变流量单级压缩循环与复叠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变流量单级压缩循环与复叠循环的热泵系统，旨在提供一种效率高，初投资低的系统。制冷压缩机组中压缩机的排气端与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，调节四通换向阀的第二接口并联连接后分为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第一接口和第四接口。制冷压缩机组的第一接口通过室内机和第一节流阀与功能四通换向阀连接，制冷压缩机组的第二接口与冷凝蒸发器连接，制冷压缩机组的第三接口通过室外机与功能四通换向阀连接，制冷压缩机组与冷凝蒸发器连接；功能四通换向阀通过第二节流阀与冷凝蒸发器连接，冷凝蒸发器与功能四通换向阀的第一接口连接。

【技术实现步骤摘要】
变流量单级压缩循环与复叠循环的热泵系统
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复叠循环的热泵系统。
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。在需要从较低温度获得热量向较高温度输送时，复叠热泵系统是很好的解决方案。热量通过低温级热泵系统从低温热源吸热，传递给连接低温级热泵系统和高温级热泵系统的冷凝蒸发器，再由高温级热泵系统将热量传递到高温环境中。这种传统的复叠热泵系统通常由两种工质组成，高温级热泵系统采用高温工质，低温级热泵系统采用低温工质。但由于低温工质在常温下处于超临界状态，通常在低温级设膨胀容器，系统复杂且不适用于冬季需要供暖而夏季需要供冷的空气源热泵系统。然而在夏季供冷时，无论是双级压缩循环热泵还是复叠式循环热泵，如果按照能够满足-25℃室外温度供暖热负荷需要的地区，则夏季供冷时配置的供冷量远远大于建筑物的冷负荷。换句话说这些地区的空气源热泵设置以冬季热负荷为主，而夏季冷负荷没有实际空气源热泵输出的供冷量大，运行时会有一半以上冷量浪费，用户的运行成本高，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，而提供一种可实现变流量单级压缩循环与复叠循环的热泵系统，以提高系统的效率，降低系统初投资。为实现本技术的目的所采用的技术方案是：一种变流量单级压缩循环与复叠循环的热泵系统，包括制冷压缩机组、冷凝蒸发器、功能四通换向阀、室外机、室内机、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，每个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通过所述室内机和第一节流阀与所述功能四通换向阀的第四接口连接，所述制冷压缩机组的第二接口与所述冷凝蒸发器的第一接口连接，所述制冷压缩机组的第三接口通过所述室外机与所述功能四通换向阀的第三接口连接，所述制冷压缩机组的第四接口与所述冷凝蒸发器的第二接口连接；所述功能四通换向阀的第二接口通过所述第二节流阀与所述冷凝蒸发器的第三接口连接，所述冷凝蒸发器的第四接口与所述功能四通换向阀的第一接口连接。在夏季单级压缩并联循环供冷运行时，所述制冷压缩机组中的调节阀全部打开，所述调节四通换向阀的第一接口与第二接口连通，所述调节四通换向阀的第三接口与第四接口连通，所述功能四通换向阀的第三接口与第四接口相连通，所述功能四通换向阀的第一接口与第二接口相连通；一部分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室内机中蒸发，产生制冷现象，再经所述制冷压缩机组的第一接口、调节四通换向阀回到所述制冷压缩机组的压缩机中；另一部分工质压缩后经调节四通换向阀、所述制冷压缩机组的第二接口进入所述冷凝蒸发器中，从所述冷凝蒸发器出来的工质经所述功能四通换向阀、第二节流阀、冷凝蒸发器、制冷压缩机组的第四接口和调节四通换向阀回到所述制冷压缩机组的压缩机，完成单级制冷循环；通过控制所述制冷压缩机组中压缩机的启停数量实现有级的能量调节，所述第二节流阀作为热气旁通阀，调节所述第二节流阀的开度实现无级的能量调节。在夏季以复叠循环制冷运行时，所述制冷压缩机组中的调节四通换向阀的第一接口与第二接口连通，所述调节四通换向阀的第三接口与第四接口连通；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；靠近所述制冷压缩机组第三接口的压缩机作为高温级系统压缩机，靠近所述制冷压缩机组第二接口的压缩机作为低温级系统压缩机；高温级系统压缩机的吸气端相互连通、排气端相互连通，低温级系统压缩机的吸气端互相连通、排气端相互连通，低温级系统压缩机与高温级系统压缩机的排气端之间及吸气端之间互不连通；高温级系统压缩机将工质压缩后经所述调节四通换向阀、所述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、第二节流阀进入所述冷凝蒸发器中蒸发，吸收低温级的冷凝热，再经所述制冷压缩机组的第四接口、调节四通换向阀回到所述制冷压缩机组的高温级系统压缩机，完成高温级循环；低温级系统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进入所述冷凝蒸发器中冷凝，向高温级散热，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室内机中蒸发，产生制冷现象，再经过所述制冷压缩机组的第一接口、所述调节四通换向阀回到所述制冷压缩机组的低温级系统压缩机，完成低温级循环；通过控制所述制冷压缩机组中压缩机启停及对应同一压缩机吸气端和排气端的一组调节阀的启闭实现高低温级变流量调节。在冬季以单级压缩并联循环制热运行时，所述制冷压缩机组中的调节阀全部打开，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二接口连通，所述功能四通换向阀的第三接口与第四接口连通；一部分工质压缩后经所述调节四通换向阀、制冷压缩机组的第一接口进入所述室内机中冷凝，产生制热现象，冷凝后的工质经所述第一节流阀、功能四通换向阀进入所述室外机中蒸发，吸收室外环境热量，再经所述制冷压缩机组的第三接口、调节四通换向阀回到所述制冷压缩机组的压缩机；同时，另一部分工质经所述调节四通换向阀、制冷压缩机组的第四接口进入所述冷凝器蒸发器中，再经第二节流阀、功能四通换向阀、冷凝蒸发器、制冷压缩机组的第二接口、调节四通换向阀回到所述制冷压缩机组的压缩机，完成单级制热循环；通过控制所述制冷压缩机组中压缩机的启停数量实现有级的能量调节，所述第二节流阀作为热气旁通阀，调节所述第二节流阀的开度实现无级的能量调节。在冬季以复叠循环制热运行时，所述制冷压缩机组中的调节四通换向阀的第三接口与第二接口连通，所述调节四通换向阀的第一接口与第四接口连通；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；靠近所述制冷压缩机组第二接口的压缩机作为高温级系统压缩机，靠近所述制冷压缩机组第三接口的压缩机作为低温级系统压缩机；高温级系统压缩机的吸气端相互连通、排气端相互连通，低温级系统压缩机的吸气端互相连通、排气端相互连通，低温级系统压缩机与高温级系统压缩机的排气端之间及吸气端之间互不连通；低温级系统压缩机将工质压缩后经所述调节四通换向阀、制冷压缩机组的第四接口进入所述冷凝蒸发器中冷凝，向高温级散热，冷凝后的工质经所述第二节流阀、功能四通换向阀进入所述室外机中蒸发，吸收室外环境热量，再经所述制冷压缩机组的第三接口、调节四通换向阀回到所述制冷压缩机组的低温级系统压缩机，完成低温级循环；高温级系统压缩机将工质压缩后经所述调节四通换向阀、制冷压缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变流量单级压缩循环与复叠循环的热泵系统，其特征在于，包括制冷压缩机组、冷凝蒸发器、功能四通换向阀、室外机、室内机、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，每个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通过所述室内机和第一节流阀与所述功能四通换向阀的第四接口连接，所述制冷压缩机组的第二接口与所述冷凝蒸发器的第一接口连接，所述制冷压缩机组的第三接口通过所述室外机与所述功能四通换向阀的第三接口连接，所述制冷压缩机组的第四接口与所述冷凝蒸发器的第二接口连接；所述功能四通换向阀的第二接口通过所述第二节流阀与所述冷凝蒸发器的第三接口连接，所述冷凝蒸发器的第四接口与所述功能四通换向阀的第一接口连接。...

【技术特征摘要】
1.一种变流量单级压缩循环与复叠循环的热泵系统，其特征在于，包括制冷压缩机组、冷凝蒸发器、功能四通换向阀、室外机、室内机、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，每个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通过所述室内机和第一节流阀与所述功能四通换向阀的第四接口连接，所述制冷压缩机组的第二接口与所述冷凝蒸发器的第一接口连接，所述制冷压缩机组的第三接口通过所述室外机与所述功能四通换向阀的第三接口连接，所述制冷压缩机组的第四接口与所述冷凝蒸发器的第二接口连接；所述功能四通换向阀的第二接口通过所述第二节流阀与所述冷凝蒸发器的第三接口连接，所述冷凝蒸发器的第四接口与所述功能四通换向阀的第一接口连接。2.根据权利要求1所述的变流量单级压缩循环与复叠循环的热泵系统，其特征在于，在夏季单级压缩并联循环供冷运行时，所述制冷压缩机组中的调节阀全部打开，所述调节四通换向阀的第一接口与第二接口连通，所述调节四通换向阀的第三接口与第四接口连通，所述功能四通换向阀的第三接口与第四接口相连通，所述功能四通换向阀的第一接口与第二接口相连通；一部分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室内机中蒸发，产生制冷现象，再经所述制冷压缩机组的第一接口、调节四通换向阀回到所述制冷压缩机组的压缩机中；另一部分工质压缩后经调节四通换向阀、所述制冷压缩机组的第二接口进入所述冷凝蒸发器中，从所述冷凝蒸发器出来的工质经所述功能四通换向阀、第二节流阀、冷凝蒸发器、制冷压缩机组的第四接口和调节四通换向阀回到所述制冷压缩机组的压缩机，完成单级制冷循环；通过控制所述制冷压缩机组中压缩机的启停数量实现有级的能量调节。3.根据权利要求1所述的变流量单级压缩循环与复叠循环的热泵系统，其特征在于，在夏季以复叠循环制冷运行时，所述制冷压缩机组中的调节四通换向阀的第一接口与第二接口连通，所述调节四通换向阀的第三接口与第四接口连通；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；靠近所述制冷压缩机组第三接口的压缩机作为高温级系统压缩机，靠近所述制冷压缩机组第二接口的压缩机作为低温级系统压缩机；高温级系统压缩机的吸气端相互连通、排气端相互连通，低温级系统压缩机的吸气端互相连通、排气端相互连通，低温级系统压缩机与高温级系统压缩机的排气端之间及吸气端之间互不连通；高温级系统压缩机将工质压缩后经所述调节四通换向阀、所述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、第二节流阀进入所述冷凝蒸发器中蒸发，吸收低温级的冷凝热，再经所述制冷压缩机组的第四接口、调节四通换向阀回到所述制冷压缩机组的高温级系统压缩机，完成高温级循环；低温级系统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进入所述冷凝蒸发器中冷凝，向高温级散热，冷凝后的工质经所述功能四通换向阀、第一节流阀进入...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永安，李瑞申，陈海瑞，宣朝辉，田继源，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：新型
国别省市：天津,12