可实现变流量单级压缩循环与双级压缩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压缩循环与双级压缩循环的热泵系统，旨在提供一种效率高，初投资低的系统。包括制冷压缩机组、功能四通换向阀、中间冷却器、室外机、室内机、第一阀门、第二阀门、第一节流阀和第二节流阀；制冷压缩机组中，每台压缩机与相对应的调节四通换向阀组成一个压缩单元；在每个压缩单元中，压缩机的排气端与相对应的调节四通换向阀的第一接口连接，压缩机的吸气端与调节四通换向阀的第三接口连接，每组压缩单元中的调节四通换向阀的第二接口并联连接后分为制冷压缩机组的第二接口和第三接口，调节四通换向阀的第四接口并联连接后分为制冷压缩机组的第一接口和第四接口。该系统切换灵活方便，效率高，运行成本低。

【技术实现步骤摘要】
可实现变流量单级压缩循环与双级压缩循环的热泵系统
本技术涉及热泵
，更具体的说，是涉及一种可实现变流量单级压缩循环与双级压缩循环的热泵系统。
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以保证合适的压缩比及合适的气缸容积比，但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压缩循环与双级压缩循环的热泵系统，包括制冷压缩机组、功能四通换向阀、中间冷却器、室外机、室内机、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第一节流阀和第二节流阀；所述制冷压缩机组包括多台压缩机及与所述压缩机数量相同的调节四通换向阀，每台压缩机与相对应的调节四通换向阀组成一个压缩单元；在每个所述压缩单元中，所述压缩机的排气端与相对应的调节四通换向阀的第一接口连接，所述压缩机的吸气端与所述调节四通换向阀的第三接口连接，每组所述压缩单元中的所述调节四通换向阀的第二接口并联连接后分为制冷压缩机组的第二接口和第三接口，所述调节四通换向阀的第四接口并联连接后分为制冷压缩机组的第一接口和第四接口；相邻所述调节四通换向阀的第二接口之间及第四接口之间分别安装有调节阀；对应同一所述压缩单元的压缩机的吸气端及排气端的调节阀同时打开或同时关闭；所述制冷压缩机组的第一接口与所述室内机的一端连接，所述制冷压缩机组的第二接口通过所述第二阀门与所述中间冷却器的第二接口连接，所述制冷压缩机组的第三接口与所述室外机的一端连接，所述制冷压缩机组的第四接口与所述功能四通换向阀的第二接口并联后与所述中间冷却器的第三接口连接；所述中间冷却器的第一接口与所述第三阀门一端连接，所述第三阀门另一端分为两路，一路通过所述第二节流阀与所述室内机的另一端连接，另一路通过所述第一阀门与所述功能四通换向阀的第一接口连接，所述中间冷却器的第四接口通过所述第一节流阀与所述功能四通换向阀的第三接口连接，所述功能四通换向阀的第四接口与所述室外机的另一端连接。在夏季以单级压缩并联循环运行时，所述制冷压缩机组中的调节阀全部打开，第一阀门打开，第二阀门、第三阀门关闭，所述调节四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，所述调节四通换向阀的第三接口与第四接口相连通，所述功能四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，所述功能四通换向阀的第二接口与第三接口相连通；工质压缩后经所述调节四通换向阀、制冷压缩机组的第三接口进入所述室外机中冷凝，冷凝后的工质经所述功能四通换向阀、第一阀门后、第二节流阀进入所述室内机中蒸发，产生制冷现象，之后，工质再经所述制冷压缩机组的第一接口、调节四通换向阀回到所述制冷压缩机组；通过所述制冷压缩机组中压缩机的启停数量实现能量调节。在夏季系统以二级节流中间不完全冷却双级压缩循环运行时，所述第一阀门关闭，所述第二阀门、第三阀门打开，所述功能四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，所述功能四通换向阀的第三接口与第四接口相连通，所述调节四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，所述调节四通换向阀的第三接口与第四接口相连通；靠近所述制冷压缩机组第三接口一侧的部分压缩机作为高压级压缩机，靠近所述制冷压缩机组第二接口一侧的部分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；所述高压级压缩机将工质压缩后经所述调节四通换向阀、制冷压缩机组的第三接口进入所述室外机中冷凝，冷凝后的工质经所述功能四通换向阀、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，之后，工质再经所述第三阀门、第二节流阀进入所述室内机蒸发，产生制冷现象，再经所述制冷压缩机组的第一接口、调节四通换向阀进入所述低压级压缩机的吸气端；同时，所述低压级压缩机将工质压缩后经所述调节四通换向阀、制冷压缩机组的第二接口、第二阀门进入所述中间冷却器中放热，降低过热度，再经所述制冷压缩机组的第四接口和调节四通换向阀进入所述制冷压缩机组的高压级压缩机的吸气端；通过控制所述制冷压缩机组中每个压缩机的启停及对应压缩单元的一组调节阀的启闭实现高低压级系统变流量调节。在夏季以二级节流中间完全冷却双级压缩循环运行时，第一阀门、第二阀门和第三阀门打开，所述功能四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，所述功能四通换向阀的第三接口与第四接口相连通，所述调节四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，所述调节四通换向阀的第三接口与第四接口相连通；靠近所述制冷压缩机组第三接口一侧的部分压缩机作为高压级压缩机，靠近所述制冷压缩机组第二接口一侧的部分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；所述高压级压缩机将工质压缩后经所述调节四通换向阀、制冷压缩机组的第三接口进入所述室外机中冷凝，冷凝后的工质经所述功能四通换向阀、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，之后，工质经所述第三阀门后分两部分，一部分工质经所述第一阀门进入所述功能四通换向阀；另一部分工质经所述第二节流阀二次节流后进入所述室内机蒸发，产生制冷现象，蒸发后的工质经所述制冷压缩机组的第一接口、调节四通换向阀进入所述制冷压缩机组的低压级压缩机的吸气端；所述低压级压缩机将工质压缩后经所述调节四通换向阀、第二阀门进入所述中间冷却器中放热，降低过热度，再与来自所述功能四通换向阀第二接口的中压气液两相工质混合变为饱和蒸气，经所述制冷压缩机组的第四接口、调节四通换向阀进入所述制冷压缩机组的高压级压缩机吸气端；通过控制所述制冷压缩机组中每个压缩机的启停及对应压缩单元的一组调节阀的启闭实现高低压级系统变流量调节。在冬季以单级压缩并联循环运行时，所述制冷压缩机组中的调节阀全部打开，所述第一阀门打开，所述第二阀门、第三阀门关闭，所述调节四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，所述调节四通换向阀的第二接口与第三接口相连通，所述功能四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，所述功能四通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可实现变流量单级压缩循环与双级压缩循环的热泵系统，其特征在于，包括制冷压缩机组、功能四通换向阀、中间冷却器、室外机、室内机、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第一节流阀和第二节流阀；所述制冷压缩机组包括多台压缩机及与所述压缩机数量相同的调节四通换向阀，每台压缩机与相对应的调节四通换向阀组成一个压缩单元；在每个所述压缩单元中，所述压缩机的排气端与相对应的调节四通换向阀的第一接口连接，所述压缩机的吸气端与所述调节四通换向阀的第三接口连接，每组所述压缩单元中的所述调节四通换向阀的第二接口并联连接后分为制冷压缩机组的第二接口和第三接口，所述调节四通换向阀的第四接口并联连接后分为制冷压缩机组的第一接口和第四接口；相邻所述调节四通换向阀的第二接口之间及第四接口之间分别安装有调节阀；对应同一所述压缩单元的压缩机的吸气端及排气端的调节阀同时打开或同时关闭；所述制冷压缩机组的第一接口与所述室内机的一端连接，所述制冷压缩机组的第二接口通过所述第二阀门与所述中间冷却器的第二接口连接，所述制冷压缩机组的第三接口与所述室外机的一端连接，所述制冷压缩机组的第四接口与所述功能四通换向阀的第二接口并联后与所述中间冷却器的第三接口连接；所述中间冷却器的第一接口与所述第三阀门一端连接，所述第三阀门另一端分为两路，一路通过所述第二节流阀与所述室内机的另一端连接，另一路通过所述第一阀门与所述功能四通换向阀的第一接口连接，所述中间冷却器的第四接口通过所述第一节流阀与所述功能四通换向阀的第三接口连接，所述功能四通换向阀的第四接口与所述室外机的另一端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种可实现变流量单级压缩循环与双级压缩循环的热泵系统，其特征在于，包括制冷压缩机组、功能四通换向阀、中间冷却器、室外机、室内机、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第一节流阀和第二节流阀；所述制冷压缩机组包括多台压缩机及与所述压缩机数量相同的调节四通换向阀，每台压缩机与相对应的调节四通换向阀组成一个压缩单元；在每个所述压缩单元中，所述压缩机的排气端与相对应的调节四通换向阀的第一接口连接，所述压缩机的吸气端与所述调节四通换向阀的第三接口连接，每组所述压缩单元中的所述调节四通换向阀的第二接口并联连接后分为制冷压缩机组的第二接口和第三接口，所述调节四通换向阀的第四接口并联连接后分为制冷压缩机组的第一接口和第四接口；相邻所述调节四通换向阀的第二接口之间及第四接口之间分别安装有调节阀；对应同一所述压缩单元的压缩机的吸气端及排气端的调节阀同时打开或同时关闭；所述制冷压缩机组的第一接口与所述室内机的一端连接，所述制冷压缩机组的第二接口通过所述第二阀门与所述中间冷却器的第二接口连接，所述制冷压缩机组的第三接口与所述室外机的一端连接，所述制冷压缩机组的第四接口与所述功能四通换向阀的第二接口并联后与所述中间冷却器的第三接口连接；所述中间冷却器的第一接口与所述第三阀门一端连接，所述第三阀门另一端分为两路，一路通过所述第二节流阀与所述室内机的另一端连接，另一路通过所述第一阀门与所述功能四通换向阀的第一接口连接，所述中间冷却器的第四接口通过所述第一节流阀与所述功能四通换向阀的第三接口连接，所述功能四通换向阀的第四接口与所述室外机的另一端连接。2.根据权利要求1所述的可实现变流量单级压缩循环与双级压缩循环的热泵系统，其特征在于，在夏季以单级压缩并联循环运行时，所述制冷压缩机组中的调节阀全部打开，第一阀门打开，第二阀门、第三阀门关闭，所述调节四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，所述调节四通换向阀的第三接口与第四接口相连通，所述功能四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，所述功能四通换向阀的第二接口与第三接口相连通；工质压缩后经所述调节四通换向阀、制冷压缩机组的第三接口进入所述室外机中冷凝，冷凝后的工质经所述功能四通换向阀、第一阀门后、第二节流阀进入所述室内机中蒸发，产生制冷现象，之后，工质再经所述制冷压缩机组的第一接口、调节四通换向阀回到所述制冷压缩机组；通过所述制冷压缩机组中压缩机的启停数量实现能量调节。3.根据权利要求1所述的可实现变流量单级压缩循环与双级压缩循环的热泵系统，其特征在于，在夏季系统以二级节流中间不完全冷却双级压缩循环运行时，所述第一阀门关闭，所述第二阀门、第三阀门打开，所述功能四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，所述功能四通换向阀的第三接口与第四接口相连通，所述调节四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，所述调节四通换向阀的第三接口与第四接口相连通；靠近所述制冷压缩机组第三接口一侧的部分压缩机作为高压级压缩机，靠近所述制冷压缩机组第二接口一侧的部分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；所述高压级压缩机将工质压缩后经所述调节四通换向阀、制冷压缩机组的第三接口进入所述室外机中冷凝，冷凝后的工质经所述功能四通换向阀、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，之后，工质再经所述第三阀门、第二节流阀进入所述室内机蒸发，产生制冷现象，再经所述制冷压缩机组的第一接口、调节四通换向阀进入所述低压级压缩机的吸气端；同时，所述低压级压缩机将工质压缩后经所述调节四通换向阀、制冷压缩机组的第二接口、第二阀门进入所述中间冷却器中放热，降低过热度，再经所述制冷压缩机组的第四接口和调节四通换向阀进入所述制冷压缩机组的高压级压缩机的吸气端；通过控制所述制冷压缩机组中每个压缩机的启停及对应压缩单元的一组调节阀的启闭实现高低压级系统变流量调节。4.根据权利要求1所述的可实现变流量单级压缩循环与双级压缩循环的热泵系统，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运行时，第一阀门、第二阀门和第三阀门打开，所述功能四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，所述功能四通换向阀的第三接口与第四接口相连通，所述调节四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，所述调节四通换向阀的第三接口与第四接口相连通；靠近所述制冷压缩机组第三接口一侧的部分压缩机作为高压级压缩机，靠近所述制冷压缩机组第二接口一侧的部分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；所述高压级压缩机将工质压缩后经所述调节四通换向阀、制冷压缩机组的第三接口进入所述室外机中冷凝，冷凝后的工质经所述功能四通换向阀、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，之后，工质经所述第三阀门后分两部分，一部分工质经所述第一阀门进入所述功能四通换向阀；另一部分工质经所述第二节流阀二次节流后进入所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永安，李瑞申，孔帅，赵瑞昌，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