[發明專利]一種整體式單雙級熱泵系統及控制方法

在審

• 申請號: 201811525523.2
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN111322790A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 李權樹;武尚磊;朱寧;李繼民;張燕明
• 申請（專利權）人: 北京四季通能源科技有限公司
• 主分類號: F25B30/02
• 分類號: F25B30/02;F25B41/00;F25B41/04;F25B47/02;F25B49/02
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

1.一種整體式單雙級熱泵系統，其特征在于，包括第一循環回路、第二循環回路、第三循環回路、第四循環回路、第五循環回路和空氣側蒸發器；

所述空氣側蒸發器連接空氣側壓縮機，所述空氣側壓縮機連接空氣側冷凝換熱器的第一通道，所述空氣側冷凝換熱器的第一通道通過空氣側膨脹閥連接所述空氣側蒸發器的進口端，形成第一循環回路；

所述空氣側冷凝換熱器的第二通道連接防凍介質緩沖罐，所述防凍介質緩沖罐連接一級防凍介質循環泵，所述一級防凍介質循環泵通過第一管道連接三通道換熱器的第一通道，所述三通道換熱器的第一通道通過第二管道連接二級蒸發器，所述第一管道和第二管道之間連接有單雙級切換閥，所述二級蒸發器通過第三管道連接所述空氣側冷凝換熱器的第二通道，形成第二循環回路；

所述二級蒸發器通過二級壓縮機連接二級冷凝器，所述二級冷凝器通過二級膨脹閥連接所述二級蒸發器，形成第三循環回路；

所述二級冷凝器連接三通道換熱器的第二通道，所述三通道換熱器的第二通道通過第四管道連接二級防凍介質循環泵，所述二級防凍介質循環泵通過第五管道連接所述二級冷凝器，形成第四循環回路；

所述三通道換熱器的第三通道一端通過末端循環水泵連接末端回水管路，另一端連接末端供水管路，形成第五循環回路；

所述第三管道通過第六管道連接第四管道，所述第六管道連接有防凍介質膨脹罐。

2.根據權利要求1所述的整體式單雙級熱泵系統，其特征在于，所述防凍介質緩沖罐內設有第一電加熱器。

3.根據權利要求1所述的整體式單雙級熱泵系統，其特征在于，所述第二四循環回路和第四循環回路中的導熱介質為防凍介質，第五循環回路的導熱介質為水。

4.根據權利要求1所述的整體式單雙級熱泵系統，其特征在于，所述單雙級切換閥為電動閥。

5.根據權利要求1所述的整體式單雙級熱泵系統，其特征在于，所述末端供水管路上設有第二電加熱器。

6.根據權利要求1所述的整體式單雙級熱泵系統，其特征在于，所述第五管道上設有第一溫度探測器；所述第三管道上設有第二溫度探測器；所述防凍介質緩沖罐上設有第三溫度探測器；所述第二管道上設有第四溫度探測器；所述末端供水管路上設有第五溫度探測器；所述末端回水管路上設有第六溫度探測器。

7.一種權利要求1-6任一項所述的整體式單雙級熱泵系統的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

雙級制熱工況：開啟第一、第二、第三、第四和第五循環回路，開啟第二循環回路中單雙級切換閥，將空氣中的熱量通過空氣側蒸發器吸收，通過空氣側冷凝換熱器傳遞給第二循環回路；其中防凍介質膨脹罐內的防凍介質作為導熱介質，將第一循環回路熱量通過二級蒸發器傳遞到第三循環回路，通過第三循環回路提升溫度后，通過二級冷凝器傳遞到第四循環回路，由第四循環回路中的防凍介質作為導熱介質，由三通道換熱器的第二通道傳遞到第五循環回路，用于給用戶供暖；

單級制熱工況：關閉第三、第四循環回路，開啟第一、第二和第五循環回路，關閉第二循環回路中的單雙級切換閥，將空氣中的熱量通過空氣側蒸發器吸收，通過空氣側冷凝換熱器傳遞給第二循環回路；防凍介質膨脹罐內的防凍介質作為導熱介質，將第一循環回路熱量通過三通道換熱器的第二通道傳遞到第五循環回路，用于給用戶供暖；

化霜工況：化霜第一階段，關閉第三、第四和第五循環回路，開啟第一和第二循環回路運行，開啟第二循環回路中的單雙級切換閥，防凍介質緩沖罐內防凍介質作為儲熱介質，空氣側冷凝換熱器的第二通道將熱量吸收后送入到空氣側蒸發器，空氣側蒸發器釋放熱量，用于化霜；化霜第二階段，防凍介質緩沖罐內溫度降低一定值后，開啟電加熱器；化霜第三階段，溫度繼續下降則啟動末端循環水泵，從末端循環管路提取熱量；

制冷工況：關閉第三和第四循環回路，開啟第一、第二和第五循環回路，關閉第二循環回路中的單雙級切換閥；將空氣中的冷量通過空氣側蒸發器吸收，通過空氣側冷凝換熱器傳遞給第二循環回路；防凍介質膨脹罐內的防凍介質作為導熱介質，將第一循環回路冷量通過三通道換熱器的第二通道傳遞到第五循環回路，用于給用戶供冷。