多机组并联式热泵系统技术方案

一种多机组并联式热泵系统的控制方法及装置，不改变热泵系统正常的循环方向，采取同向冲油、补泄给油和正向除霜等方案，提高热泵系统的供暖效率和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热泵系统，尤其是多机组并联式热泵系统。
技术介绍
现有的多机组并联式热泵系统中，每一组室外机内包括若干台压缩机，系统通过选择投入工作的机组组数和组内压缩机的运行总功率来改变系统的能力以适应不同冷热负荷的需求。但是，现有系统供暖工况中的反向循环包括反向回油和反向除霜操作均需要革除。现有技术中，尤其是冷媒管道较长的多机并联热泵系统，供暖工况中采用反向回油的操作，即把四通阀暂时切换成制冷循环，把滞留在冷媒管道中的润滑油反冲回压缩机，以避免压缩机缺油故障。现有并联式热泵系统反向回油时，多使各台压缩机以某种特定的方式运转，希望让可能缺油的压缩机有更多的机会得到供油，比如让可能富油的压缩机直接或间接对可能贫油的压缩机供油，但对压缩机富油抑或贫油的状态并无检测措施；至于对并联机组之间的均油操作，现有系统只是定时反冲回油，尚不能判断机组之间富油抑或贫油的状态。事实上，现有反向回油技术存在一定的盲目性，并未提供有效合理的给油措施，系统的效率和可靠性较低。现有多机组并联式热泵系统采用的反向除霜操作，即把四通阀暂时切换成制冷循环，抽取室内空间的热量送至室外蒸发器用于除霜，很明显，反向除霜操作降低了系统的供暖效率，忽视了供暖工况中室内温度舒适性的要求。为了尽量减少反向除霜和反向回油对热泵系统带来双重的负面影响，现有技术将两种反向操作做了归并处理，每一次反向操作将推延下一次反向操作的时间。但这样的归并或类似的处理，依然把反向除霜视为热泵系统供热工况中不可缺少的操作。
技术实现思路
为了克服有关热泵系统供暖时反向循环必不可少的偏见，革除现有技术供暖时的反向回油和反向除霜操作，本专利技术提供一种多机组并联式热泵系统的控制方法及装置，目的在于不改变热泵系统正常的循环方向，采取同向冲油、补泄给油和正向除霜等方案，提高多机组并联式热泵系统的供暖效率和可靠性。本专利技术解决其技术问题所采用的技术措施包括热泵系统同向冲油的控制方法。本专利技术所述同向冲油的方法旨在不改变热泵系统正常的循环方向，由系统微控制器定时把系统高压末端电子膨胀阀或膨胀阀旁通电磁阀(未示出)全量开放，让储液器中液态冷媒高速流经蒸发器和其后管路，维持若干秒后恢复电子膨胀阀可控状态或旁通电磁阀闭锁状态，使蒸发器和其后管路中滞留的润滑油被液态冷媒冲刷到气液分离器、经雾化吸入压缩机，随之排至油分离器并得到分离。对供暖工况，各室外机热交换器25充当蒸发器，处于系统的低压侧，是热泵系统供暖时冷媒管道中滞油量最大的部位。当低温下液态冷媒中油的成份不能随之蒸发时，便滞留在热交换器管壁上，影响室外机热交换器25蒸发吸热的效率，故应使滞油及时脱离室外机热交换器25并返回压缩机组1。由于室外机热交换器25至气液分离器7管路相对不长，靠近压缩机组1，只要系统微控制器将室外机热交换器25前端电子膨胀阀13或膨胀阀旁通电磁阀(未示出)全量开放，让液态冷媒充盈室外机热交换器25管道达一定长度并持续若干秒，使液态冷媒溶解裹挟管壁上的滞油，高速一并冲出室外机热交换器25，使之进入气液分离器7，滞油在气液分离器7中经过雾化被压缩机1吸入，随之被排至油分离器3并得到分离。对制冷工况，室内机热交换器34充当蒸发器，处于系统的低压侧，蒸发器34后半部及其后管路是润滑油滞留的主要处所，蒸发器34距气液分离器7的管路越长，滞留的机会和油量越多，对室外机组润滑的不良影响越大，采用本专利技术所述同向冲油方法即由微控制器定时把室内蒸发器34前端的膨胀阀环节35充分开放，让一定量的液态冷媒充盈一定长度的蒸发器34管路及后续管路，以高速度液态冷媒冲刷滞留在管壁各处的润滑油，利用润滑油在液态冷媒中充分溶解的特性，最终将滞留的润滑油引入系统的油分离器3中。本专利技术解决其技术问题所采用的技术措施中包括对气液分离器输出管的改良。为了确保气液分离器7中集聚的滞油经过雾化被压缩机组1吸入，本专利技术对气液分离器7的输出管23进行了改良，即把气液分离器7内的输出管23配置成L型管，L型管水平端开口并位于气液分离器7内空间的中上部，L型管水平中段底部经焊接插入一根较细的抽油管9，抽油管9插入端封口且沿吸气方向延伸1至2厘米，抽油管9延伸段中部开小孔，抽油管9另一端则开口向下接近气液分离器7底部位置。L型管水平部分远离气液分离器7的底部可以避免底部积存过多的液态冷媒被压缩机组1吸入引起湿压缩；抽油管9的设置可以利用L型管中高速气流形成的空吸现象抽吸留在气液分离器7底部的润滑油，形成雾状后被压缩机吸入，适用于轻油型冷媒或重油型冷媒各类热泵系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术措施包括热泵系统补泄给油的装置。本专利技术所述热泵系统补泄给油的装置包括系统微控制器的部分功能配置和补泄给油缓冲器，旨在对任何一台压缩机或任何一组室外机组的供油状态，实现自动监测并保障给油，无需改变热泵系统正常的循环方向。多机组并联式热泵系统由于压缩机参与运行的数量较多、运行机会不等、时间长短不等和其他因素，各台压缩机吸入排出冷媒的含油率变化较大，出现了随机性的回油高潮和回油低潮。其中，回油高潮表现为机组内压缩机随冷媒吸入和分离的油量大于排出的油量，油池和油分离器的油位升高、给油管路油量充盈，当过量的油被压缩机吸入，引起对油液的压缩伤及压缩腔；回油低潮表现为压缩机吸入冷媒的含油量小于排出的含油量，油分离器和给油管路中油量匮乏，压缩机内运动部件间缺少润滑油，不能在部件摩擦表面形成油膜，无法实现部件间的纯液体摩擦，回油低潮的持续必然导致压缩机迅速升温以致烧损。对回油的高潮，多机组并联式热泵系统应具备贮油能力，避免发生压缩机的“油压缩”；遇到回油的低潮，室外机组应能监测并能从其它机组主动吸纳润滑油，防止压缩机的“干烧”事故。此外，多机组并联式热泵系统的控制执行部件还应当少而精以减少系统的故障点。本专利技术所述补泄给油缓冲器的具体配置是，通过各室外机组1的三通电磁阀10的常通端口和公共端口将各机组的油分离器3联成一体，即把电磁阀10的常通端口经泄油管5和泄油限压器8接至回油管4继而在油分离器3底部工作油位线高度与油分离器3相连通，同时把三通电磁阀10的公共端口与缓冲油管14相连通，并让所有机组的缓冲油管14并联形成公共的双向输油通道，由此组成系统的给油缓冲器，各机组的油分离器3既可对给油缓冲器泄放润滑油，也可从中补充润滑油。对各室外机组三通电磁阀10的常闭端口，先顺序连接到补油限压器11和补油管12，补油管12再以多种可选方式与压缩机低压吸口端相通或与气液分离器7相连通，或与气液分离器7垂直上行输出管的中部相连通，或与吸气总管16相连通，或分别与各压缩机吸气管15相连通，或接入给油测温器21’下游管路与单向给油管2’相连通，或与给油管2”上游管路相连通，由此形成从系统给油缓冲器到各机组压缩机1低压吸口端的补油通道。三通电磁阀10的常通端口在失电时对公共端口开通，在得电时对公共端口关闭；三通电磁阀10的常闭端口在失电时对公共端口关闭，在得电时对公共端口开通。所有室外运行机组在停机后，三通电磁阀10处于失电状态，其所连通的各机组油分离器3通过三通电磁阀10的常通端口和公共端口及公共双向输油通道14在静态中得到油的平衡；当有机组运行时，室外运行机组或室外暂停机组的三通电磁阀10的开关状态由系统微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多机组并联式热泵系，包括若干室外机组和每一室外机组联结的若干室内机组，每一室外机组内皆包括若干压缩机、一气液分离器、一油分离器、一储液器等，其特征是顺延热泵系统正常的循环方向，由系统微控制器定时把系统高压末端电子膨胀阀或膨胀阀旁通电磁阀全量开放，让储液器中液态冷媒高速流经蒸发器和其后管路，维持若干秒后恢复电子膨胀阀可控状态或旁通电磁阀闭锁状态，使系统低压端热交换器和其后管路中滞留的润滑油被液态冷媒冲刷到气液分离器、经雾化吸入压缩机，随之排至油分离器并得到分离。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：游辛田，陈新建，游可方，
申请(专利权)人：游可方，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]