可实现变流量单级循环与双级循环的热泵系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种可实现变流量单级循环与双级循环的热泵系统，旨在提供一种切换方便，初投资低的系统。包括制冷压缩机组、第一四通换向阀、第二四通换向阀、第三四通换向阀、中间冷却器、室外机、室内机、第一节流阀、第二节流阀、第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门。制冷压缩机组的第一排气接口通过第二阀门与第二四通换向阀的第四接口连接，制冷压缩机组的第一吸气接口与第二四通换向阀的第二接口连接，制冷压缩机组的第二排气接口通过第四阀门与第三四通换向阀的第二接口连接，制冷压缩机组的第二吸气接口与第三四通换向阀的第四接口连接。该系统通过调节阀的启闭及四通换向阀的接口变换实现切换，提高了夏季制冷量，运行成本低。

【技术实现步骤摘要】
可实现变流量单级循环与双级循环的热泵系统
本技术涉及制冷
，更具体的说，是涉及一种可实现变流量单级并联循环与双级循环的热泵系统。
技术介绍
随着环保压力的增加，国家大力推广煤改电产品。空气源热泵由于其具有节能环保的特性得到了广泛的使用。为了适应冬季低温环境，采用双级压缩循环空气源热泵，以提高系统效率，并可以在-25℃室外温度下实现供暖。现有的双级压缩热泵系统有单机头和多机头两种方式，在单机头中一般采用中间补气方式实现双级压缩，此时，高压级压缩机与低压级压缩机的压缩容积比一般固定为1∶3或1∶2。由于热泵系统的蒸发压力会随室外环境温度而变化，系统的中间压力以及高压级压缩机与低压级压缩机的气缸容积比也会不断变化，这对于设计好的高低压气缸容积比是不经济的。现有的多机头方式虽然高低压级压缩机均运用变频技术可以保证合适的压缩比及合适的气缸容积比，但成本较高且压缩形式固定，夏季供冷时，对于双级压缩热泵系统而言，如果按照能够满足-25℃室外温度供暖热负荷需要的设计，换句话说这些地区的空气源热泵设置以冬季热负荷为主，夏季供冷时高压级和低压级压缩机不能同时使用，运行时会有一半以上压缩机闲置，运行成本高，系统初投资大。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种可以根据制冷量需要进行单级压缩循环与双级压缩循环切换，制冷剂流量可调，能够降低用户运行成本和初投资的热泵系统。为实现本技术的目的所采用的技术方案是：一种可实现变流量单级循环与双级循环的热泵系统，包括制冷压缩机组、第一四通换向阀、第二四通换向阀、第三四通换向阀、中间冷却器、室外机、室内机、第一节流阀、第二节流阀、第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；所述制冷压缩机组的第一排气接口通过所述第二阀门与所述第二四通换向阀的第四接口连接，所述制冷压缩机组的第一吸气接口与所述第二四通换向阀的第二接口连接，所述制冷压缩机组的第二排气接口通过所述第四阀门与所述第三四通换向阀的第二接口连接，所述制冷压缩机组的第二吸气接口与所述第三四通换向阀的第四接口连接；所述第二四通换向阀的第一接口与所述中间冷却器的第二接口连接，所述中间冷却器的第三接口分别与所述第一四通换向阀的第二接口和所述第三四通换向阀的第一接口连接，所述中间冷却器的第一接口通过所述第三阀门分别与所述第二节流阀和第一阀门一端连接，所述第一阀门的另一端与所述第一四通换向阀的第一接口连接，所述第一四通换向阀的第三接口通过所述第一节流阀与所述中间冷却器的第四接口连接，所述第一四通换向阀的第四接口通过所述室外机与所述第三四通换向阀的第三接口连接；所述第二节流阀的另一端通过所述室内机与所述第二四通换向阀的第三接口连接。所述制冷压缩机组包括多台压缩机，所述压缩机的排气端并联连接分为第一排气接口和第二排气接口，所述压缩机的吸气端并联连接分为第一吸气接口和第二吸气接口，相邻所述压缩机的排气端之间及相邻所述压缩机的吸气端之间分别设置有调节阀。在夏季以单级压缩制冷循环运行时，所述制冷压缩机组中的调节阀全部打开，所述第一阀门和第四阀门打开，所述第二阀门和第三阀门关闭，所述第一四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，第一四通换向阀的第二接口与第三接口相连通，第二四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，第二四通换向阀的第二接口与第三接口相连通，第三四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，第三四通换向阀的第二接口与第三接口相连通；压缩后的工质经所述制冷压缩机组的第二排气接口、第四阀门、第三四通换向阀进入所述室外机中冷凝，冷凝后的工质经所述第一四通换向阀、第一阀门后进入所述第二节流阀，节流后的工质进入所述室内机中蒸发，产生制冷现象，蒸发后的工质经所述第二四通换向阀回到所述制冷压缩机组的第一吸气接口回到所述制冷压缩机组；通过控制所述制冷压缩机组中压缩机运行的数量实现能量调节。在夏季以二级节流中间不完全冷却双级压缩循环制冷运行时，第一阀门关闭，第二阀门、第三阀门和第四阀门打开，第一四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，第一四通换向阀的第三接口与第四接口相连通，第二四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，第二四通换向阀的第二接口与第三接口相连通，第三四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，第三四通换向阀的第二接口与第三接口相连通；靠近所述制冷压缩机组第二排气接口的压缩机作为高压级压缩机，靠近所述制冷压缩机组第一排气接口的压缩机作为低压级压缩机；高压级压缩机的吸气端相互连通、排气端相互连通，低压级压缩机的吸气端互相连通、排气端相互连通，低压级压缩机与高压级压缩机的排气端之间及吸气端之间互不连通；高压级压缩机将工质压缩后经所述制冷压缩机组的第二排气接口、第四阀门、第三四通换向阀进入所述室外机中冷凝，冷凝后的工质经所述第一四通换向阀、第一节流阀进入所述中间冷却器中蒸发吸热，降低中压过热蒸气的过热度，蒸发后的工质经所述第三阀门、第二节流阀进入所述室内机蒸发，产生制冷现象，之后工质经所述第二四通换向阀、制冷压缩机组的第一吸气接口进入所述制冷压缩机组的低压级压缩机；低压级压缩机将工质压缩后经所述制冷压缩机组的第一排气接口、第二阀门、第二四通换向阀进入所述中间冷却器中放热，降低过热度，之后工质再经第三四通换向阀、所述制冷压缩机组的第二吸气接口进入所述制冷压缩机组的高压级压缩机，完成二级节流中间不完全冷却双级压缩循环；通过控制所述制冷压缩机组中每台压缩机的启停及压缩机对应的一组调节阀的启闭实现高低压级变流量调节。在夏季以二级节流中间完全冷却双级压缩循环制冷运行时，第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门打开，第一四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，第一四通换向阀的第三接口与第四接口相连通，第二四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，第二四通换向阀的第二接口与第三接口相连通，第三四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，第三四通换向阀的第二接口与第三接口相连通；靠近所述制冷压缩机组第二排气接口的压缩机作为高压级压缩机，靠近所述制冷压缩机组第一排气接口的压缩机作为低压级压缩机；高压级压缩机的吸气端相互连通、排气端相互连通，低压级压缩机的吸气端互相连通、排气端相互连通，低压级压缩机与高压级压缩机的排气端之间及吸气端之间互不连通；高压级压缩机将工质压缩后经所述制冷压缩机组的第二排气接口、第四阀门、第三四通换向阀进入所述室外机中冷凝，冷凝后的工质经第一四通换向阀、第一节流阀节流后进入所述中间冷却器中蒸发吸热，降低中压过热蒸气的过热度，蒸发后的工质经所述第三阀门后分为两路，一路经所述第一阀门、第一四通换向阀与所述中间冷却器出来的过热蒸气混合，经所述第三四通换向阀回到所述制冷压缩机组的第二吸气接口，另一路经所述第二节流阀节流后进入所述室内机蒸发，产生制冷现象，蒸发后的工质再经所述第二四通换向阀、制冷压缩机组的第一吸气接口进入所述制冷压缩机组的低压级压缩机；同时，低压级压缩机将工质压缩后经所述第二阀门、第二四通换向阀进入所述中间冷却器中放热，降低过热度，放热后的工质与所述第一四通换向阀的工质混合后通过所述第三四通换向阀回到所述制冷压缩机组的第二吸气接口；通过控制所述制冷压缩机组中每台压缩机的启停及压缩机对应的一组调节阀的启闭实现高低压级变流量调节。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可实现变流量单级循环与双级循环的热泵系统，其特征在于，包括制冷压缩机组、第一四通换向阀、第二四通换向阀、第三四通换向阀、中间冷却器、室外机、室内机、第一节流阀、第二节流阀、第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；所述制冷压缩机组的第一排气接口通过所述第二阀门与所述第二四通换向阀的第四接口连接，所述制冷压缩机组的第一吸气接口与所述第二四通换向阀的第二接口连接，所述制冷压缩机组的第二排气接口通过所述第四阀门与所述第三四通换向阀的第二接口连接，所述制冷压缩机组的第二吸气接口与所述第三四通换向阀的第四接口连接；所述第二四通换向阀的第一接口与所述中间冷却器的第二接口连接，所述中间冷却器的第三接口分别与所述第一四通换向阀的第二接口和所述第三四通换向阀的第一接口连接，所述中间冷却器的第一接口通过所述第三阀门分别与所述第二节流阀和第一阀门一端连接，所述第一阀门的另一端与所述第一四通换向阀的第一接口连接，所述第一四通换向阀的第三接口通过所述第一节流阀与所述中间冷却器的第四接口连接，所述第一四通换向阀的第四接口通过所述室外机与所述第三四通换向阀的第三接口连接；所述第二节流阀的另一端通过所述室内机与所述第二四通换向阀的第三接口连接。...

【技术特征摘要】
1.一种可实现变流量单级循环与双级循环的热泵系统，其特征在于，包括制冷压缩机组、第一四通换向阀、第二四通换向阀、第三四通换向阀、中间冷却器、室外机、室内机、第一节流阀、第二节流阀、第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；所述制冷压缩机组的第一排气接口通过所述第二阀门与所述第二四通换向阀的第四接口连接，所述制冷压缩机组的第一吸气接口与所述第二四通换向阀的第二接口连接，所述制冷压缩机组的第二排气接口通过所述第四阀门与所述第三四通换向阀的第二接口连接，所述制冷压缩机组的第二吸气接口与所述第三四通换向阀的第四接口连接；所述第二四通换向阀的第一接口与所述中间冷却器的第二接口连接，所述中间冷却器的第三接口分别与所述第一四通换向阀的第二接口和所述第三四通换向阀的第一接口连接，所述中间冷却器的第一接口通过所述第三阀门分别与所述第二节流阀和第一阀门一端连接，所述第一阀门的另一端与所述第一四通换向阀的第一接口连接，所述第一四通换向阀的第三接口通过所述第一节流阀与所述中间冷却器的第四接口连接，所述第一四通换向阀的第四接口通过所述室外机与所述第三四通换向阀的第三接口连接；所述第二节流阀的另一端通过所述室内机与所述第二四通换向阀的第三接口连接。2.根据权利要求1所述的可实现变流量单级循环与双级循环的热泵系统，其特征在于，所述制冷压缩机组包括多台压缩机，所述压缩机的排气端并联连接分为第一排气接口和第二排气接口，所述压缩机的吸气端并联连接分为第一吸气接口和第二吸气接口，相邻所述压缩机的排气端之间及相邻所述压缩机的吸气端之间分别设置有调节阀。3.根据权利要求2所述的可实现变流量单级循环与双级循环的热泵系统，其特征在于，在夏季以单级压缩制冷循环运行时，所述制冷压缩机组中的调节阀全部打开，所述第一阀门和第四阀门打开，所述第二阀门和第三阀门关闭，所述第一四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，第一四通换向阀的第二接口与第三接口相连通，第二四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，第二四通换向阀的第二接口与第三接口相连通，第三四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，第三四通换向阀的第二接口与第三接口相连通；压缩后的工质经所述制冷压缩机组的第二排气接口、第四阀门、第三四通换向阀进入所述室外机中冷凝，冷凝后的工质经所述第一四通换向阀、第一阀门后进入所述第二节流阀，节流后的工质进入所述室内机中蒸发，产生制冷现象，蒸发后的工质经所述第二四通换向阀回到所述制冷压缩机组的第一吸气接口回到所述制冷压缩机组；通过控制所述制冷压缩机组中压缩机运行的数量实现能量调节。4.根据权利要求2所述的可实现变流量单级循环与双级循环的热泵系统，其特征在于，在夏季以二级节流中间不完全冷却双级压缩循环制冷运行时，第一阀门关闭，第二阀门、第三阀门和第四阀门打开，第一四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，第一四通换向阀的第三接口与第四接口相连通，第二四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，第二四通换向阀的第二接口与第三接口相连通，第三四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，第三四通换向阀的第二接口与第三接口相连通；靠近所述制冷压缩机组第二排气接口的压缩机作为高压级压缩机，靠近所述制冷压缩机组第一排气接口的压缩机作为低压级压缩机；高压级压缩机的吸气端相互连通、排气端相互连通，低压级压缩机的吸气端互相连通、排气端相互连通，低压级压缩机与高压级压缩机的排气端之间及吸气端之间互不连通；高压级压缩机将工质压缩后经所述制冷压缩机组的第二排气接口、第四阀门、第三四通换向阀进入所述室外机中冷凝，冷凝后的工质经所述第一四通换向阀、第一节流阀进入所述中间冷却器中蒸发吸热，降低中压过热蒸气的过热度，蒸发后的工质经所述第三阀门、第二节流阀进入所述室内机蒸发，产生制冷现象，之后工质经所述第二四通换向阀、制冷压缩机组的第一吸气接口进入所述制冷压缩机组的低压级压缩机；低压级压缩机将工质压缩后经所述制冷压缩机组的第一排气接口、第二阀门、第二四通换向阀进入所述中间冷却器中放热，降低过热度，之后工质再经第三四通换向阀、所述制冷压缩机组的第二吸气接口进入所述制冷压缩机组的高压级压缩机，完成二级节流中间不完全冷却双级压缩循环；通过控制所述制冷压缩机组中每台压缩机的启停及压缩机对应的一组调节阀的启闭实现高低压级变流量调节。5.根据权利要求2所述的可实现变流量单级循环与双级循环的热泵系统，其特征在于，在夏季以二级节流中间完全冷却双级压缩循环制冷运行时，第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门打开，第一四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，第一四通换向阀的第三接口与第四接口相连通，第二四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，第二四通换向阀的第二接口与第三接口相连通，第三四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，第三四通换向阀的第二接口与第三接口相连通；靠近所述制冷压缩机组第二排气接口的压缩机作为高压级压缩机，靠近所述制冷压缩机组第一排气接口的压缩机作为低压级压缩机；高压级压缩机的吸气端相互连通、排气端相互连通，低压级压缩机的吸气端互相连通、排气端相互连通，低压级压缩机与高压级压缩机的排气端之间及吸气端之间互不连通；高压级压缩机将工质压缩后经所述制冷压缩机组的第二排气接口、第四阀门、第三四通换向阀进入所述室外机中冷凝，冷凝后的工质经第一四通换向阀、第一节流阀节流后进入所述中间冷却器中蒸发吸热，降低中压过热蒸气的过热度，蒸发后的工质经所述第三阀门后分为两路，一路经所述第一阀门、第一四通换向阀与所述中间冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永安，李瑞申，蒋春艳，王飞飞，刘园，赖峰，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：新型
国别省市：天津,12