一种基于空气源热泵系统的补气控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及空气源热泵技术领域，公开了一种基于空气源热泵系统的补气控制装置，若室外环境温度小于等于预设值，则进行补气；在补气模式下，根据室内换热器的室内外温差来控制补气支路电子膨胀阀的开度。本实用新型专利技术在不同的工况下，采取不同的制热控制方法，控制补气支路电子膨胀阀的开度，可以保证排气温度不会过低，可以使热泵系统始终保持较优的综合制热性能，在低温环境下尽可能多地提高制热量，同时又保证系统具有较高的制热性能，减少能源消耗，提高系统安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于空气源热泵系统的补气控制装置
本技术涉及空气源热泵
，特别是涉及一种基于空气源热泵系统的补气控制装置。
技术介绍
普通单级压缩空气源热泵系统的制热量随着室外环境温度的降低而衰减严重，在极低温度下甚至无法正常工作，但是环境温度越低建筑或车辆对热泵机组的制热量需求越大，单级压缩热泵机组无法满足制热量和可靠性的需求。带中间补气的空气源热泵系统采用准二级压缩的形式，在低温环境下可以提高制热量，降低压缩机排气温度，使系统安全可靠运行，因此成为研究热点。对于带中间补气的空气源热泵系统，补气支路电子膨胀阀的开度大小直接影响着补气压力、补气量、补气点的状态，进而影响系统制热量、排气温度、制热性能，因此补气支路电子膨胀阀开度的控制对整个系统非常重要。根据公开文献调研结果，随着补气支路电子膨胀阀开度的增加，热泵系统的制热量不断增大，而系统COP(coefficientofperformance，性能系数)存在一个最优值。在低温环境下，我们不仅关注热泵系统的制热COP，而且关注其制热量，因为通常低温环境对热泵机组的制热量需求更大，如果满足不了制热量需求，只能采用辅助电加热。另外，随着补气支路电子膨胀阀开度的增加，压缩机排气温度会逐渐降低，当压缩机排气温度过低时会影响热泵系统的安全运行。因此，目前常用的补气支路过热度控制和排气过热度控制方法，在不同工况下，不能使热泵系统始终按照较优制热性能运行的问题。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术的目的是提供一种基于空气源热泵系统的补气控制装置，解决现有技术中的补气支路过热度控制和排气过热度控制方法，在不同工况下，无法始终保持较高的制热性能同时又提高系统的安全性能的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供一种基于空气源热泵系统的补气控制装置，包括：压缩机、四通换向阀、室内换热器、室外换热器、中间换热器、气液分离器、主路电子膨胀阀、单向阀以及补气支路电子膨胀阀，所述压缩机的第一端与所述四通换向阀的第一端连接，所述压缩机的第二端通过所述气液分离器与所述四通换向阀的第二端连接，所述室外换热器的第一端与所述主路电子膨胀阀的第一端连接，所述室内换热器的第一端通过所述中间换热器的第一侧与所述主路电子膨胀阀的第二端连接，所述室内换热器的第二端与所述四通换向阀的第三端连接，所述室外换热器的第二端与所述四通换向阀的第四端连接，所述压缩机的第三端通过所述单向阀与所述中间换热器的第二侧连接，所述中间换热器的第二侧与所述室内换热器的第一端之间还连接有所述补气支路电子膨胀阀；其中，所述室内换热器设有用于测量进风温度的第一温度测量装置以及用于测量出风温度的第二温度测量装置，所述压缩机设有用于测量排气温度的第三温度测量装置，所述室外换热器设有用于测量室外环境侧温度的第四温度测量装置，所述压缩机设有用于测量排气压力的压力测量装置以及用于测量输入电流的电流测量装置。(三)有益效果本技术提供的一种基于空气源热泵系统的补气控制装置，在不同的工况下，采取不同的制热控制方法，控制补气支路电子膨胀阀的开度，可以保证排气温度不会过低，可以使热泵系统始终保持较优的综合制热性能，在低温环境下尽可能多地提高制热量，同时又保证系统具有较高的制热性能，减少能源消耗，提高系统安全性。附图说明图1为本技术一种基于空气源热泵系统的补气控制装置的结构示意图；图2为本技术根据COP最优准则和排气过热度来控制补气支路电子膨胀阀的开度的流程图；图3为本技术根据制热量最大准则和排气过热度来控制补气支路电子膨胀阀的开度的流程图；图4为本技术实施例1的流程图。图中，1、压缩机；2、四通换向阀；3、室内换热器；4、中间换热器；5、主路电子膨胀阀；6、补气支路电子膨胀阀；7、室外换热器；8、气液分离器；9、单向阀；I、压缩机输入电流；f、压缩机；tp、压缩机的排气温度；Pp、压缩机的排气压力；tao、室外换热器的室外环境侧温度；tan、室外换热器的室内环境侧温度；tni、室内换热器的进风温度；tno、室内换热器的出风温度。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。在本技术的描述中，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技术中的具体含义。如图1所示，本技术公开一种基于空气源热泵系统的补气控制装置，包括：压缩机1、四通换向阀2、室内换热器3、室外换热器7、中间换热器4、气液分离器8、主路电子膨胀阀5、单向阀9以及补气支路电子膨胀阀6，所述压缩机1的第一端与所述四通换向阀2的第一端连接，所述压缩机1的第二端通过所述气液分离器8与所述四通换向阀2的第二端连接，所述室外换热器7的第一端与所述主路电子膨胀阀5的第一端连接，所述室内换热器3的第一端通过所述中间换热器4的第一侧与所述主路电子膨胀阀5的第二端连接，所述室内换热器3的第二端与所述四通换向阀2的第三端连接，所述室外换热器7的第二端与所述四通换向阀2的第四端连接，所述压缩机1的第三端通过所述单向阀9与所述中间换热器4的第二侧连接，所述中间换热器4的第二侧与所述室内换热器3的第一端之间还连接有所述补气支路电子膨胀阀6；其中，所述室内换热器3设有用于测量进风温度的第一温度测量装置以及用于测量出风温度的第二温度测量装置，所述压缩机1设有用于测量排气温度的第三温度测量装置，所述室外换热器7设有用于测量室外环境侧温度的第四温度测量装置，所述压缩机1设有用于测量排气压力的压力测量装置以及用于测量输入电流的电流测量装置。基于此，本领域技术人员设定一个补气与不补气模式的转换温度常数，并通过第四温度测量装置的示数与此常数的比较，判断是否需要进行补气，如果需要补气，则根据室内环境温度与设定温度的差值来判断采用COP最优或制热量最大准则来进行补气支路膨胀阀开度控制。具体的，tni代表第一温度测量装置测量室内换热器的进风温度，tno代表第二温度测量装置测量室内换热器的出风温度，tao代表第四温度测量装置测量室外换热器的室外环境侧温度，I代表压缩机的输入电流，本技术的控制方法为：S1、若tao＞A，则关闭补气支路电子膨胀阀；若tao≤A，则打开补气支路电子膨胀阀，在补气模式运行；其中A代表空气源热泵系统补气与不补气模式的转换温度常数；S2、根据公式来控制补气支路电子膨胀阀的开度，其中，Δtn代表室内换热器的进出风温差，Δtn＝tno-tni。优选地，步骤S2为仅依据COP判断控制开度，可将其替换为制热量控制(即Δtn)以及COP控制(即)。本技术中的温度测量装置可采用温度传感器，压力测量装置可采用压力表，电流测量装置可采用电流表进行测量，并将测量到的信息上传至控制系统，由控制系统的控制方法判断，并发出指令控制补气支路电子膨胀阀的开度，用来在不同工况下，实现不同的补气支路电子膨胀阀的开度控制，补气支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于空气源热泵系统的补气控制装置，其特征在于，包括：压缩机、四通换向阀、室内换热器、室外换热器、中间换热器、气液分离器、主路电子膨胀阀、单向阀以及补气支路电子膨胀阀，所述压缩机的第一端与所述四通换向阀的第一端连接，所述压缩机的第二端通过所述气液分离器与所述四通换向阀的第二端连接，所述室外换热器的第一端与所述主路电子膨胀阀的第一端连接，所述室内换热器的第一端通过所述中间换热器的第一侧与所述主路电子膨胀阀的第二端连接，所述室内换热器的第二端与所述四通换向阀的第三端连接，所述室外换热器的第二端与所述四通换向阀的第四端连接，所述压缩机的第三端通过所述单向阀与所述中间换热器的第二侧连接，所述中间换热器的第二侧与所述室内换热器的第一端之间还连接有所述补气支路电子膨胀阀；其中，所述室内换热器设有用于测量进风温度的第一温度测量装置以及用于测量出风温度的第二温度测量装置，所述压缩机设有用于测量排气温度的第三温度测量装置，所述室外换热器设有用于测量室外环境侧温度的第四温度测量装置，所述压缩机设有用于测量排气压力的压力测量装置以及用于测量输入电流的电流测量装置。

【技术特征摘要】
1.一种基于空气源热泵系统的补气控制装置，其特征在于，包括：压缩机、四通换向阀、室内换热器、室外换热器、中间换热器、气液分离器、主路电子膨胀阀、单向阀以及补气支路电子膨胀阀，所述压缩机的第一端与所述四通换向阀的第一端连接，所述压缩机的第二端通过所述气液分离器与所述四通换向阀的第二端连接，所述室外换热器的第一端与所述主路电子膨胀阀的第一端连接，所述室内换热器的第一端通过所述中间换热器的第一侧与所述主路电子膨胀阀的第二端连接，所述室内换热器的第二端与所述四通换向阀的第三端连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐洪波，韩欣欣，田长青，邹慧明，尤立伟，康伟，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11