热泵系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种热泵系统，其包括依次串联连接的低压级压缩机、高压级压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器；其中，所述低压级压缩机包括串联连接的第一叶轮和第二叶轮；所述高压级压缩机包括第三叶轮；所述低压级压缩机和所述高压级压缩机被配置为择一工作，或同时工作。在低温工况或中温工况，低压级压缩机单独工作，在高温工况，低压级压缩机和高压级压缩机串联且同时工作，可在低温工况和高温工况这两种工况下高效运行，或者在中温工况和高温工况这两种工况下高效运行，降低热泵系统全年综合运行能耗。

【技术实现步骤摘要】
热泵系统
本技术涉及空气调节领域，尤其涉及一种热泵系统。
技术介绍
水源热泵技术能有效回收低温余热，其利用热泵工质在蒸发器中蒸发吸热，回收水源余热，蒸发出来的蒸汽经过压缩机的压缩升温、升压后，提高其能源品位并在冷凝器中冷凝，释放出的热量可用于区域供暖等。水源热泵主要包括低温、中温和高温三种工况，相关技术中的水源热泵无法较好地满足两种以上的热泵工况，即使同时满足两种以上工况，也会造成运行范围窄，某个工况低效运行，造成巨大能源浪费。
技术实现思路
本技术的一些实施例提出一种热泵系统，用于缓解相关技术中的热泵系统无法较好地满足两种以上工况需求的问题。本技术的一些实施例提供了一种热泵系统，其包括依次串联连接的低压级压缩机、高压级压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器；其中，所述低压级压缩机包括串联连接的第一叶轮和第二叶轮；所述高压级压缩机包括第三叶轮；所述低压级压缩机和所述高压级压缩机被配置为择一工作，或同时工作。在一些实施例中，热泵系统还包括经济器，所述节流阀包括串联连接的第一节流阀和第二节流阀，所述经济器设于所述第一节流阀和所述第二节流阀之间。在一些实施例中，热泵系统还包括补气管路，所述补气管路的输入端连接所述经济器，所述补气管路的输出端分为第一支路和第二支路，所述第一支路连接至所述低压级压缩机，所述第二支路连接至所述低压级压缩机与所述高压级压缩机之间；所述第一支路和所述第二支路均被配置为可选择地连通或断开。在一些实施例中，所述第一支路被配置为在所述低压级压缩机单独工作时连通，所述第二支路被配置为在所述低压级压缩机单独工作时断开；所述第一支路被配置为在所述低压级压缩机和所述高压级压缩机同时工作时断开，所述第二支路被配置为在所述低压级压缩机和所述高压级压缩机同时工作时连通。在一些实施例中，所述低压级压缩机被配置为在低温工况或中温工况时工作，所述高压级压缩机被配置为在低温工况或中温工况时不工作；所述低压级压缩机和所述高压级压缩机被配置为在高温工况时同时工作。在一些实施例中，所述第二叶轮位于所述第一叶轮的下游，所述第一叶轮采用的叶片包括长叶片和短叶片，所述长叶片和所述短叶片围绕所述第一叶轮的中轴线交替布置，所述第二叶轮和所述第三叶轮采用的叶片均为同等长度的叶片。在一些实施例中，所述第一叶轮、所述第二叶轮和所述第三叶轮均满足以下关系：d1/D2＝0.029～0.035；其中，d1为叶轮进口轮毂直径，D2为叶轮外径。在一些实施例中，所述第一叶轮、所述第二叶轮和所述第三叶轮均满足以下关系：D0/d1＝2～2.5；其中，D0为叶轮进口直径，d1为叶轮进口轮毂直径。在一些实施例中，所述第一叶轮、所述第二叶轮和所述第三叶轮均满足以下关系：后弯角β＝47°～52°；其中，后弯角β为叶片出口端的切线与叶片出口端所对应的叶轮边缘处的切线之间的夹角。在一些实施例中，所述第一叶轮、所述第二叶轮和所述第三叶轮均满足以下关系：D0/D2＝0.055～0.062；其中，D0为叶轮进口直径，D2为叶轮外径。在一些实施例中，所述第一叶轮、所述第二叶轮和所述第三叶轮均满足以下关系：d2/D2＝0.055～0.065；其中，d2为叶轮出口宽度，D2为叶轮外径。在一些实施例中，所述第一叶轮、所述第二叶轮和所述第三叶轮均满足以下关系：d3/d2＝0.72～0.76；其中，d3为扩压器宽度，d2为叶轮出口宽度。在一些实施例中，所述第一叶轮、所述第二叶轮和所述第三叶轮均满足以下关系：D3/D2＝1.13～1.16；其中，D3为轮盖侧收敛后直径；D2为叶轮外径。基于上述技术方案，本技术至少具有以下有益效果：在一些实施例中，低压级压缩机包括串联连接的第一叶轮和第二叶轮；高压级压缩机包括第三叶轮；低压级压缩机和高压级压缩机被配置为择一工作，或同时工作；在低温工况或中温工况，低压级压缩机单独工作，在高温工况，低压级压缩机和高压级压缩机串联且同时工作，可在低温工况和高温工况这两种工况下高效运行，或者在中温工况和高温工况这两种工况下高效运行，降低热泵系统全年综合运行能耗。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为根据本技术一些实施例提供的热泵系统的示意图；图2为根据本技术一些实施例提供的热泵系统的第一工作状态的示意图；图3为根据本技术一些实施例提供的热泵系统的第二工作状态的示意图；图4为根据本技术一些实施例提供的热泵系统的第一叶轮的示意图；图5为根据本技术一些实施例提供的热泵系统的第二叶轮的示意图；图6为图5所示第二叶轮的局部放大示意图；图7为图5所示第二叶轮的剖视示意图。附图中标号说明如下：1-低压级压缩机；11-第一叶轮；111-长叶片；112-短叶片；12-第二叶轮；2-高压级压缩机；21-第三叶轮；3-冷凝器；41-第一节流阀；42-第二节流阀；5-蒸发器；6-经济器；7-补气管路；71-第一支路；72-第二支路。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。低温热泵可提供46℃的热水，以满足采用中央空调进行冷、热供给的建筑项目；中温型离心式热泵可提供46℃～55℃的热水，以满足住宅项目暖气的供热需求；高温型离心式热泵可提供55℃～85℃的热水，以实现供热锅炉设备的改造和能源站的热水供给等。离心式水源热泵具有单机制冷制热量大、环保无污染和COP(CoefficientOfPerformance，制冷系数)高等优点。但由于热泵工况压比高，如果同时满足两种以上的热泵工况，会造成运行范围窄，某个工况低效运行，造成巨大能源浪费，所以相关技术中的离心式热泵基本上只能高效满足低温工况、中温工况和高温工况这三种工况中的一种。但客户对于热水侧温度的需求是变化的，可能覆盖中温和高温两个工况范围，且两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热泵系统，其特征在于，包括依次串联连接的低压级压缩机(1)、高压级压缩机(2)、冷凝器(3)、节流阀和蒸发器(5)；/n其中，所述低压级压缩机(1)包括串联连接的第一叶轮(11)和第二叶轮(12)；所述高压级压缩机(2)包括第三叶轮(21)；所述低压级压缩机(1)和所述高压级压缩机(2)被配置为择一工作，或同时工作。/n

【技术特征摘要】
1.一种热泵系统，其特征在于，包括依次串联连接的低压级压缩机(1)、高压级压缩机(2)、冷凝器(3)、节流阀和蒸发器(5)；
其中，所述低压级压缩机(1)包括串联连接的第一叶轮(11)和第二叶轮(12)；所述高压级压缩机(2)包括第三叶轮(21)；所述低压级压缩机(1)和所述高压级压缩机(2)被配置为择一工作，或同时工作。


2.如权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，还包括经济器(6)，所述节流阀包括串联连接的第一节流阀(41)和第二节流阀(42)，所述经济器(6)设于所述第一节流阀(41)和所述第二节流阀(42)之间。


3.如权利要求2所述的热泵系统，其特征在于，还包括补气管路(7)，所述补气管路(7)的输入端连接所述经济器(6)，所述补气管路(7)的输出端分为第一支路(71)和第二支路(72)，所述第一支路(71)连接至所述低压级压缩机(1)，所述第二支路(72)连接至所述低压级压缩机(1)与所述高压级压缩机(2)之间；所述第一支路(71)和所述第二支路(72)均被配置为可选择地连通或断开。


4.如权利要求3所述的热泵系统，其特征在于，
所述第一支路(71)被配置为在所述低压级压缩机(1)单独工作时连通，所述第二支路(72)被配置为在所述低压级压缩机(1)单独工作时断开；
所述第一支路(71)被配置为在所述低压级压缩机(1)和所述高压级压缩机(2)同时工作时断开，所述第二支路(72)被配置为在所述低压级压缩机(1)和所述高压级压缩机(2)同时工作时连通。


5.如权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述低压级压缩机(1)被配置为在低温工况或中温工况时工作，所述高压级压缩机(2)被配置为在低温工况或中温工况时不工作；所述低压级压缩机(1)和所述高压级压缩机(2)被配置为在高温工况时同时工作。


6.如权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述第二叶轮(12)位于所述第一叶轮(11)的下游，所述第一叶轮(11)采用的叶片包括长叶片(111)和短叶片(112)，所述长叶片(111)和所述短叶片(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张治平，亓静利，钟瑞兴，蒋楠，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44