[發明專利]熱泵系統、熱泵機組及熱泵系統的多功能模式控制方法

在審

• 申請號: 201310352607.1
• 申請日: 2013-08-14
• 公開（公告）號: CN104374115A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 申廣玉;王微涓;李海軍
• 申請（專利權）人: 開利公司
• 主分類號: F25B29/00
• 分類號: F25B29/00;F25B13/00;F25B41/04;F25B41/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李建新;譚祐祥

技術領域

本發明涉及一種熱泵系統，特別地，涉及一種兼具空氣調節和制熱水等多種功能模式的熱泵系統。

背景技術

美國專利US4766734A公開了一種具備制熱水功能的熱泵系統，如附圖1所示，其具有壓縮機1’、四通閥2’、蒸發器3’、節流元件和冷凝器4’等部件，為了使其兼具制熱水的功能，通常在壓縮機出氣口連接的管路上額外設置一個換熱器5’，并通過將水箱6’中的水引至該換熱器5’中進行換熱以獲取較高溫度的熱水。使用該種熱泵系統，則經壓縮機1’出氣口流出的高溫制冷劑均會經過這個額外的換熱器5’并與水換熱，從而使得制冷劑損失一部分熱量；那么當用戶不需要制熱水模式，而僅僅需要常規的空氣調節模式時，這會影響空氣調節性能。因而該種熱泵系統的功能模式并不完善、高效。

現有的集成了空氣調節和制熱水功能的熱泵機組除了使用圖1所示的熱泵系統外，還需要使用多個水系統來將熱量傳遞至用戶側或傳遞至室外水源或地源中，以此達到利用有效熱量或釋放無效熱量的作用。該種熱泵裝置子系統較多（包括多個水系統及熱泵系統），因而一方面導致零部件花費成本較高，另一方面也增加了管路布置的復雜度和人工成本，并且系統越復雜，其檢修和維護也越專業和困難，非常不方便用戶使用。

發明內容

本發明目的在于提供一種熱泵系統通過管路布置使該熱泵系統具備高性能的空氣調節和制熱水等多種功能模式；并且提供了一種熱泵系統的控制方法，使其能夠具有高性能的空氣調節和制熱水等五種運行功能模式；以及提供了一種使用該系統的熱泵機組，使其室外管路結構簡單、零件數量少。

根據本發明的一個方面，提供一種熱泵系統，包括：壓縮機、第一換熱器、第二換熱器、熱回收換熱器、多通閥，節流元件，第一換熱器、第二換熱器和熱回收換熱器任意兩者之間的流路上均設有節流元件；還包括：模式切換流路，模式切換流路中設有第一流路、第二流路、第三流路和第四流路，并且每個流路可控地開通或者關閉以實現不同的功能模式，其中，在制冷模式下，制冷媒介循環流向為從壓縮機的出氣口經由多通閥、第一換熱器、模式切換流路的第一流路、第二換熱器、多通閥到壓縮機的吸氣口；和/或在制熱模式下，制冷媒介循環流向為從壓縮機的出氣口經由多通閥、第二換熱器、模式切換流路的第二流路、第一換熱器、多通閥到壓縮機的吸氣口；和/或在制冷熱回收模式下，制冷媒介循環流向為從壓縮機的出氣口經由多通閥、熱回收換熱器、模式切換流路的第三流路、第二換熱器、多通閥到壓縮機的吸氣口；和/或在制熱水模式下，制冷媒介循環流向為從壓縮機的出氣口經由多通閥、熱回收換熱器、模式切換流路的第四流路、第一換熱器、多通閥到壓縮機的吸氣口。

進一步地，模式切換流路包括第一三通端口、第二三通端口、第三三通端口及四通端口，且節流元件設于模式切換流路中，其中：模式切換流路的第一流路為從第一三通端口經節流元件到第三三通端口的流路；和/或模式切換流路的第二流路為從第三三通端口經節流元件到第一三通端口的流路；和/或模式切換流路的第三流路為從四通端口經節流元件到第三三通端口的流路；和/或模式切換流路的第四流路為從四通端口經節流元件到第一三通端口的流路。

進一步地，模式切換流路的第一流路為從第一三通端口經四通端口、節流元件、第二三通端口到第三三通端口的流路；和/或模式切換流路的第二流路為從第三三通端口經四通端口、節流元件、第二三通端口到第一三通端口的流路；和/或模式切換流路的第三流路為從四通端口經節流元件、第二三通端口到第三三通端口的流路；和/或模式切換流路的第四流路為從四通端口經節流元件、第二三通端口到第一三通端口的流路。

進一步地，第一三通端口第一端與第一換熱器連接，第一三通端口第二端通過第一電磁閥與第二三通端口第一端連接，第一三通端口第三端通過第一單向閥與四通端口第一端連接，第二三通端口第二端通過第二電磁閥與第三三通端口第一端連接，第二三通端口第三端通過節流元件與四通端口第三端連接，第三三通端口第二端與第二換熱器連接，第三三通端口第三端通過第二單向閥與四通端口第二端連接，四通端口第四端通過第三單向閥與熱回收換熱器連接。