复叠式热泵系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及复叠式热泵技术领域，具体提供一种复叠式热泵系统及其控制方法，旨在解决现有复叠式热泵系统成本高、热损耗高、热效率低的问题。为此，本发明专利技术的复叠式热泵系统包括高压冷媒循环回路、低压冷媒循环回路、太阳能补气支路和第一连通支路，低压冷媒循环回路中设置有第二压缩机和氟泵，氟泵的两端并联设置有第二节流构件，通过选择性运行第二压缩机和氟泵降低能耗；太阳能补气支路上设置有太阳能集热装置，太阳能补气支路和第一连通支路与低压冷媒循环回路相连，以使流经中间换热器的部分冷媒引入至太阳能集热装置中加热蒸发后对第二压缩机补气，降低能耗；此外，本发明专利技术还能够避免二次换热的问题，进而降低成本和热损耗，提高制热效率。高制热效率。高制热效率。

【技术实现步骤摘要】
复叠式热泵系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及复叠式热泵
，具体提供一种复叠式热泵系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着节能减排的政策推广，食品加工、纺织和化工等行业使用高温热泵系统进行高温加热处理的应用场合越来越多。工业加热需求旺盛，对高温热泵系统的应用要求也越来越高。首先，高温热泵系统的最终供热温度一般大于70℃甚至超过90℃。其次，供热系统的应用环境工况跨度非常大，环境温度从
‑
30℃到35℃，无论冬季还是夏季都需要提供高温热水或热风。
[0003]工业使用的高温热水温度较高，这就导致普通热泵系统无法达到实际的加热使用需求，将复叠式热泵系统用来提供高温热水的技术已经非常成熟。复叠式热泵系统一般包括高压冷媒循环回路和低压冷媒循环回路，高压冷媒循环回路和低压冷媒循环回路通过共用的中间换热器进行换热，以达到提供高温热水的目的。然而在额定工况之外，特别是高环境温度工况下，复叠式热泵系统仍然采用两级压缩的方式，这就导致复叠式热泵系统的灵活性不高、能效低。现有部分复叠式热泵系统利用太阳能以解决上述问题，但现有结合太阳能的复叠式热泵系统需要通过换热器与空气能系统进行二次换热，这就导致复叠式热泵系统存在成本高、热损耗高、热效率低的问题。
[0004]相应地，本领域需要一种新的复叠式热泵系统及其控制方法来解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在解决上述技术问题，即，解决现有复叠式热泵系统成本高、热损耗高、热效率低的问题。
[0006]在第一方面，本专利技术提供一种复叠式热泵系统，所述复叠式热泵系统包括高压冷媒循环回路、低压冷媒循环回路、太阳能补气支路和第一连通支路，所述高压冷媒循环回路上设置有第一压缩机、第一换热器、第一节流构件和中间换热器，所述低压冷媒循环回路上设置有第二压缩机、所述中间换热器、氟泵和第二换热器，所述氟泵的两端并联设置有第二节流构件，所述太阳能补气支路与所述低压冷媒循环回路相连，所述太阳能补气支路的第一端连接至所述中间换热器和所述氟泵之间，所述太阳能补气支路的第二端与所述第一连通支路的第一端相连，所述太阳能补气支路上设置有第三节流构件和太阳能集热装置，所述第一连通支路的第二端连接至所述第二压缩机的补气口处。
[0007]在上述复叠式热泵系统的优选技术方案中，所述复叠式热泵系统还包括第二连通支路，所述第二连通支路的第一端连接至所述太阳能补气支路和所述第一连通支路的连接处，所述第二连通支路的第二端连接至所述第二换热器和所述第二压缩机的进气口之间。
[0008]在上述复叠式热泵系统的优选技术方案中，所述第一连通支路上设置有第一控制阀，所述第一控制阀设置成能够控制所述太阳能补气支路与所述第一连通支路的通断状
态；并且/或者所述第二连通支路上设置有第二控制阀，所述第二控制阀设置成能够控制所述太阳能补气支路与所述第二连通支路的通断状态。
[0009]在上述复叠式热泵系统的优选技术方案中，所述复叠式热泵系统还包括旁通支路，所述旁通支路并联设置在所述第二压缩机的两端，所述旁通支路上设置有第三控制阀，所述第三控制阀设置成能够控制所述旁通支路的通断状态。
[0010]在上述复叠式热泵系统的优选技术方案中，所述复叠式热泵系统还包括换热水路，所述换热水路的一部分设置在所述第一换热器中，以使所述换热水路中的水通过所述第一换热器与所述高压冷媒循环回路中的冷媒进行换热。
[0011]在上述复叠式热泵系统的优选技术方案中，所述复叠式热泵系统包括高压冷媒循环回路、低压冷媒循环回路、太阳能补气支路、第一连通支路和第二连通支路，所述高压冷媒循环回路上设置有第一压缩机、第一换热器、第一节流构件和中间换热器，所述低压冷媒循环回路上设置有第二压缩机、所述中间换热器、氟泵和第二换热器，所述氟泵的两端并联设置有第二节流构件，所述太阳能补气支路与所述低压冷媒循环回路相连，所述太阳能补气支路的第一端连接至所述中间换热器和所述氟泵之间，所述太阳能补气支路的第二端与所述第一连通支路的第一端和所述第二连通支路的第一端相连，所述太阳能补气支路上设置有第三节流构件和太阳能集热装置，所述第一连通支路的第二端连接至所述第二压缩机的补气口处，所述第二连通支路的第二端连接至所述第二换热器和所述第二压缩机的进气口之间，所述控制方法包括：获取所述太阳能集热装置处的光照强度；根据所述光照强度，控制所述太阳能补气支路与所述第一连通支路和所述第二连通支路的连通状态。
[0012]在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述光照强度，控制所述太阳能补气支路与所述第一连通支路和所述第二连通支路的连通状态”的步骤具体包括：如果所述光照强度小于预设光照强度，则控制所述太阳能补气支路与所述第一连通支路和所述第二连通支路均不连通；如果所述光照强度大于或等于所述预设光照强度，则进一步获取所述复叠式热泵系统所处的环境温度；进一步根据所述环境温度，控制所述太阳能补气支路与所述第一连通支路和所述第二连通支路的连通状态。
[0013]在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述环境温度，控制所述太阳能补气支路与所述第一连通支路和所述第二连通支路的连通状态”的步骤具体包括：如果所述环境温度小于预设环境温度，则控制所述太阳能补气支路与所述第一连通支路和所述第二连通支路均连通；如果所述环境温度大于或等于所述预设环境温度，则控制所述太阳能补气支路与所述第二连通支路连通，且与所述第一连通支路不连通。
[0014]在上述控制方法的优选技术方案中，所述复叠式热泵系统还包括旁通支路，所述旁通支路与所述低压冷媒循环回路相连，所述旁通支路并联设置在所述第二压缩机的两端，所述控制方法还包括：获取所述复叠式热泵系统所处的环境温度；根据所述环境温度，控制所述旁通支路、所述氟泵和所述第二压缩机的运行状态。
[0015]在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述环境温度，控制所述旁通支路、所述氟泵和所述第二压缩机的运行状态”的步骤具体包括：如果所述环境温度小于预设环境温度，则控制所述旁通支路和所述氟泵不运行，且控制所述第二压缩机运行；如果所述环境温度大于或等于所述预设环境温度，则控制所述旁通支路和所述氟泵运行，且控制所述第二压缩机不运行。
[0016]在采用上述技术方案的情况下，本专利技术通过太阳能补气支路将流经中间换热器的一部分冷媒引入至太阳能集热装置中加热蒸发后对第二压缩机进行补气，以有效降低运行能耗；此外，本专利技术通过直接应用太阳能集热装置的方式，有效避免换热器需要与空气能系统进行二次换热的问题，进而有效降低复叠式热泵系统的成本、热损耗，并提高了制热效率；另外，低压冷媒循环回路中能够选择性运行第二压缩机和氟泵，进而能够进一步有效降低复叠式热泵系统的运行能耗。
附图说明
[0017]下面结合附图来描述本专利技术的优选实施方式，附图中：
[0018]图1是本专利技术的复叠式热泵系统的结构示意图；
[0019]图2是本专利技术的控制方法的主要步骤流程图；
[0020]图3是本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复叠式热泵系统，其特征在于，所述复叠式热泵系统包括高压冷媒循环回路、低压冷媒循环回路、太阳能补气支路和第一连通支路，所述高压冷媒循环回路上设置有第一压缩机、第一换热器、第一节流构件和中间换热器，所述低压冷媒循环回路上设置有第二压缩机、所述中间换热器、氟泵和第二换热器，所述氟泵的两端并联设置有第二节流构件，所述太阳能补气支路与所述低压冷媒循环回路相连，所述太阳能补气支路的第一端连接至所述中间换热器和所述氟泵之间，所述太阳能补气支路的第二端与所述第一连通支路的第一端相连，所述太阳能补气支路上设置有第三节流构件和太阳能集热装置，所述第一连通支路的第二端连接至所述第二压缩机的补气口处。2.根据权利要求1所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述复叠式热泵系统还包括第二连通支路，所述第二连通支路的第一端连接至所述太阳能补气支路和所述第一连通支路的连接处，所述第二连通支路的第二端连接至所述第二换热器和所述第二压缩机的进气口之间。3.根据权利要求2所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述第一连通支路上设置有第一控制阀，所述第一控制阀设置成能够控制所述太阳能补气支路与所述第一连通支路的通断状态；并且/或者所述第二连通支路上设置有第二控制阀，所述第二控制阀设置成能够控制所述太阳能补气支路与所述第二连通支路的通断状态。4.根据权利要求1所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述复叠式热泵系统还包括旁通支路，所述旁通支路并联设置在所述第二压缩机的两端，所述旁通支路上设置有第三控制阀，所述第三控制阀设置成能够控制所述旁通支路的通断状态。5.根据权利要求1至4中任一项所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述复叠式热泵系统还包括换热水路，所述换热水路的一部分设置在所述第一换热器中，以使所述换热水路中的水通过所述第一换热器与所述高压冷媒循环回路中的冷媒进行换热。6.一种复叠式热泵系统的控制方法，其特征在于，所述复叠式热泵系统包括高压冷媒循环回路、低压冷媒循环回路、太阳能补气支路、第一连通支路和第二连通支路，所述高压冷媒循环回路上设置有第一压缩机、第一换热器、第一节流构件和中间换热器，所述低压冷媒循环回路上设置有第二压缩机、所述中间换热器、氟泵和第二换热器，所述氟泵的两端并联设置有第二节流构件，所述太阳能补气支路与所述低压冷媒循环回路相连，所述太...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴婷，任滔，
申请(专利权)人：青岛海尔空调器有限总公司海尔上海家电研发中心有限公司海尔智家股份有限公司，
类型：发明
国别省市：