热泵系统和用于热泵系统的控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种热泵系统和用于热泵系统的控制方法。该热泵系统包括：主回路，包括通过冷媒管路依次相连的第一压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器，第一压缩机具有第一吸气口和第一排气口；和旁通支路，旁通支路与蒸发器形成并联，在旁通支路上设置有第二压缩机，第二压缩机的排量小于第一压缩机。在热泵系统启动时，第二压缩机配置成在第一吸气口处测得的吸气压力小于预定压力时启动，并且第一压缩机配置成在第二压缩机启动后在第一排气口处测得的排气压力与在第一吸气口处测得的吸气压力的比值小于第一预定比值时启动。旨在解决大排量定频压缩机启动时的振动和噪音较大的问题。量定频压缩机启动时的振动和噪音较大的问题。量定频压缩机启动时的振动和噪音较大的问题。

【技术实现步骤摘要】
热泵系统和用于热泵系统的控制方法


[0001]本专利技术涉及空气调节领域，具体提供一种热泵系统和用于热泵系统的控制方法。

技术介绍

[0002]压缩机是热泵系统的核心部件。压缩机的工作原理是通过改变气体的容积来完成气体的压缩和输送过程。它被广泛应用于烘干、热水、供暖等工作状况中。
[0003]为了降低热泵系统的成本，通常选用定频压缩机来作为提供热源的主要部件。定频压缩机是指转速基本不变的压缩机，它主要依靠不断地“启、停”来调整室内温度。定频压缩机以固定频率启动，所需要的启动力矩较大。尤其是大排量的定频压缩机，过大的启动力矩会产生剧烈的机械冲击，使得管路和壳体造成大幅振动，同时也会产生严重的噪音。
[0004]因此，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

[0005]为了解决大排量定频压缩机启动时的振动和噪音较大的问题，本专利技术提供一种热泵系统。该热泵系统包括：主回路，包括通过冷媒管路依次相连的第一压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器，第一压缩机具有第一吸气口和第一排气口；和旁通支路，旁通支路与蒸发器形成并联，在旁通支路上设置有第二压缩机，第二压缩机的排量小于第一压缩机，在热泵系统启动时，第二压缩机配置成在第一吸气口处测得的吸气压力小于预定压力时启动，并且第一压缩机配置成在第二压缩机启动后在第一排气口处测得的排气压力与在第一吸气口处测得的吸气压力的比值小于第一预定比值时启动。
[0006]本专利技术热泵系统包括主回路和旁通支路。主回路包括通过冷媒管路依次相连的第一压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器。其中，第一压缩机具有第一吸气口和第一排气口。旁通支路与蒸发器并联布置。在旁通支路上设置有排量小于第一压缩机的第二压缩机。第二压缩机在第一吸气口处测得的吸气压力小于预定压力时启动。通过上述的配置，小排量的第二压缩机能够借助从膨胀装置流出的一部分气态冷媒，将其加压并输送到第一压缩机的第一吸气口处，以提高第一压缩机吸气侧的压力，辅助大排量压缩机平稳地启动。第一压缩机在第二压缩机启动后在第一排气口处测得的排气压力与在第一吸气口处测得的吸气压力的比值小于第一预定比值时启动，此时第一压缩机的启动力矩相较于直接启动时大大降低，减少了第一压缩机启动时的振动及噪音。
[0007]在上述热泵系统的优选技术方案中，第二压缩机为变频压缩机，并且配置成在第一压缩机启动的同时降低频率并在经过预定时间段后停机。变频压缩机的设置，使得第二压缩机能够以较低的频率启动，使得第二压缩机启动时也具有较低的振动和噪音。另外，当第一压缩机顺利地以低振动、低噪声的状态启动后，降低第二压缩机的频率并在经过预定时间段后停机，以便将旁通支路内的冷媒输送到主回路中，确保主回路的制冷效率，同时也可降低能耗，提高整个热泵系统的经济性。
[0008]在上述热泵系统的优选技术方案中，第二压缩机还配置成在吸气压力大于等于预
定压力并且在排气压力与吸气压力的比值小于第二预定比值时比第一压缩机时先启动。通过上述的配置，能够确保第一压缩机的启动力矩保持在以低振动、低噪声状态启动的数值范围内。
[0009]在上述热泵系统的优选技术方案中，在吸气压力大于等于预定压力并且在排气压力与吸气压力的比值大于等于第二预定比值时，第一压缩机配置成直接启动，并且第二压缩机保持停机。当第一压缩机能够以低振动、低噪声状态启动时，就不必启动第二压缩机来提高第一压缩机的吸气口处的压力，则控制第一压缩机直接启动即可。
[0010]在上述热泵系统的优选技术方案中，在第一吸气口和第一排气口处分别设置有第一压力传感器和第二压力传感器。第一压力传感器和第二压力传感器的配置，能够实时检测第一压缩机在吸气口和排气口处的压力，以便于控制第一压缩机选择适宜的方式启动。
[0011]在上述热泵系统的优选技术方案中，第二压缩机具有第二吸气口和第二排气口，在第二吸气口处设置有常闭的第一阀门，在第二排气口处设置有常闭的第二阀门。通过上述的配置，能够防止冷媒流入第二压缩机处于停机状态时的旁通支路，以免影响热泵系统的制冷效率。
[0012]为了解决大排量定频压缩机启动时的振动和噪音较大的问题，本专利技术还提供一种用于热泵系统的控制方法。该控制方法在根据上述热泵系统的优选技术方案中执行，热泵系统包括第一压缩机和第二压缩机，控制方法包括：检测第一压缩机的吸气压力和排气压力；当吸气压力小于预定压力时，控制第二压缩机启动；在第二压缩机启动后，重新检测第一压缩机的排气压力和重新检测吸气压力；并且当重新测得的排气压力与重新测得的吸气压力之间的开机比值小于等于第一预定比值时，控制第一压缩机启动。通过上述的配置，当第一压缩机的吸气压力过低时，启动第二压缩机以提高第一压缩机的吸气压力。当排气压力与吸气压力之间的比值达到第一预定比值时，第一压缩机的启动力矩较低，以确保第一压缩机以低振动、低噪声的状态启动。
[0013]在上述用于热泵系统的控制方法的优选技术方案中，控制方法还包括：当吸气压力大于等于预定压力时，将吸气压力和排气压力之间的初始比值与第二预定比值进行比较；当初始比值大于第二预定比值时，控制第二压缩机启动；第二压缩机开启后，当开机比值小于等于第一预定比值时，控制第一压缩机启动。当初始比值大于第二预定比值的情况时，说明虽然吸气压力足够，但是排气压力与吸气压力的比值较高，此时第一压缩机的启动力矩仍然较高，也需开启第二压缩机以降低压力比。
[0014]在上述用于热泵系统的控制方法的优选技术方案中，控制第二压缩机启动的步骤包括：控制热泵系统的第一阀门和第二阀门开启；第一阀门和第二阀门开启后，经过第一预定时间段，控制第二压缩机启动。控制第一阀门和第二阀门开启，能够使主回路中的部分冷媒顺利地流入旁通支路。经过第一预定时间段后，冷媒流入旁通支路，第二压缩机能够顺利启动。
[0015]在上述用于热泵系统的控制方法的优选技术方案中，第二压缩机为变频压缩机；
并且第二压缩机配置成以最低频率启动，启动后基于初始比值，控制第二压缩机的升频幅度。变频压缩机的设置，使得第二压缩机能够以最低频率启动，使得第二压缩机启动时也具有较低的噪音和振动。另外，基于第一压缩机的排气侧压力和吸气侧压力的初始比值的大小，变频压缩机能够选择合适的升频幅度，以迅速提高第一压缩机的吸气压力，提升整个热泵系统的响应速度。
[0016]在上述用于热泵系统的控制方法的优选技术方案中，控制方法还包括：第一压缩机启动后，控制第二压缩机关闭，并且控制热泵系统的第一阀门和第二阀门关闭。通过上述的配置，使得在旁通支路中保留部分冷媒，以便在第一压缩机出现频繁启停时能够快速响应。
[0017]在上述用于热泵系统的控制方法的优选技术方案中，第二压缩机为变频压缩机，控制方法还包括：当第一压缩机启动时，控制第二压缩机开始降低频率，以连续降低或阶梯式降低的方式直至第二压缩机停机并且控制热泵系统的第二阀门关闭；并且在第二压缩机降低频率期间，控制热泵系统的第一阀门关闭。通过上述的配置，在第二压缩机降低频率的过程中，第一阀门先关闭，阻断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热泵系统，其特征在于，所述热泵系统包括：主回路，包括通过冷媒管路依次相连的第一压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器，所述第一压缩机具有第一吸气口和第一排气口；和旁通支路，所述旁通支路与所述蒸发器形成并联，在所述旁通支路上设置有第二压缩机，所述第二压缩机的排量小于所述第一压缩机，在所述热泵系统启动时，所述第二压缩机配置成在所述第一吸气口处测得的吸气压力小于预定压力时启动，并且所述第一压缩机配置成在所述第二压缩机启动后在所述第一排气口处测得的排气压力与在所述第一吸气口处测得的所述吸气压力的比值小于第一预定比值时启动。2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述第二压缩机为变频压缩机，并且配置成在所述第一压缩机启动的同时降低频率或直接停机。3.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述第二压缩机还配置成在所述吸气压力大于等于所述预定压力并且在所述排气压力与所述吸气压力的比值小于第二预定比值时比所述第一压缩机先启动。4.根据权利要求3所述的热泵系统，其特征在于，在所述吸气压力大于等于所述预定压力并且所述排气压力与所述吸气压力的所述比值大于等于所述第二预定比值时，所述第一压缩机配置成直接启动，并且所述第二压缩机保持停机。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的热泵系统，其特征在于，在所述第一吸气口和所述第一排气口处分别设置有第一压力传感器和第二压力传感器。6.根据权利要求5所述的热泵系统，其特征在于，所述第二压缩机具有第二吸气口和第二排...

【专利技术属性】
技术研发人员：王策，李伟，
申请(专利权)人：青岛海尔空调器有限总公司海尔智家股份有限公司，
类型：发明
国别省市：