复叠式热泵系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种复叠式热泵系统及其控制方法，包括蒸发冷凝器、第一换热系统、第二换热系统和换热器，所述第一换热系统中的介质和所述第二换热系统的介质在所述蒸发冷凝器内进行热交换，且所述第一换热系统中的介质和所述第二换热系统中的介质均能够在所述换热器内与换热器内的换热介质进行换热。本发明专利技术提供的复叠式热泵系统及其控制方法，能够在利用第一换热系统和第二换热系统达到现有复叠式热泵系统的基础上，利用单级的压缩机进行中温热水(或热风)的制取和室外蒸发器的化霜过程，有效的降低了系统的能耗，增加了系统的经济性，有效的降低了复叠式热泵系统的结构成本和运行成本。

【技术实现步骤摘要】
复叠式热泵系统及其控制方法
本专利技术涉及空气处理设备
，特别是一种复叠式热泵系统及其控制方法。
技术介绍
普通单级空气源热泵系统具有结构简单、系统可靠等优点，但其蒸发温度往往受环境温度的限制，冷凝温度则由热泵装置的用途确定。当室外环境温度降低或冷凝温度升高时,随着压缩机的压比增大，导致制冷量下降、耗功增加、制热性能系数降低、压缩机输气量及效率下降，经济性降低等问题，而且普通单级压缩热泵机组冬季制热性能衰减甚至无法正常工作，阻碍了热泵机组在北方寒冷地区的推广应用，解决此问题的方法之一是采用复叠式热泵循环系统。目前，常规复叠式热泵循环是由两个单独的热泵循环组成,系统需要配置两个四通阀(如图1所示)，在其高、低温级分别使用中、低温制冷剂。高温级制冷剂的蒸发用来使低温级的制冷剂冷凝,高温级制冷剂冷凝输出热量,用一个蒸发冷凝器将这两部分联系起来,它既是高温部分的蒸发器,又是低温部分的冷凝器。然而一旦室外环境温度升高或用户需求中温热水(或热风)或进行化霜时，高低温级压缩机需要同时工作，能耗大，使用复叠系统并不经济。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，而提供一种降低系统能耗的复叠式热泵系统及其控制方法。一种复叠式热泵系统，包括蒸发冷凝器、第一换热系统、第二换热系统和换热器，所述第一换热系统中的介质和所述第二换热系统的介质在所述蒸发冷凝器内进行热交换，且所述第一换热系统中的介质和所述第二换热系统中的介质均能够在所述换热器内与换热器内的换热介质进行换热。所述换热器包括本体和两套循环管路，所述本体内形成换热空间，所述第一换热系统中的介质和所述第二换热系统中的介质能够分别通过两条所述循环管路与通入所述换热空间内的换热介质进行换热。两套循环管路包括第一循环管路和第二循环管路，所述第一循环管路和所述第二循环管路均设置于所述本体内部，且所述第一循环管路的两端均突出所述本体形成第一入口和第一出口，所述第二循环管路的两端均突出所述本体形成第二入口和第二出口。所述本体的内部形成所述换热空间，所述本体上设置有与所述换热空间连通的第三入口和第三出口，经过所述第三入口、所述换热空间和所述第三出口的换热介质能够与所述第一循环管路或所述第二循环管路进行换热。所述本体内还形成有第一存储空间，所述第一存储空间内设置有第一隔板，所述第一隔板将所述第一存储空间分为第一进入空间和第一流出空间，所述第一入口与所述第一进入空间连通，所述第一出口与所述第一流出空间连通，且所述第一循环管路的两端分别与所述第一进入空间和所述第一流出空间连通。所述本体内还形成有第二存储空间，所述第二存储空间内设置有第二隔板，所述第二隔板将所述第二存储空间分为第二进入空间和第二流出空间，所述第二入口与所述第二进入空间连通，所述第二出口与所述第二流出空间连通，且所述第二循环管路的两端分别与所述第二进入空间和所述第二流出空间连通。所述本体内还形成有第一存储空间和第二存储空间，所述第一存储空间内设置有第一隔板，所述第一隔板将所述第一存储空间分为第一进入空间和第一流出空间，所述第一入口与所述第一进入空间连通，所述第一出口与所述第一流出空间连通，且所述第一循环管路的两端分别与所述第一进入空间和所述第一流出空间连通，所述第二存储空间内设置有第二隔板，所述第二隔板将所述第二存储空间分为第二进入空间和第二流出空间，所述第二入口与所述第二进入空间连通，所述第二出口与所述第二流出空间连通，且所述第二循环管路的两端分别与所述第二进入空间和所述第二流出空间连通。所述第一存储空间设置于所述本体的一端，且所述第一存储空间与所述换热空间相对密封设置。所述第二存储空间设置于所述本体的一端，且所述第二存储空间与所述换热空间相对密封设置。所述第一存储空间和所述第二存储空间分别设置于所述换热空间的两端。所述换热空间内设置有多个挡板，且所有所述挡板将所述换热空间由所述第三入口至所述第三出口形成连续的S形流道。所述第一循环管路和所述第二循环管路均呈U形结构。所述本体上开设有通孔，所有所述通孔形成所述换热空间，且所述通孔的第一端形成第三入口，所述通孔的第二端形成第三出口，经过所述第三入口、所述通孔和所述第三出口的换热介质能够与所述第一循环管路或所述第二循环管路进行换热。所述第一换热系统中的介质和所述第二换热系统的介质在所述蒸发冷凝器内进行热交换，且所述第一换热系统中的介质和所述第二换热系统中的介质均能够在所述换热器内与换热空间内的换热介质进行换热。所述第一换热系统包括第一压缩机、第一四通阀和第一蒸发器，所述第一压缩机的排气口与所述第一四通阀的D端连通，所述第一四通阀的C端分别与所述蒸发冷凝器和所述换热器切换连通，所述第一四通阀的S端与所述第一压缩机的吸气口连通，所述第一四通阀的E端与所述第一蒸发器的第一端连通，所述第一蒸发器的第二端与所述蒸发冷凝器连通。所述第二换热系统包括第二压缩机，所述第二压缩机的排气依次经过所述第二循环管路和所述蒸发冷凝器后回流至所述第二压缩机中。所述复叠式热泵系统还包括管路切换装置，所述管路切换装置的入口与所述第一四通阀的C端连通，所述管路切换装置的第一切换出口与所述蒸发冷凝器连通，所述管路切换装置的第二切换出口与所述第一循环管路连通。所述管路切换装置为三通阀，且所述三通阀的第一端形成所述管路切换装置的入口，其余两端分别形成所述管路切换装置的第一切换出口和第二切换出口。所述管路切换装置包括两个二通阀，两个所述二通阀的第一端均与所述第一四通阀的C端连通，且一个所述二通阀的第二端与所述蒸发冷凝器连通，另一所述二通阀的第二端与所述第一循环管路连通。所述复叠式热泵系统还包括第一节流装置和第二节流装置，所述第一节流装置的第一端与所述第一蒸发器的第二端连通，所述第一节流装置的第二端与所述蒸发冷凝器和所述第一循环管路连通，所述第二节流装置的第一端与所述第二循环管路连通，所述第二节流装置的第二端与所述蒸发冷凝器连通。一种上述的复叠式热泵系统的控制方法，包括：单级制热模式，所述第一压缩机和所述第一节流装置开启，所述第二压缩机和第二节流装置关闭，所述第一四通阀的D端与C端连通，所述管路切换装置的入口与所述第二切换出口连通。所述控制方法还包括：双级制热模式，所述第一压缩机、所述第二压缩机、所述第一节流装置、所述第二节流装置开启，所述第一四通阀的D端与C端连通，所述管路切换装置的入口与所述第一切换出口连通。所述控制方法还包括：化霜模式，所述第一压缩机和所述第一节流装置开启，所述第二压缩机和所述第二节流装置关闭，所述第一四通阀的D端与E端连通，所述管路切换装置的入口与所述第二切换出口连通。本专利技术提供的复叠式热泵系统及其控制方法，能够在利用第一换热系统和第二换热系统达到现有复叠式热泵系统的基础上，利用单级的压缩机进行中温水的制取和室外蒸发器的化霜过程，有效的降低了系统的能耗，增加了系统的经济性，有效的降低了复叠式热泵系统的结构成本和运行成本。附图说明图1为现有技术所提供的复叠式热泵系统的结构示意图；图2为本专利技术提供的复叠式热泵系统及其控制方法的实施例中的复叠式热泵系统的结构示意图；图3为本专利技术提供的复叠式热泵系统及其控制方法的实施例中的换热器的结构示意图；图4为本专利技术提供的复叠式热泵系统及其控制方法的实施例中的换热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复叠式热泵系统，其特征在于：包括蒸发冷凝器(1)、第一换热系统(2)、第二换热系统(3)和换热器(4)，所述第一换热系统(2)中的介质和所述第二换热系统(3)的介质在所述蒸发冷凝器(1)内进行热交换，且所述第一换热系统(2)中的介质和所述第二换热系统(3)中的介质均能够在所述换热器(4)内与换热器(4)内的换热介质进行换热。

【技术特征摘要】
1.一种复叠式热泵系统，其特征在于：包括蒸发冷凝器(1)、第一换热系统(2)、第二换热系统(3)和换热器(4)，所述第一换热系统(2)中的介质和所述第二换热系统(3)的介质在所述蒸发冷凝器(1)内进行热交换，且所述第一换热系统(2)中的介质和所述第二换热系统(3)中的介质均能够在所述换热器(4)内与换热器(4)内的换热介质进行换热。2.根据权利要求1所述的复叠式热泵系统，其特征在于：所述换热器(4)包括本体(41)和两套循环管路，所述本体(41)内形成换热空间(43)，所述第一换热系统(2)中的介质和所述第二换热系统(3)中的介质能够分别通过两套所述循环管路与通入所述换热空间(43)内的换热介质进行换热。3.根据权利要求2所述的复叠式热泵系统，其特征在于：两套循环管路包括第一循环管路(421)和第二循环管路(422)，所述第一循环管路(421)和所述第二循环管路(422)均设置于所述本体(41)内部，且所述第一循环管路(421)的两端均突出所述本体(41)形成第一入口和第一出口，所述第二循环管路(422)的两端均突出所述本体(41)形成第二入口和第二出口。4.根据权利要求3所述的复叠式热泵系统，其特征在于：所述本体(41)的内部形成所述换热空间(43)，所述本体(41)上设置有与所述换热空间(43)连通的第三入口和第三出口，经过所述第三入口、所述换热空间(43)和所述第三出口的换热介质能够与所述第一循环管路(421)或所述第二循环管路(422)进行换热。5.根据权利要求3所述的复叠式热泵系统，其特征在于：所述第一换热系统(2)中的介质和所述第二换热系统(3)的介质在所述蒸发冷凝器(1)内进行热交换，且所述第一换热系统(2)中的介质和所述第二换热系统(3)中的介质均能够在所述换热器(4)内与换热空间(43)内的换热介质进行换热。6.根据权利要求5所述的复叠式热泵系统，其特征在于：所述第一换热系统(2)包括第一压缩机(21)、第一四通阀(22)和第一蒸发器(23)，所述第一压缩机(21)的排气口与所述第一四通阀(22)的D端连通，所述第一四通阀(22)的C端分别与所述蒸发冷凝器(1)和所述换热器(4)切换连通，所述第一四通阀(22)的S端与所述第一压缩机(21)的吸气口连通，所述第一四通阀(22)的E端与所述第一蒸发器(23)的第一端连通，所述第一蒸发器(23)的第二端与所述蒸发冷凝器(1)连通。7.根据权利要求6所述的复叠式热泵系统，其特征在于：所述第二换热系统(3)包括第二压缩机(31)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁明征，欧阳光，
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