的输出端连接至第一四通阀22的D口，所述第一四通阀22的C口连接至中间换热器3的第一输入端，所述中间换热器3的第一输出端通过第一节流装置24进而连接至第一换热器1的第一输入端，所述第一换热器1的第一输出端连接至第一四通阀22的E口，所述第一四通阀22的S口通过第一气液分离器23进而连接至第一压缩机21的输入端。进一步作为优选的实施方式，所述次级系统4包括第二压缩机41、第二四通阀42、第二气液分离器43、第二换热器44和第二节流装置45，所述第二压缩机41的输出端连接至第二四通阀42的D口，所述第二四通阀42的C口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高除霜性能的复叠式高温热泵，其特征在于：包括第一换热器、初级系统、次级系统、中间换热器和模式切换单元，所述第一换热器的第一输出端与初级系统的第一输入端连接，所述第一换热器的第一输入端与第一换热器的第一输出端内部连通，所述第一换热器的第一输入端与初级系统的第一输出端连接，所述中间换热器连接在初级系统与次级系统之间，所述第一换热器的第二输入端与第一换热器的第二输出端内部连通，所述第一换热器的第二输入端连接至次级系统，所述第一换热器的第二输出端连接至模式切换单元的输入端，所述模式切换单元的输出端连接至中间换热器的第二输入端，所述模式切换单元与次级系统连接。

【技术特征摘要】
1.一种高除霜性能的复叠式高温热泵，其特征在于：包括第一换热器、初级系统、次级系统、中间换热器和模式切换单元，所述第一换热器的第一输出端与初级系统的第一输入端连接，所述第一换热器的第一输入端与第一换热器的第一输出端内部连通，所述第一换热器的第一输入端与初级系统的第一输出端连接，所述中间换热器连接在初级系统与次级系统之间，所述第一换热器的第二输入端与第一换热器的第二输出端内部连通，所述第一换热器的第二输入端连接至次级系统，所述第一换热器的第二输出端连接至模式切换单元的输入端，所述模式切换单元的输出端连接至中间换热器的第二输入端，所述模式切换单元与次级系统连接。2.根据权利要求1所述的一种高除霜性能的复叠式高温热泵，其特征在于：所述模式切换单元包括第一电磁二通阀和第二电磁二通阀，所述次级系统分别与第一电磁二通阀的输入端和第二电磁二通阀的输出端连接，所述第一电磁二通阀的输出端连接至中间换热器的第二输入端，所述第二电磁二通阀的输入端连接至第一换热器的第二输出端。3.根据权利要求1所述的一种高除霜性能的复叠式高温热泵，其特征在于：所述初级系统包括第一压缩机、第一四通阀、第一气液分离器和第一节流装置，所述第一压缩机的输出端连接至第一四通阀的D口，所述第一四通阀的C口连接至中间换热器的第一输入端，所述中间换热器的第一输出端通过第一节流装置进而连接至第一换热器的第一输入端，所述第一换热器的第一输出端连接至第一四通阀的E口，所述第一四通阀的S口通过第一气液分离器进而连接至第一压缩机的输入端。4.根据权利要求2所述的一种高除霜性能的复叠式高温热泵，其特征在于：所述次级系统包括第二压缩机、第二四通阀、第二气液分离器、第二换热器和第二节流装置，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜泽波，刘远辉，唐文晖，高翔，
申请(专利权)人：广东芬尼克兹节能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44