[發明專利]一種高低冷凝自動切換的復疊式變頻熱泵系統及運行方法

有效

• 申請號: 202110673937.5
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113310235B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 梁士民;林春文;姚俊平;林均釗;江庚興;梁振標;呂章錦;姚寧寧
• 申請（專利權）人: 青島理工大學;廣州能茵熱泵科技有限公司
• 主分類號: F25B7/00
• 分類號: F25B7/00;F25B41/20;F25B41/30;F25B49/02
• 代理公司: 廣州市元申專利代理事務所(特殊普通合伙) 44797
• 代理人: 李瓊

1.一種高低冷凝自動切換的復疊式變頻熱泵系統的運行方法，其特征在于，包括以下步驟：

所述高低冷凝自動切換的復疊式變頻熱泵系統包括低溫級變頻壓縮機（1），第一氣液分離器（2），室外蒸發器（3），第一儲液器（4），油分離器（6），制冷劑-制冷劑冷凝器（7），制冷劑-低溫水冷凝器（8），高溫變頻壓縮機（9），第二氣液分離器（10），第二儲液器（11），制冷劑-高溫水冷凝器（13），變頻水泵（14）；

低溫級變頻壓縮機（1）連接油分離器（6）和第一氣液分離器（2），第一氣液分離器（2）連接室外蒸發器（3），室外蒸發器（3）連接第一儲液器（4）；第一儲液器（4）連接制冷劑-制冷劑冷凝器（7）和制冷劑-低溫水冷凝器（8），油分離器（6）連接室外蒸發器（3）、制冷劑-制冷劑冷凝器（7）、制冷劑-低溫水冷凝器（8）；

制冷劑-制冷劑冷凝器（7）連接第二氣液分離器（10）和第二儲液器（11），第二儲液器（11）連接制冷劑-高溫水冷凝器（13），制冷劑-低溫水冷凝器（8）連接制冷劑-高溫水冷凝器（13）；第二氣液分離器（10）連接高溫變頻壓縮機（9），高溫變頻壓縮機（9）連接制冷劑-高溫水冷凝器（13），變頻水泵（14）連接制冷劑-高溫水冷凝器（13）；室外蒸發器（3）上設置有進風溫度傳感器和出風溫度傳感器，制冷劑-高溫水冷凝器（13）上設置有進水溫度傳感器和出水溫度傳感器；

制冷劑-低溫水冷凝器（8）和制冷劑-高溫水冷凝器（13）之間設有第一電磁閥（15）、第二電磁閥（16）；第二電磁閥（16）靠近制冷劑-低溫水冷凝器（8），位于制冷劑-低溫水冷凝器（8）和變頻水泵（14）之間；第一電磁閥（15）靠近制冷劑-高溫水冷凝器（13）之間設置，位于制冷劑-高溫水冷凝器（13）和變頻水泵（14）之間；油分離器（6）和制冷劑-低溫水冷凝器（8）之間設有第三電磁閥（17），油分離器（6）和制冷劑-制冷劑冷凝器（7）之間設有第四電磁閥（18）

通過監測系統運行時室外蒸發器（3）上的進風溫度傳感器和出風溫度傳感器，得出蒸發側空氣的進入溫度T_a-in和排出溫度T_a-out，同時監測末端制冷劑-高溫水冷凝器（13）上的進水溫度傳感器和出水溫度傳感器，得出供水溫度T_g和回水溫度T_h；

按照單級低溫冷凝熱泵系統模式，根據公式T_e=T_out+ΔT_a，計算出蒸發溫度T_e，根據公式T_con=T_h+ΔT₀，計算出冷凝溫度T_con，并結合R410a制冷劑壓焓圖，確定該狀態下的吸排氣壓比P；

根據T_g和P判定系統運行的模式，若P＞11或T_g＞60^oC，則第一電磁閥（15）、第四電磁閥（18）打開，第二電磁閥（16）、第三電磁閥（17）關閉，按照雙級高溫冷凝復疊式熱泵系統模式運行；若P＜11且T_g＜60^oC，則第二電磁閥（16）、第三電磁閥（17）打開，第一電磁閥（15）第四電磁閥（18）關閉，按照單級低溫冷凝熱泵系統模式運行；

根據用戶需求設定供水溫度T_g-set，待系統運行穩定后繼續監測T_g，當∣T_g-T_g-set∣/T_g-set＞0.05，調整當前模式下壓縮機的轉速n_c和變頻水泵（14）的運行頻率n_p，重復步驟（1）~（4），直至∣T_g-T_g-set∣/T_g-set＜0.05。

2.如權利要求1所述的高低冷凝自動切換的復疊式變頻熱泵系統的運行方法，其特征在于：（2）中，ΔT_a取值為6^oC~8 ^oC，ΔT₀取值為7^oC~14 ^oC。

3.如權利要求1所述的高低冷凝自動切換的復疊式變頻熱泵系統的運行方法，其特征在于：室外蒸發器（3）和第一儲液器（4）之間設置有第一節流裝置（5）；制冷劑-制冷劑冷凝器（7）和第二儲液器（11）之間設置于第二節流裝置（12）。