一种带有制热水功能的热泵系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种带有制热水功能的热泵系统，包括由管路相连接成循环流道的压缩机、室内热交换器、节流装置和室外热交换器，在循环流道上设置有第一控制装置以切换循环流道内冷媒的流动方向；室内热交换器包括对室内气流进行换热的第一热交换器和对热水器水箱进行换热的第二热交换器，在循环流道上设有第二控制装置，以使第一热交换器或第二热交换器单独的、或第一热交换器和第二热交换器共同接入循环流道中。还公开了一种上述带有制热水功能的热泵系统的控制方法，在对热水器水箱内蓄水进行加热、空调系统对室内气流降温时，压缩机流出的冷媒先与热泵水箱内的蓄水热交换、对水箱内蓄水进行加热，再与室外气流进行热交换、进行冷凝处理。

A heat pump system with hot water making function and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种带有制热水功能的热泵系统及控制方法
本专利技术属于家电领域，具体地说，涉及一种带有制热水功能的热泵系统，还涉及一种带有制热水功能的热泵系统的控制方法。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，通过在居住和室内工作环境下安装空调系统，用以提升居住和工作环境的舒适性，成为人们提高舒适性需求的一个重要选择。其中，利用热泵系统制造的空调由于具有高效节能、便于安装维护等优点，是现有空调技术发展的一个重要方向。现有的热泵系统普遍是由管路相连接成循环流道的压缩机、室内热交换器、节流装置和室外热交换器构成，冷媒在循环流道中不断进行流动与室内气流进行换热，以由热交换的方式对室内温度进行相应调节。同时，为了实现对室内温度制热和制冷的双重目的，普遍在循环流道上设置控制阀组，以相应调整循环流道中的冷媒流动方向，以达到对室内气流进行制热和制冷的双重功效。但是利用热泵系统构成的空调设备依然具有如下问题：热泵系统处于室外的热交换器作为冷凝器工作时，冷媒在流经室外的热换热器进行冷凝处理前，未冷凝处理前的冷媒会残余大量的热量。目前，均是直接将冷媒流经室外热交换器进行冷凝处理，而并未对冷凝处理前的冷媒中残留的余热进行收集，造成了整个热泵系统热量的损耗。另外，热泵系统在工作过程中，由于冷凝处理前冷媒中的余热残留，导致冷媒的露点温度降低，使得冷媒在冷凝处理时冷凝水不易生成、冷凝效率低下，进而影响了整个热泵系统的运行效率、升高了能耗。有鉴于此特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种带有制热水功能的热泵系统，以实现对用户家室内温度进行加热和制冷调节、对用户家使用热水进行制备进行一体化集成的目的；另一目的在于，对热泵系统中冷凝前的冷媒中余热进行回收再利用，进而达到降低能耗、提升效率的效果。为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：一种带有制热水功能的热泵系统，包括由管路相连接成循环流道的压缩机、室内热交换器、节流装置和室外热交换器，在循环流道上设置有第一控制装置以切换循环流道内冷媒的流动方向；所述的室内热交换器包括对室内气流进行换热的第一热交换器和对热水器水箱进行换热的第二热交换器，在循环流道上设有第二控制装置，以使第一热交换器单独的、或第二热交换器单独的、或第一热交换器和第二热交换器共同接入循环流道中。进一步，循环流道上设有第一四通阀和第二四通阀，第一四通阀具有a、b、c、d四个开口、第二四通阀具有e、f、g、h四个开口，各开口经对应管路与系统中的相应部件对应连接，以控制循环流道中冷媒的流向。进一步，第一四通阀的a口经管路与压缩机出口相连、b口与第二四通阀的e口相连、c口经管路与压缩机进口相连、d口与第一热交换器的第一口相连接；第二四通阀的e口与第一四通阀的b口相连、f口与第二热交换器的进口相连接、g口经第四连接管路接入第一四通阀c口与压缩机进口之间相连的管路、h口经第二连接管路与第二热交换器的出口相连接、且h口经管路与室外热交换的第一口相连。进一步，第一热交换器的第二口经第一连接管路与节流装置第一口相连接，节流装置的第二口经管路与室外热交换器的第二口相连接；第三连接管路经第一连接管路与第二连接管路相连通。进一步，第一连接管路、第二连接管路、第三连接管路、第四连接管路上分别设有控制对应管路通断的第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀。进一步，第二控制阀设于第一连接管路和第二连接管路交汇处与第二四通阀之间，第三控制阀设于第一连接管路与第三连接管路交汇处与第一热交换器之间。本专利技术的再一目的在于提供一种上述任一所述带有制热水功能的热泵系统的控制方法，在对热水器水箱内蓄水进行加热、空调系统对室内气流降温时，压缩机流出的冷媒先与热泵水箱内的蓄水热交换、对水箱内蓄水进行加热，再与室外气流进行热交换、进行冷凝处理。进一步，所述带有制热水功能的热泵系统具有四种模式，制热水模式、制冷热回收模式、制冷模式、制热模式，分别对应第一热交换器单独的、第一热交换器和第二热交换器共同的、第二热交换器单独的、第二热交换器单独的接入循环流道中。进一步，在制热模式和制冷模式下，循环流道中冷媒的流动方向相反设置。进一步，在制冷热回收模式下，第一热交换器接入压缩机出口与节流装置之间、第二热交换接入压缩机入口与室外热交换器之间，以令冷媒与室外气流热交换冷凝处理之前、与水箱内蓄水进行热交换，利用冷凝前冷媒中的余热对水箱内蓄水进行加热。进一步，处于制热水模式时，冷媒沿压缩机出口、第一四通阀a口、第一四通阀b口、第二四通阀e口、第二四通阀f口、第二热交换器、节流装置、室外热交换器、第二四通阀h口、第二四通阀g口与压缩机进口循环流动；处于制冷热回收模式时，冷媒沿压缩机出口、第一四通阀a口、第一四通阀b口、第二四通阀e口、第二四通阀f口、第二热交换器、室外热交换器、节流装置、第一热交换器、第一四通阀d口、第一四通阀c口与压缩机进口循环流动；处于制热模式时，冷媒沿压缩机出口、第一四通阀a口、第一四通阀d口、第一热交换器、节流装置、室外热交换器、第二四通阀h口、第二四通阀g口与压缩机进口循环流动；处于制冷模式时，冷媒沿压缩机出口、第一四通阀a口、第一四通阀b口、第二四通阀e口、第二四通阀h口、室外热交换器、节流装置、第一热交换器、第一四通阀d口、第一四通阀c口与压缩机进口循环流动。进一步，处于制热水模式时，循环流道上的第一控制阀打开、第二控制阀断开、第三控制阀断开、第四控制阀打开，第一四通阀的a口与b口相连通，第二四通阀的e口与f口相连通、g口与h口相连通；处于制冷热回收模式时，循环流道上的第一控制阀断开、第二控制阀打开、第三控制阀打开、第四控制阀断开，第一四通阀的a口与b口相连通、c口与d口相连通，第二四通阀的e口与f口相连通；处于制热模式时，循环流道上的第一控制阀断开、第二控制阀断开、第三控制阀打开、第四控制阀打开，第一四通阀的a口与d口相连通，第二四通阀的g口与h口相连通；处于制冷模式时，循环流道上的第一控制阀断开、第二控制阀断开、第三控制阀打开、第四控制阀断开，第一四通阀的a口与b口相连通、c口与d口相连通，第二四通阀的e口与h口相连通。采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果。1、本专利技术通过上述设置及控制方法，实现了在单一系统上同时集成对用户家室内温度进行加热和制冷调节、对用户家使用热水进行制备等功能的目的，达到了对用户室内温度进行调控、和/或对用户家所用热水进行加热制备功能进行集成化设置的效果。2、在对室内温度进行制冷处理过程中，将压缩处理后的冷媒先流经水箱、对水箱内蓄水进行加热处理后再进入室外热交换器进行冷凝处理，实现了对热泵系统中冷凝前的冷媒中余热进行回收再利用的目的，进而达到降低能耗、提升效率的效果。下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的描述。附图说明附图作为本专利技术的一部分，用来提供对本专利技术的进一步的理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有制热水功能的热泵系统，包括由管路相连接成循环流道的压缩机、室内热交换器、节流装置和室外热交换器，在循环流道上设置有第一控制装置以切换循环流道内冷媒的流动方向；所述的室内热交换器包括对室内气流进行换热的第一热交换器和对热水器水箱进行换热的第二热交换器，在循环流道上设有第二控制装置，以使第一热交换器单独的、或第二热交换器单独的、或第一热交换器和第二热交换器共同接入循环流道中。/n

【技术特征摘要】
1.一种带有制热水功能的热泵系统，包括由管路相连接成循环流道的压缩机、室内热交换器、节流装置和室外热交换器，在循环流道上设置有第一控制装置以切换循环流道内冷媒的流动方向；所述的室内热交换器包括对室内气流进行换热的第一热交换器和对热水器水箱进行换热的第二热交换器，在循环流道上设有第二控制装置，以使第一热交换器单独的、或第二热交换器单独的、或第一热交换器和第二热交换器共同接入循环流道中。


2.根据权利要求1所述的一种带有制热水功能的热泵系统，其特征在于：循环流道上设有第一四通阀和第二四通阀，第一四通阀具有a、b、c、d四个开口、第二四通阀具有e、f、g、h四个开口，各开口经对应管路与系统中的相应部件对应连接，以控制循环流道中冷媒的流向。


3.根据权利要求2所述的一种带有制热水功能的热泵系统，其特征在于：第一四通阀的a口经管路与压缩机出口相连、b口与第二四通阀的e口相连、c口经管路与压缩机进口相连、d口与第一热交换器的第一口相连接；
第二四通阀的e口与第一四通阀的b口相连、f口与第二热交换器的进口相连接、g口经第四连接管路接入第一四通阀c口与压缩机进口之间相连的管路、h口经第二连接管路与第二热交换器的出口相连接、且h口经管路与室外热交换的第一口相连。


4.根据权利要求3所述的一种带有制热水功能的热泵系统，其特征在于：第一热交换器的第二口经第一连接管路与节流装置第一口相连接，节流装置的第二口经管路与室外热交换器的第二口相连接；第三连接管路经第一连接管路与第二连接管路相连通。


5.根据权利要求4所述的一种带有制热水功能的热泵系统，其特征在于：第一连接管路、第二连接管路、第三连接管路、第四连接管路上分别设有控制对应管路通断的第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀；
优选的，第二控制阀设于第一连接管路和第二连接管路交汇处与第二四通阀之间，第三控制阀设于第一连接管路与第三连接管路交汇处与第一热交换器之间。


6.一种上述权利要求1至5任一所述带有制热水功能的热泵系统的控制方法，其特征在于：在对热水器水箱内蓄水进行加热、空调系统对室内气流降温时，压缩机流出的冷媒先与热泵水箱内的蓄水热交换、对水箱内蓄水进行加热，再与室外气流进行热交换、进行冷凝处理。


7.根据权利要求6所述的一种控制方法，其特征在于：具有四种模式，制热水模式、制冷热回收模式、制冷模式...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉君，杨磊，刘晓伟，管祥华，
申请(专利权)人：青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司，青岛海尔新能源电器有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37