热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统及控制方法技术方案

本发明专利技术揭示一种热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统及控制方法，该系统包括直流变频压缩机、油分离器、水箱、四通换向阀、室外换热器、地暖侧换热器和气液分离器，该控制方法包括：a、地暖模式；b、地暖和生活热水模式；c、生活热水模式；本发明专利技术能够解决传统热泵地暖装置与热泵热水装置功能单一、能源利用率低等问题，以实现地暖及生活热水的两联供，提高设备的能源利用率。

Heat Pump System and Control Method of Ground Heating and Hot Water Supply with Gradually Complementary Heat

【技术实现步骤摘要】
热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统及控制方法
本专利技术涉及热泵系统
，具体涉及一种热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统及控制方法。
技术介绍
热泵技术近年来备受关注，在提倡环保节能的时代，利用热泵技术设计开发的高能效且环保地暖系统、生活热水系统等越来越受到人们的关注。目前我国的热泵地暖装置和空气能热水装置，基本上是两种相互独立的不同设备，常规的热泵地暖装置只提供制热，而常规的热泵热水装置仅提供生活热水；二者基本原理相同，但热泵地暖装置在夏季和过渡季节处于闲置状态，而热泵热水装置只用于产生生活热水，设备的功能及能源利用率都未得到充分的利用。一个家庭安装热水器和地暖，需要安装两套设备，这两套设备很可能是两种不同的品牌，购置和安装麻烦，安装占地空间大。因此，对热泵系统进行优化设计，使其能同时满足地暖与生活热水的使用需求，提高设备及能源利用率，非常有必要。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统及控制方法，其能够解决传统热泵地暖装置与热泵热水装置功能单一、能源利用率低等问题，以实现地暖及生活热水的两联供，提高设备的能源利用率。本专利技术的热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统，包括直流变频压缩机、油分离器、水箱、四通换向阀、室外换热器、地暖侧换热器和气液分离器，直流变频压缩机的一端与油分离器的第一端连接，水箱中的换热器的一端串联第一电磁阀后与油分离器的第二端连接，水箱中的换热器的一端串联第二电磁阀后与油分离器的第二端连接，四通换向阀的第一端串联第三电磁阀后与油分离器的第二端连接，室外换热器的一端与四通换向阀的第四端连接，室外换热器的另一端与电子膨胀阀的一端连接，电子膨胀阀的另一端与第四电磁阀的一端连接，水箱中的换热器的另一端串联单向阀后与第四电磁阀的一端连接，第四电磁阀的另一端串联液管截止阀后与地暖侧换热器的一端连接，地暖侧换热器的另一端串联气管截止阀后与四通换向阀的第二端连接，油分离器的第三端串联回油毛细管后与直流变频压缩机的另一端连接，气液分离器的一端与直流变频压缩机的另一端连接，气液分离器的另一端与四通换向阀的第三端连接。本专利技术的热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统，其中，直流变频压缩机和油分离器之间的管路上安装有高压开关和高压压力传感器。本专利技术的热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统，其中，水箱中安装有水箱温度传感器。本专利技术的热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统，其中，地暖侧换热器的进水管上安装有进水温度传感器，地暖侧换热器的出水管上安装有出水温度传感器。本专利技术的热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统，其中，气液分离器与四通换向阀之间的管路上安装有低压开关。一种热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统的控制方法，包括以下工作模式：a、地暖模式；b、地暖和生活热水模式；c、生活热水模式。一种热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统的控制方法，其中，在地暖模式下，经直流变频压缩机压缩后的高温高压气态冷媒依次经过油分离器、第三电磁阀、四通换向阀和气管截止阀后进入地暖侧换热器中与地暖用水进行对流换热，高温高压气态冷媒冷凝放热后变成中温中压的液态冷媒，中温中压的液态冷媒依次经过液管截止阀、电磁阀且经电子膨胀阀节流后进入室外换热器中与室外空气进行对流换热，中温中压的液态冷媒蒸发吸热后变成低温低压的气液两相冷媒，低温低压的气液两相冷媒经四通换向阀进入气液分离器中，液态冷媒沉积在气液分离器底部，气态冷媒回到直流变频压缩机中进行压缩，完成地暖模式。一种热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统的控制方法，其中，在地暖和生活热水模式下，经直流变频压缩机压缩后的高温高压气态冷媒经过油分离器，一部分冷媒经过第一电磁阀和第二电磁阀进入水箱中的换热器中并冷凝放热产生生活热水，高温高压气态冷媒冷凝后经单向阀到达电子膨胀阀的入口；另一部分高温高压气态冷媒经过第三电磁阀、四通换向阀和气管截止阀后进入地暖侧换热器中与地暖用水进行对流换热，高温高压气态冷媒冷凝放热后变成中温中压的液态冷媒，中温中压的液态冷媒经过液管截止阀和电磁阀后与水箱侧的冷媒汇合，冷媒经电子膨胀阀节流后进入室外换热器中与室外空气进行对流换热，冷媒蒸发吸热后变成低温低压的气液两相冷媒，低温低压的气液两相冷媒经四通换向阀进入气液分离器中，液态冷媒沉积在气液分离器底部，气态冷媒回到直流变频压缩机中进行压缩，完成地暖和生活热水模式。一种热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统的控制方法，其中，在生活热水模式下，经直流变频压缩机压缩后的高温高压气态冷媒经过油分离器、第一电磁阀和第二电磁阀进入水箱中的换热器中并冷凝放热产生生活热水，高温高压气态冷媒冷凝后经单向阀到达电子膨胀阀的入口，冷媒经过电子膨胀阀节流后进入室外换热器中与室外空气进行对流换热，冷媒蒸发吸热后经过四通换向阀进入气液分离器，液态冷媒沉积在气液分离器底部，气态冷媒回到直流变频压缩机中进行压缩，完成生活热水模式。本专利技术能够解决传统热泵地暖装置与热泵热水装置功能单一、能源利用率低等问题，以实现地暖及生活热水的两联供，提高设备的能源利用率。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本专利技术的系统原理图；图2为本专利技术在地暖模式下的系统原理图；图3为本专利技术在地暖和生活热水模式下的系统原理图；图4为本专利技术在生活热水模式下的系统原理图；图5为第一电磁阀和第二电磁阀在水箱水温变化情况下的开关状态示意图；图6为第一电磁阀和第二电磁阀在地暖进出水温差变化情况下的开关状态示意图。具体实施方式以下将以图式揭露本专利技术的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本专利技术，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。如图1-4所示，本专利技术的热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统，包括直流变频压缩机1、油分离器2、水箱5、四通换向阀7、室外换热器8、地暖侧换热器13和气液分离器15，直流变频压缩机1的一端与油分离器2的第一端连接，水箱5中的换热器的一端串联第一电磁阀3后与油分离器2的第二端连接，水箱5中的换热器的一端串联第二电磁阀4后与油分离器2的第二端连接，四通换向阀7的第一端串联第三电磁阀6后与油分离器2的第二端连接，室外换热器8的一端与四通换向阀7的第四端连接，室外换热器8的另一端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统，其特征在于：包括直流变频压缩机(1)、油分离器(2)、水箱(5)、四通换向阀(7)、室外换热器(8)、地暖侧换热器(13)和气液分离器(15)，所述直流变频压缩机(1)的一端与油分离器(2)的第一端连接，所述水箱(5)中的换热器的一端串联第一电磁阀(3)后与油分离器(2)的第二端连接，所述水箱(5)中的换热器的一端串联第二电磁阀(4)后与油分离器(2)的第二端连接，所述四通换向阀(7)的第一端串联第三电磁阀(6)后与油分离器(2)的第二端连接，所述室外换热器(8)的一端与四通换向阀(7)的第四端连接，所述室外换热器(8)的另一端与电子膨胀阀(9)的一端连接，所述电子膨胀阀(9)的另一端与第四电磁阀(11)的一端连接，所述水箱(5)中的换热器的另一端串联单向阀(10)后与第四电磁阀(11)的一端连接，所述第四电磁阀(11)的另一端串联液管截止阀(12)后与地暖侧换热器(13)的一端连接，所述地暖侧换热器(13)的另一端串联气管截止阀(14)后与四通换向阀(7)的第二端连接，所述油分离器(2)的第三端串联回油毛细管(16)后与直流变频压缩机(1)的另一端连接，所述气液分离器(15)的一端与直流变频压缩机(1)的另一端连接，所述气液分离器(15)的另一端与四通换向阀(7)的第三端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统，其特征在于：包括直流变频压缩机(1)、油分离器(2)、水箱(5)、四通换向阀(7)、室外换热器(8)、地暖侧换热器(13)和气液分离器(15)，所述直流变频压缩机(1)的一端与油分离器(2)的第一端连接，所述水箱(5)中的换热器的一端串联第一电磁阀(3)后与油分离器(2)的第二端连接，所述水箱(5)中的换热器的一端串联第二电磁阀(4)后与油分离器(2)的第二端连接，所述四通换向阀(7)的第一端串联第三电磁阀(6)后与油分离器(2)的第二端连接，所述室外换热器(8)的一端与四通换向阀(7)的第四端连接，所述室外换热器(8)的另一端与电子膨胀阀(9)的一端连接，所述电子膨胀阀(9)的另一端与第四电磁阀(11)的一端连接，所述水箱(5)中的换热器的另一端串联单向阀(10)后与第四电磁阀(11)的一端连接，所述第四电磁阀(11)的另一端串联液管截止阀(12)后与地暖侧换热器(13)的一端连接，所述地暖侧换热器(13)的另一端串联气管截止阀(14)后与四通换向阀(7)的第二端连接，所述油分离器(2)的第三端串联回油毛细管(16)后与直流变频压缩机(1)的另一端连接，所述气液分离器(15)的一端与直流变频压缩机(1)的另一端连接，所述气液分离器(15)的另一端与四通换向阀(7)的第三端连接。2.根据权利要求1所述的热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统，其特征在于：所述直流变频压缩机(1)和油分离器(2)之间的管路上安装有高压开关(18)和高压压力传感器(19)。3.根据权利要求1所述的热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统，其特征在于：所述水箱(5)中安装有水箱温度传感器(20)。4.根据权利要求1所述的热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统，其特征在于：所述地暖侧换热器(13)的进水管上安装有进水温度传感器(21)，所述地暖侧换热器(13)的出水管上安装有出水温度传感器(22)。5.根据权利要求1所述的热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统，其特征在于：所述气液分离器(15)与四通换向阀(7)之间的管路上安装有低压开关(17)。6.一种根据权利要求1的热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统的控制方法，其特征在于，包括以下工作模式：a、地暖模式；b、地暖和生活热水模式；c、生活热水模式。7.根据权利要求6所述的热量逐级互补的地暖、热水两联供的热泵系统的控制方...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓晨冕，邱跃，周炀，王冰军，
申请(专利权)人：宁波市海智普智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33