一种蓄能热泵系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种蓄能热泵系统及其控制方法，蓄能热泵系统包括：压缩机、室内换热器、室外换热器以及蓄能装置和控制阀组件，在昼间模式下控制阀组件能够控制管路使得制冷剂依次经过压缩机、室内换热器和蓄能装置后，再经过节流以及室外换热器后返回压缩机；在夜间模式下控制阀组件能够控制管路使得制冷剂依次经过压缩机和室内换热器后，再经过节流以及蓄能装置后返回压缩机。根据本发明专利技术使得热泵系统处于较高蒸发温度运行，制热效率高，节能效果好，该热泵系统运行压比小于常规热泵，特别是夜间优势明显，该热泵系统蒸发、冷凝压力更为稳定，显著降低机组核心部件(压缩机、节流阀等)的运行范围要求，整机成本下降。整机成本下降。整机成本下降。

【技术实现步骤摘要】
一种蓄能热泵系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及热泵
，具体涉及一种蓄能热泵系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]热泵采暖系统相对于传统锅炉采暖，具有环保、节能、便于安装改造等诸多优势，随着我国“煤改电”政策的实施，北方冬季热泵采暖作为民生工程大规模普及。而作为民生工程，一旦热泵系统无法达到功能要求，轻则影响用户舒适性体验，重则威胁百姓的生命和财产安全。
[0003]我国北部地区冬季室外温度低，个别地区夜间最低温度可低至
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30℃，已经接近甚至超过大多数制冷压缩机极限运行范围(如图1)，对热泵系统的低温制热能力和运行可靠性都是具有挑战性的。
[0004]从热泵理论循环分析，室外环境温度对热泵效率影响巨大。按照采暖室内供热温度20℃，冷凝/蒸发温度与环境温度温差5℃，运行工质为R410A冷媒，使用某排量定频压缩机的热泵机组，室外环境
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30℃与10℃相比，理论运行参数如表1所示。
[0005]表1热泵机组理论运行参数
[0006][0007]由数据可见，室外温度由10℃降低
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30℃后，机组制热能力下降72.6％，达到相同制热量耗电量上升234％，运行压比上升322％。环境温度的降低，对机组的能力影响十分明显，而运行工况接近极限、运行压比上升对可靠性影响也是显而易见的。
[0008]由于现有技术中的蓄能式热泵在冬季制热采暖季，夜间环境温度低时，存在热泵效率低，耗电量大等技术问题，因此本专利技术研究设计出一种蓄能式热泵及其控制方法。

技术实现思路

[0009]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的蓄能式热泵在冬季制热且夜间环境温度低时，存在热泵效率低，耗电量大的缺陷，从而提供一种蓄能热泵系统及其控制方法。
[0010]为了解决上述问题，本专利技术提供一种蓄能热泵系统，其包括：
[0011]压缩机、室内换热器、室外换热器以及蓄能装置和控制阀组件，在昼间模式下所述控制阀组件能够控制管路使得制冷剂依次经过所述压缩机、所述室内换热器和所述蓄能装置后，再经过节流以及所述室外换热器后返回所述压缩机；在夜间模式下所述控制阀组件能够控制管路使得制冷剂依次经过所述压缩机和所述室内换热器后，再经过节流以及所述蓄能装置后返回所述压缩机。
[0012]在一些实施方式中，所述蓄能热泵系统还包括第一节流装置，所述控制阀组件包括第一四通阀和第一三通阀，通过所述第一四通阀的控制和所述第一三通阀的控制能够使得所述蓄能热泵系统运行在所述昼间模式或夜间模式，在昼间模式下时：所述蓄能装置连通在所述室内换热器的沿制冷剂流动方向的下游端，同时所述第一节流装置连通在所述蓄能装置的沿制冷剂流动方向的下游端，所述室外换热器连通在所述第一节流装置的沿制冷剂流动方向的下游端；在夜间模式下时：所述第一节流装置连通在所述室内换热器的沿制冷剂流动方向的下游端，同时所述蓄能装置连通在所述第一节流装置的沿制冷剂流动方向的下游端，所述室外换热器不连通。
[0013]在一些实施方式中，所述第一四通阀包括第一端、第二端、第三端和第四端，所述第一三通阀包括第五端、第六端和第七端，所述第一端能与所述室内换热器连通，所述第二端能与所述蓄能装置连通，所述第三端能与所述压缩机的吸气端连通，所述第四端能与所述第一三通阀的所述第七端连通；所述第五端与所述第一节流装置连通，所述第六端与所述室外换热器连通；在昼间模式下时，所述第一端与所述第二端连通，所述第三端与所述第四端连通，所述第五端与所述第六端连通，所述第七端不连通；在夜间模式下时，所述第一端与所述第四端连通，所述第二端与所述第三端连通，所述第五端与所述第七端连通，所述第六端不连通。
[0014]在一些实施方式中，还包括第一管路、第二管路、第三管路、第四管路和第五管路，所述第一管路的一端与所述压缩机的排气端连通、另一端连通至所述第一四通阀的所述第一端，所述室内换热器设置在所述第一管路上，所述第二管路的一端与所述第二端连通、另一端连通至所述第一三通阀的所述第五端，所述第二管路上串联设置有所述蓄能装置和所述第一节流装置，所述第三管路的一端与所述第四端连通、另一端与所述第七端连通，所述第四管路的一端与所述第三端连通、另一端与所述压缩机的吸气端连通，所述第五管路的一端与所述第六端连通、另一端与所述压缩机的吸气端连通，所述第五管路上设置所述室外换热器。
[0015]在一些实施方式中，所述控制阀组件包括第二三通阀和第三三通阀，所述蓄能热泵系统还包括第二节流装置和第三节流装置，通过所述第二三通阀的控制和所述第三三通阀的控制能够使得所述蓄能热泵系统运行在所述昼间模式或夜间模式，在昼间模式下时：所述蓄能装置连通在所述室内换热器的沿制冷剂流动方向的下游端，同时所述第三节流装置连通在所述蓄能装置的沿制冷剂流动方向的下游端，所述室外换热器连通在所述第三节流装置的沿制冷剂流动方向的下游端，所述第二节流装置不接通；在夜间模式下时：所述第二节流装置连通在所述室内换热器的沿制冷剂流动方向的下游端，同时所述蓄能装置连通在所述第二节流装置的沿制冷剂流动方向的下游端，所述第三节流装置不连通，所述室外换热器不连通。
[0016]在一些实施方式中，所述第二三通阀包括第八端、第九端和第十端，所述第三三通阀包括第十一端、第十二端和第十三端，所述第二三通阀中，所述第八端能与所述室内换热器连通，所述第九端能与所述蓄能装置连通，所述第十端能与所述第二节流装置连通；所述第三三通阀中，所述第十一端能与所述蓄能装置连通，所述第十二端能与所述第三节流装置连通，所述第十三端能与所述压缩机的吸气端连通；在昼间模式下时，所述第八端与所述第九端连通，所述第十端不连通，所述第十一端与所述第十二端连通，所述第十三端不连
通；在夜间模式下时，所述第八端与所述第十端连通，所述第九端不连通，所述第十一端与所述第十三端连通，所述第十二端不连通。
[0017]在一些实施方式中，还包括第六管路、第七管路、第八管路、第九管路、第十管路和第十一管路，所述第六管路的一端与所述压缩机的排气端连通、另一端与所述第二三通阀的所述第八端连通，所述第六管路上设置所述室内换热器，所述第七管路的一端与所述第九端连通、另一端与所述蓄能装置连通，所述第八管路的一端与所述第十端连通、另一端与所述蓄能装置连通，所述第八管路上设置所述第二节流装置，所述第九管路的一端与所述蓄能装置连通、另一端与所述第三三通阀的所述第十一端连通，所述第十管路的一端与所述第十三端连通、另一端与所述压缩机的吸气端连通，所述第十一管路的一端与所述第十二端连通、另一端连通至所述压缩机的吸气端，所述第十一管路上串联设置所述第三节流装置和所述室外换热器。
[0018]在一些实施方式中，所述控制阀组件包括第一两通阀、第二两通阀、第三两通阀和第四两通阀，所述蓄能热泵系统还包括第四节流装置和第五节流装置，通过所述第一两通阀、所述第二两通阀、所述第三两通阀和所述第四两通阀的控制能够使得所述蓄能热泵系统运行在所述昼间模式或夜间模式，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓄能热泵系统，其特征在于：包括：压缩机(1)、室内换热器(2)、室外换热器(4)以及蓄能装置(5)和控制阀组件，在昼间模式下所述控制阀组件能够控制管路使得制冷剂依次经过所述压缩机(1)、所述室内换热器(2)和所述蓄能装置(5)后，再经过节流以及所述室外换热器(4)后返回所述压缩机(1)；在夜间模式下所述控制阀组件能够控制管路使得制冷剂依次经过所述压缩机(1)和所述室内换热器(2)后，再经过节流以及所述蓄能装置(5)后返回所述压缩机(1)。2.根据权利要求1所述的蓄能热泵系统，其特征在于：所述蓄能热泵系统还包括第一节流装置(3)，所述控制阀组件包括第一四通阀(6)和第一三通阀(7)，通过所述第一四通阀(6)的控制和所述第一三通阀(7)的控制能够使得所述蓄能热泵系统运行在所述昼间模式或夜间模式，在昼间模式下时：所述蓄能装置(5)连通在所述室内换热器(2)的沿制冷剂流动方向的下游端，同时所述第一节流装置(3)连通在所述蓄能装置(5)的沿制冷剂流动方向的下游端，所述室外换热器(4)连通在所述第一节流装置(3)的沿制冷剂流动方向的下游端；在夜间模式下时：所述第一节流装置(3)连通在所述室内换热器(2)的沿制冷剂流动方向的下游端，同时所述蓄能装置(5)连通在所述第一节流装置(3)的沿制冷剂流动方向的下游端，所述室外换热器(4)不连通。3.根据权利要求2所述的蓄能热泵系统，其特征在于：所述第一四通阀(6)包括第一端(a1)、第二端(b1)、第三端(c1)和第四端(d1)，所述第一三通阀(7)包括第五端(a2)、第六端(b2)和第七端(c2)，所述第一端(a1)能与所述室内换热器(2)连通，所述第二端(b1)能与所述蓄能装置(5)连通，所述第三端(c1)能与所述压缩机(1)的吸气端连通，所述第四端(d1)能与所述第一三通阀(7)的所述第七端(c2)连通；所述第五端(a2)与所述第一节流装置(3)连通，所述第六端(b2)与所述室外换热器(4)连通；在昼间模式下时，所述第一端(a1)与所述第二端(b1)连通，所述第三端(c1)与所述第四端(d1)连通，所述第五端(a2)与所述第六端(b2)连通，所述第七端(c2)不连通；在夜间模式下时，所述第一端(a1)与所述第四端(d1)连通，所述第二端(b1)与所述第三端(c1)连通，所述第五端(a2)与所述第七端(c2)连通，所述第六端(b2)不连通。4.根据权利要求3所述的蓄能热泵系统，其特征在于：还包括第一管路(101)、第二管路(102)、第三管路(103)、第四管路(104)和第五管路(105)，所述第一管路(101)的一端与所述压缩机(1)的排气端连通、另一端连通至所述第一四通阀(6)的所述第一端(a1)，所述室内换热器(2)设置在所述第一管路(101)上，所述第二管路(102)的一端与所述第二端(b1)连通、另一端连通至所述第一三通阀(7)的所述第五端(a2)，所述第二管路(102)上串联设置有所述蓄能装置(5)和所述第一节流装置(3)，所述第三管路(103)的一端与所述第四端(d1)连通、另一端与所述第七端(c2)连通，所述第四管路(104)的一端与所述第三端(c1)连通、另一端与所述压缩机(1)的吸气端连通，所述第五管路(105)的一端与所述第六端(b2)连通、另一端与所述压缩机(1)的吸气端连通，所述第五管路(105)上设置所述室外换热器(4)。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的蓄能热泵系统，其特征在于：所述控制阀组件包括第二三通阀(8)和第三三通阀(9)，所述蓄能热泵系统还包括第二节流装置(10)和第三节流装置(11)，通过所述第二三通阀(8)的控制和所述第三三通阀(9)的控制能够使得所述蓄能热泵系统运行在所述昼间模式或夜间模式，在昼间模式下时：所
述蓄能装置(5)连通在所述室内换热器(2)的沿制冷剂流动方向的下游端，同时所述第三节流装置(11)连通在所述蓄能装置(5)的沿制冷剂流动方向的下游端，所述室外换热器(4)连通在所述第三节流装置(11)的沿制冷剂流动方向的下游端，所述第二节流装置(10)不接通；在夜间模式下时：所述第二节流装置(10)连通在所述室内换热器(2)的沿制冷剂流动方向的下游端，同时所述蓄能装置(5)连通在所述第二节流装置(10)的沿制冷剂流动方向的下游端，所述第三节流装置(11)不连通，所述室外换热器(4)不连通。6.根据权利要求5所述的蓄能热泵系统，其特征在于：所述第二三通阀(8)包括第八端(a3)、第九端(b3)和第十端(c3)，所述第三三通阀(9)包括第十一端(a4)、第十二端(b4)和第十三端(c4)，所述第二三通阀(8)中，所述第八端(a3)能与所述室内换热器(2)连通，所述第九端(b3)能与所述蓄能装置(5)连通，所述第十端(c3)能与所述第二节流装置(10)连通；所述第三三通阀(9)中，所述第十一端(a4)能与所述蓄能装置(5)连通，所述第十二端(b4)能与所述第三节流装置(11)连通，所述第十三端(c4)能与所述压缩机(1)的吸气端连通；在昼间模式下时，所述第八端(a3)与所述第九端(b3)连通，所述第十端(c3)不连通，所述第十一端(a4)与所述第十二端(b4)连通，所述第十三端(c4)不连通；在夜间模式下时，所述第八端(a3)与所述第十端(c3)连通，所述第九端(b3)不连通，所述第十一端(a4)与所述第十三端(c4)连通，所述第十二端(b4)不连通。7.根据权利要求6所述的蓄能热泵系统，其特征在于：还包括第六管路(106)、第七管路(107)、第八管路(108)、第九管路(109)、第十管路(110)和第十一管路(111)，所述第六管路(106)的一端与所述压缩机(1)的排气端连通、另一端与所述第二三通阀(8)的所述第八端(a3)连通，所述第六管路(106)上设置所述室内换热器(2)，所述第七管路(107)的一端与所述第九端(b3)连通、另一端与所述蓄能装置(5)连通，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡余生，赵玉晨，单彩侠，康小丽，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：