热泵系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种热泵系统及其控制方法，热泵系统包括：压缩机、换向组件、第一换热器、第二换热器和燃气循环装置，压缩机具有吸气口和排气口；换向组件包括第一接口至第四接口，第一接口与排气口相连，第三接口与吸气口相连；第一换热器的第一端与第二接口相连；第二换热器连接在第一换热器的第二端与第四接口之间；燃气循环装置包括第三换热器、燃气炉和循环泵，第三换热器、燃气炉和循环泵首尾依次连接形成闭合流路，第三换热器设在第一换热器的第二端与第四接口之间。根据本发明专利技术的热泵系统，可以满足制冷需求和不同室外温度下的制热需求，且可以在室外温度较低的情况下具有较高的能效，提高了热泵系统制热的舒适度且降低了运行费用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空调
，尤其是涉及一种热泵系统及其控制方法。
技术介绍
相关技术中，热泵系统例如空调在制热模式下，制冷剂通过室外换热器从室外环境吸收热量，然后经过压缩机提高压力和温度，将室外侧的热量排到室内达到制热的效果。热泵系统在制冷模式下，低温制冷剂进入室内换热器吸热后，通过压缩机提高温度和压力，在室外换热器放热，将室内侧的热量排到室外，达到制冷效果。然而，在制热模式下，室外的温度越低，从室外能搬运到室内的热量就越少，室内的制热效果就会越差，并且室外换热器内的冷媒因为需要吸收室外环境的热量，需要低于室外环境的温度，这就会导致室外换热器会在制热模式下结霜，结霜后需要除霜来保证系统能够安全有效运行。通常情况下，热泵系统在制热模式下的COP(CoefficientOfPerformance，即能量与热量之间的转换比率，简称制热能效比)会有3左右，但当室外温度低到一定程度的时候，冷媒能从室外吸收的热量就会非常少了，COP会降到0.5以下，以至于室内的制热能力还不如直接将供给压缩机的电能，直接用于电加热器获得的能量。在这种能效非常低的情况下，使用空调是不节能的。现在大多数家庭是有燃气的，如果用燃气直接加热热水，在家中布置地暖和暖气片，通过热水循环供热，又会在温度比较低的时候，发生爆管、漏水，产生危害。且大多数家庭在夏季还是需要制冷的，因此大多数家庭可能会选择同时安装燃气热水器和空调两套设备，并且各设备有自己的管道和终端设备要求，不能公用终端，导致安装和使用费用都会很大。此外，冬夏季温差大的地区就会有需要制冷和制暖两种需求，其中低温地区的制暖要求更高，传统的热泵系统在低温地区的制热能力不能满足舒适度需求。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种热泵系统，该热泵系统可以满足用户的制冷需求和制热需求，结构简单、安装方便且能效高。本专利技术的另一个目的在于提出了一种热泵系统的控制方法。根据本专利技术第一方面的热泵系统，包括：压缩机，所述压缩机具有吸气口和排气口；换向组件，所述换向组件包括第一接口至第四接口，所述第一接口与所述排气口相连，第三接口与所述吸气口相连；第一换热器，所述第一换热器的第一端与第二接口相连；第二换热器，所述第二换热器连接在所述第一换热器的第二端与所述第四接口之间；燃气循环装置，所述燃气循环装置包括第三换热器、燃气炉和循环泵，所述第三换热器、所述燃气炉和所述循环泵首尾依次连接形成闭合流路，所述第三换热器设在所述第一换热器的第二端与所述第四接口之间。根据本专利技术的热泵系统，通过在热泵系统中设置燃气循环装置，使得热泵系统具有空气能和燃气能两种热源动力，热泵系统可以根据具体运行环境选择热源动力进行制热。由此，热泵系统可以满足制冷需求和不同室外温度下的制热需求，且可以在室外温度较低的情况下具有较高的能效，提高了热泵系统制热的舒适度且降低了运行费用。此外，由于热泵系统具有两种热源动力，系统中的换热器(例如第二换热器等)可以设计的小一些，从而减小了热泵系统的室外机的整体体积，减小了热泵系统的占用空间。另外，根据本专利技术的热泵系统还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的一些实施例，所述第三换热器与所述第二换热器串联在所述第一换热器的第二端和所述第四接口之间，所述第三换热器的第一端与第一换热器的第二端相连，所述第二换热器的第一端与所述第四接口相连，所述热泵系统还包括：第一通断阀，所述第一通断阀的一端连接在所述第二换热器的第二端和所述第三换热器的第二端之间，所述第一通断阀的另一端连接在所述第二换热器的所述第一端和所述第四接口之间。根据本专利技术的另一些实施例，所述第三换热器与所述第二换热器并联在所述第一换热器的第二端和所述第四接口之间。进一步地，与所述第二换热器的第二端相连的支路上设有第二通断阀，与所述第三换热器的第一端相连的支路设有第三通断阀。进一步地，与所述第三换热器的第一端相连的支路设有单向阀。可选地，所述第三换热器为板式换热器。根据本专利技术实施例的热泵系统的控制方法，包括以下步骤：检测室外温度T；当所述室外温度T满足：T≥T1时，所述燃气炉关闭且所述第一通断阀断开；当所述室外温度满足：T＜T1时，所述燃气炉打开且所述第一通断阀闭合。可选地，所述T1满足：-10℃≤T1≤-5℃。根据本专利技术另一个实施例的热泵系统的控制方法，包括以下步骤：检测室外温度t，当所述室外温度t满足：t≥t1时，所述第二通断阀闭合，所述第三通断阀断开；当所述室外温度t满足：t2≤t＜t1时，所述第二通断阀闭合，所述第三通断阀闭合且所述燃气炉打开；当所述室外温度t满足：t＜t2时，所述第二通断阀断开，所述第三通断阀闭合且所述燃气炉打开。可选地，所述t1满足：-10℃≤t1≤-5℃，所述t2满足：-20℃≤t1≤-15℃。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术实施例的热泵系统的系统流程图；图2是图1中所示的热泵系统的能效与室外温度的关系图；图3是根据本专利技术另一个实施例的热泵系统的系统流程图；图4是图3中所示的热泵系统的能效与室外温度的关系图。附图标记：热泵系统100，压缩机1，吸气口11，排气口12，气液分离器13，换向组件2，第一接口21，第二接口22，第三接口23，第四接口24，第一换热器3，第二换热器4，第三换热器51，燃气炉52，循环泵53，第一通断阀61，第二通断阀62，第三通断阀63，节流元件7，单向阀8。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面参考图1-图4描述根据本专利技术实施例的热泵系统100。其中，热泵系统100可以用于冷暖型空调器等。如图1和图3所示，根据本专利技术实施例的热泵系统100，包括：压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热泵系统，其特征在于，包括：压缩机，所述压缩机具有吸气口和排气口；换向组件，所述换向组件包括第一接口至第四接口，所述第一接口与所述排气口相连，第三接口与所述吸气口相连；第一换热器，所述第一换热器的第一端与第二接口相连；第二换热器，所述第二换热器连接在所述第一换热器的第二端与所述第四接口之间；燃气循环装置，所述燃气循环装置包括第三换热器、燃气炉和循环泵，所述第三换热器、所述燃气炉和所述循环泵首尾依次连接形成闭合流路，所述第三换热器设在所述第一换热器的第二端与所述第四接口之间。

【技术特征摘要】
1.一种热泵系统，其特征在于，包括：压缩机，所述压缩机具有吸气口和排气口；换向组件，所述换向组件包括第一接口至第四接口，所述第一接口与所述排气口相连，第三接口与所述吸气口相连；第一换热器，所述第一换热器的第一端与第二接口相连；第二换热器，所述第二换热器连接在所述第一换热器的第二端与所述第四接口之间；燃气循环装置，所述燃气循环装置包括第三换热器、燃气炉和循环泵，所述第三换热器、所述燃气炉和所述循环泵首尾依次连接形成闭合流路，所述第三换热器设在所述第一换热器的第二端与所述第四接口之间。2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述第三换热器与所述第二换热器串联在所述第一换热器的第二端和所述第四接口之间，所述第三换热器的第一端与第一换热器的第二端相连，所述第二换热器的第一端与所述第四接口相连，所述热泵系统进一步包括：第一通断阀，所述第一通断阀的一端连接在所述第二换热器的第二端和所述第三换热器的第二端之间，所述第一通断阀的另一端连接在所述第二换热器的所述第一端和所述第四接口之间。3.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述第三换热器与所述第二换热器并联在所述第一换热器的第二端和所述第四接口之间。4.根据权利要求3所述的热泵系统，其特征在于，与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李元阳，
申请(专利权)人：广东美的暖通设备有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44