热泵机组及控制热泵机组的方法技术

本申请公开了一种热泵机组以及控制热泵机组的方法。热泵机组包括压缩机、节流装置、第一换热器、第二换热器、第三换热器和中压罐，所述热泵机组能够以多种运行模式运行。在多种运行模式中，第一换热器或第二换热器能够作为冷凝器使用。当需要将热泵机组从当前运行模式切换为在后运行模式时，判断是否需要对在当前运行模式中作为冷凝器的第一换热器或第二换热器进行泄压操作。当判断需要进行泄压操作时，对第一换热器或第二换热器进行泄压操作。本申请的热泵机组无需对热泵机组停机就能够及时地在热泵机组的各种模式之间进行切换，减少需要等待换热器泄压的时间，提高了切换效率。

【技术实现步骤摘要】
热泵机组及控制热泵机组的方法
本申请涉及热泵领域，特别涉及一种适用于对冷、热有同时需求的应用场合的热泵机组(或热泵系统)及控制热泵机组的方法。
技术介绍
热泵机组中包括压缩机、节流装置和至少两个换热器，所述压缩机、节流装置和至少两个换热器组成了制冷剂的循环系统，通过换热器与工作端(例如水)进行的热交换，使工作端在制冷的同时，也能利用冷凝热进行热回收制热。热泵机组可以有多种运行模式，并且可以在各个模式之间进行切换。
技术实现思路
当切换热泵机组的运行模式时，需要改变制冷剂在循环系统中流动方向。此时必须先停止压缩机，经过一段时间使循环系统高压侧中的换热器(即用作冷凝器的换热器)泄压后再将该换热器切换至低压侧。本申请的专利技术人发现，现有的热泵机组通常不能及时进行模式的切换。而且切换时循环系统中压力波动较大，对管路冲击很大，因此噪音和振动水平较高，使得机组的可靠性和舒适性降低。特别是在需要对换热器进行化霜排液时，停机泄压时间甚至超过化霜排液时间，大大影响热泵机组工作效率。此外，在工作模式较多的热泵机组中，通常需要设置多个四通换向阀或者三通换向阀以对压缩机及节流装置进行换向，不仅管路连接结构复杂、系统能效较低、制冷剂泄露风险大，而且需要复杂的控制方法对多种功能进行切换调节。为了解决以上问题，本申请的至少一个目的是提供一种热泵机组，能够实现多种功能，并且能够方便、平稳而高效地在多种功能之间进行自由切换。根据本申请的第一方面，本申请提供了一种热泵机组。热泵机组包括：压缩机，所述压缩机包括吸气端和排气端；节流装置，所述节流装置包括入口端和出口端；第一换热器、第二换热器和第三换热器，所述第一换热器包括第一端口和第二端口，所述第二换热器包括第一端口和第二端口，所述第三换热器包括第一端口和第二端口；以及中压罐，所述中压罐设有中压罐第一入口。第一换热器的第一端口和所述第二换热器的第一端口可控地与所述压缩机的吸气端流体连通，并且可控地与所述压缩机的排气端流体连通，并且其中，所述第三换热器的第一端口与所述压缩机的吸气端流体连通。所述第一换热器的第二端口和所述第二换热器的第二端口可控地与所述节流装置的入口端流体连通，可控地与所述节流装置的出口端流体连通，可控地与所述中压罐第一入口流体连通，并且其中，所述第三换热器的第二端口可控地与所述节流装置的出口端流体连通。根据上述第一方面，热泵机组还包括四通阀，所述四通阀具有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口。所述第一换热器的第一端口与所述四通阀的第二接口连接，所述第二换热器的第一端口与所述四通阀的第四接口连接，所述压缩机的吸气端与所述四通阀的第一接口连接，并且所述压缩机的排气端与所述四通阀的第三接口连接。根据上述第一方面，热泵机组还包括：节流装置入口侧控制阀组，所述节流装置入口侧控制阀组包括第一阀和第二阀，其中，所述第一换热器的第二端口和所述第二换热器的第二端口分别通过所述节流装置入口侧控制阀组的第一阀和第二阀可控地与所述节流装置的入口端流体连通；以及节流装置出口侧控制阀组，所述节流装置出口侧控制阀组包括第一阀、第二阀和第三阀，其中，所述第一换热器的第二端口和所述第二换热器的第二端口分别通过所述节流装置出口侧控制阀组的第一阀和第二阀可控地与所述节流装置的出口端流体连通，所述第三换热器的第二端口通过所述节流装置出口侧控制阀组中的第三阀可控地与所述节流装置的出口端流体连通。根据上述第一方面，所述中压罐还设有中压罐第一出口，所述中压罐第一出口可控地与所述节流装置的出口端流体连通。所述热泵机组还包括：中压罐第一入口控制阀组，所述中压罐第一入口控制阀组包括第一阀和第二阀，其中，所述第一换热器的第二端口和所述第二换热器的第二端口分别通过所述中压罐第一入口控制阀组的第一阀和第二阀可控地与所述中压罐第一入口流体连通；以及中压罐第一出口控制阀，所述中压罐第一出口通过所述中压罐第一出口控制阀可控地与所述节流装置的出口端流体连通。根据上述第一方面，热泵机组还包括：中压罐增压控制阀和中压罐泄压控制阀，所述中压罐包括中压罐第二入口和中压罐第二出口，其中，所述中压罐第二入口通过所述中压罐增压控制阀连接至压缩机的排气端与四通阀之间的流体路径上，所述中压罐第二出口通过所述中压罐泄压控制阀连接至压缩机的吸气端。根据上述第一方面，所述中压罐第一入口控制阀组还包括：第一单向阀和第二单向阀，其中，所述第一单向阀连接在所述中压罐第一入口控制阀组的第一阀与所述中压罐第一入口之间，所述第二单向阀连接在所述中压罐第一入口控制阀组的第二阀与所述中压罐第一入口之间。根据上述第一方面，所述节流装置入口侧控制阀组的第一阀和第二阀为单向阀。根据上述第一方面，所述第一换热器和所述第三换热器分别与第一供回水管和第二供回水管连接。根据上述第一方面，热泵机组还包括控制装置。所述四通阀、所述节流装置出口侧控制阀组、所述中压罐第一入口控制阀组、所述中压罐第一出口控制阀、所述中压罐增压控制阀和所述中压罐泄压控制阀连接至所述控制装置并受所述控制装置控制。根据上述第一方面，所述热泵机组被配置为，通过控制制冷剂在所述压缩机、所述节流装置、所述第一换热器、所述第二换热器和第三换热器中的流动路径，所述热泵机组能够以多种模式运行并可以在所述多种模式之间切换，并且，当所述第一换热器和所述第二换热器中的任意一个在模式切换时需要进行泄压操作时，可以通过所述中压罐接收其中的高压制冷剂。根据本申请的第二方面，本申请提供了一种控制热泵机组的方法。所述热泵机组包括压缩机、节流装置、第一换热器、第二换热器、第三换热器和中压罐。所述热泵机组能够以多种运行模式运行，其中，在所述多种运行模式中，所述第一换热器或第二换热器能够作为冷凝器使用。所述方法包括：当需要将所述热泵机组从当前运行模式切换为在后运行模式时，判断是否需要对第一换热器或第二换热器进行泄压操作；当判断需要对第一换热器进行泄压操作时，保持当前运行模式，并执行以下操作一：将第一换热器与所述中压罐的第一入口流体连通，以将所述第一换热器中的制冷剂排放到所述中压罐中；或当判断需要对第二换热器进行泄压操作时，保持当前运行模式，并执行以下操作二：将第二换热器与所述中压罐的第一入口流体连通，以将所述第二换热器中的制冷剂排放到所述中压罐中。根据上述第二方面，所述方法还包括：在执行所述操作一的第一预定时间后，执行以下操作三：将第一换热器(104)与所述中压罐(110)的第一入口(112)断开；或在执行所述操作二的第二预定时间后，执行以下操作四：将第二换热器(102)与所述中压罐(110)的第一入口(112)断开。根据上述第二方面，所述方法还包括：在执行操作三或操作四后，运行所述在后运行模式以及停止所述当前运行模式。根据上述第二方面，所述方法还包括：当所述在后运行模式开始运行后，如果所述在后运行模式的制冷剂循环回路需要补充制冷剂，执行操作五：将所述中压罐的第一出口与所述节流装置的出口端流体连通。根据上述第二方面，所述方法还包括：在执行操作五时，当所述中压罐中的压力低于第一预设压力值时，流体连通所述中压罐的第二入口和所述压缩机的排气端，以增加所述中压罐中的压力。根据上述第二方面，所述方法还包括：在执行操作一或操作二时，当中压罐中的压力高于第二预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热泵机组，其特征在于包括：压缩机(101)，所述压缩机(101)包括吸气端(106)和排气端(105)；节流装置(107)，所述节流装置(107)包括入口端(108)和出口端(109)；第一换热器(104)、第二换热器(102)和第三换热器(103)，所述第一换热器(104)包括第一端口(116.1)和第二端口(116.2)，所述第二换热器(102)包括第一端口(121.1)和第二端口(121.2)，所述第三换热器(103)包括第一端口(123.1)和第二端口(123.2)；以及中压罐(110)，所述中压罐(110)设有中压罐第一入口(112)；其中，所述第一换热器(104)的第一端口(116.1)和所述第二换热器(102)的第一端口(121.1)可控地与所述压缩机(101)的吸气端(106)流体连通，并且可控地与所述压缩机(101)的排气端(105)流体连通，并且其中，所述第三换热器(103)的第一端口(123.1)与所述压缩机(101)的吸气端(106)流体连通；以及其中，所述第一换热器(104)的第二端口(116.2)和所述第二换热器(102)的第二端口(121.2)可控地与所述节流装置(107)的入口端(108)流体连通，可控地与所述节流装置(107)的出口端(109)流体连通，可控地与所述中压罐第一入口(112)流体连通，并且其中，所述第三换热器(103)的第二端口(123.2)可控地与所述节流装置(107)的出口端(109)流体连通。...

【技术特征摘要】
2017.09.30 CN 201710938025X1.一种热泵机组，其特征在于包括：压缩机(101)，所述压缩机(101)包括吸气端(106)和排气端(105)；节流装置(107)，所述节流装置(107)包括入口端(108)和出口端(109)；第一换热器(104)、第二换热器(102)和第三换热器(103)，所述第一换热器(104)包括第一端口(116.1)和第二端口(116.2)，所述第二换热器(102)包括第一端口(121.1)和第二端口(121.2)，所述第三换热器(103)包括第一端口(123.1)和第二端口(123.2)；以及中压罐(110)，所述中压罐(110)设有中压罐第一入口(112)；其中，所述第一换热器(104)的第一端口(116.1)和所述第二换热器(102)的第一端口(121.1)可控地与所述压缩机(101)的吸气端(106)流体连通，并且可控地与所述压缩机(101)的排气端(105)流体连通，并且其中，所述第三换热器(103)的第一端口(123.1)与所述压缩机(101)的吸气端(106)流体连通；以及其中，所述第一换热器(104)的第二端口(116.2)和所述第二换热器(102)的第二端口(121.2)可控地与所述节流装置(107)的入口端(108)流体连通，可控地与所述节流装置(107)的出口端(109)流体连通，可控地与所述中压罐第一入口(112)流体连通，并且其中，所述第三换热器(103)的第二端口(123.2)可控地与所述节流装置(107)的出口端(109)流体连通。2.如权利要求1所述的热泵机组，其特征在于还包括：四通阀(120)，所述四通阀(120)具有第一接口(120.1)、第二接口(120.2)、第三接口(120.3)和第四接口(120.4)；其中，所述第一换热器(104)的第一端口(116.1)与所述四通阀(120)的第二接口(120.2)连接，所述第二换热器(102)的第一端口(121.1)与所述四通阀(120)的第四接口(120.4)连接，所述压缩机(101)的吸气端(106)与所述四通阀(120)的第一接口(120.1)连接，并且所述压缩机(101)的排气端(105)与所述四通阀(120)的第三接口(120.3)连接。3.如权利要求2所述的热泵机组，其特征在于还包括：节流装置入口侧控制阀组(115.1，115.2)，所述节流装置入口侧控制阀组(115.1，115.2)包括第一阀(115.1)和第二阀(115.2)，其中，所述第一换热器(104)的第二端口(116.2)和所述第二换热器(102)的第二端口(121.2)分别通过所述节流装置入口侧控制阀组(115.1，115.2)的第一阀(115.1)和第二阀(115.2)可控地与所述节流装置(107)的入口端(108)流体连通；以及节流装置出口侧控制阀组(118.1，118.2，118.3)，所述节流装置出口侧控制阀组(118.1，118.2，118.3)包括第一阀(118.1)、第二阀(118.2)和第三阀(118.3)，其中，所述第一换热器(104)的第二端口(116.2)和所述第二换热器(104)的第二端口(121.2)分别通过所述节流装置出口侧控制阀组(118.1，118.2，118.3)的第一阀(118.1)和第二阀(118.2)可控地与所述节流装置(107)的出口端(109)流体连通，所述第三换热器(103)的第二端口(123.2)通过所述节流装置出口侧控制阀组(118.1，118.2，118.3)中的第三阀(118.3)可控地与所述节流装置(107)的出口端(109)流体连通。4.如权利要求3所述的热泵机组，其特征在于：所述中压罐(110)还设有中压罐第一出口(128)，所述中压罐第一出口(128)可控地与所述节流装置(107)的出口端(109)流体连通；所述热泵机组还包括：中压罐第一入口控制阀组(113.1,113.2)，所述中压罐第一入口控制阀组(113.1,113.2)包括第一阀(113.1)和第二阀(113.2)，其中，所述第一换热器(104)的第二端口(116.2)和所述第二换热器(102)的第二端口(121.2)分别通过所述中压罐第一入口控制阀组(113.1,113.2)的第一阀(113.1)和第二阀(113.2)可控地与所述中压罐第一入口(112)流体连通；以及中压罐第一出口控制阀(114)，所述中压罐第一出口(128)通过所述中压罐第一出口控制阀(114)可控地与所述节流装置(107)的出口端(109)流体连通。5.如权利要求4所述的热泵机组，其特征在于还包括：中压罐增压控制阀(135)和中压罐泄压控制阀(136)，所述中压罐(110)包括中压罐第二入口(181)和中压罐第二出口(182)，其中，所述中压罐第二入口(181)通过所述中压罐增压控制阀(135)连接至压缩机(101)的排气端(105)与四通阀(120)之间的流体路径上，所述中压罐第二出口(182)通过所述中压罐泄压控制阀(136)连接至压缩机(101)的吸气端(106)。6.如权利要求4所述的热泵机组，其特征在于所述中压罐第一入口控制阀组还包括：第一单向阀(125.1)和第二单向阀(125.2)，其中，所述第一单向阀(125.1)连接在所述中压罐第一入口控制阀组(113.1,113.2)的第一阀(113.1)与所述中压罐第一入口(112)之间，所述第二单向阀(125.2)连接在所述中压罐第一入口控制阀组(113.1,113.2)的第二阀(113.2)与所述中压罐第一入口(112)之间。7.如权利要求5所述的热泵机组，其特征在于：所述节流装置入口侧控制阀组(115.1，115.2)的第一阀(115.1)和第二阀(115.2)为单向阀。8.如权利要求1所述的热泵机组，其特征在于：所述第一换热器(104)和所述第三换热器(103)分别与第一供回水管(111.1)和第二供回水管(11...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕略，陈洪升，胡倩，
申请(专利权)人：约克无锡空调冷冻设备有限公司，江森自控科技公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32