[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

本發明提供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，其中，運行方法包括以下步驟：監測運行時蒸發側空氣進出溫度T_a?in和T_a?out以及末端的供回水溫度T_g和T_h；按照單級低溫冷凝熱泵系統模式，計算出蒸發溫度T_e和T_con，確定該狀態下的吸排氣壓比P；根據T_g和P判定熱泵系統運行的模式，若P＞11或T_g＞60^oC，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，按照單級低溫冷凝熱泵系統模式運行。本發明的高低冷凝自動切換的復疊式變頻熱泵系統及運行方法可根據供熱需求，實現單級低溫冷凝和雙級冷凝復疊式之間的自動切換，能夠滿足不同溫度的供水需求，提高能源利用率。

技術領域

本發明涉及空調設備技術領域，尤其涉及一種能夠自動切換高低冷凝的復疊式熱泵系統及運行方法。

背景技術

現有的空調機組當熱泵面臨高供水溫度時，將導致熱泵機組壓比增大，降低機組運行性能，嚴重時會導致機組報警停機，甚至壓縮機損壞。

為了解決上述問題，部分熱泵系統會采用雙級冷凝復疊式系統替代傳統的單級冷凝熱泵系統，以提高機組的穩定性和能效。然而，這種結構的空調機組當供水溫度降低時（即低壓比時），會存在功耗過高的問題，不利于節能減排目標的實現。

因此，開發一種適用于不同供水需求的高低冷凝自動切換復疊式變頻熱泵系統及運行方法以解決上述問題，助力熱泵企業產品升級，推動熱泵技術在不同地區的高效應用。

發明內容

本發明提供一種可根據供熱需求，實現單級低溫冷凝和雙級冷凝復疊式之間的自動切換，滿足不同溫度的供水需求，提高能源利用率，且系統穩定性好的高低冷凝自動切換的復疊式變頻熱泵系統及運行方法。

本發明采用的技術方案為：一種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，第一氣液分離器，室外蒸發器，第一儲液器，油分離器，制冷劑-制冷劑冷凝器，制冷劑-低溫水冷凝器，高溫變頻壓縮機，第二氣液分離器，第二儲液器，制冷劑-高溫水冷凝器，變頻水泵；

低溫級變頻壓縮機連接油分離器和第一氣液分離器，第一氣液分離器連接室外蒸發器，室外蒸發器連接第一儲液器；第一儲液器連接制冷劑-制冷劑冷凝器和制冷劑-低溫水冷凝器，油分離器連接室外蒸發器、制冷劑-制冷劑冷凝器、制冷劑-低溫水冷凝器；

制冷劑-制冷劑冷凝器連接第二氣液分離器和第二儲液器，第二儲液器連接制冷劑-高溫水冷凝器，制冷劑-低溫水冷凝器連接制冷劑-高溫水冷凝器；第二氣液分離器連接高溫變頻壓縮機，高溫變頻壓縮機連接制冷劑-高溫水冷凝器，變頻水泵連接制冷劑-高溫水冷凝器；室外蒸發器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-低溫水冷凝器和制冷劑-高溫水冷凝器之間設有第一電磁閥、第二電磁閥；第二電磁閥靠近制冷劑-低溫水冷凝器，位于制冷劑-低溫水冷凝器和變頻水泵之間；第一電磁閥靠近制冷劑-高溫水冷凝器之間設置，位于制冷劑-高溫水冷凝器和變頻水泵之間；油分離器和制冷劑-低溫水冷凝器之間設有第三電磁閥，油分離器和制冷劑-制冷劑冷凝器之間設有第四電磁閥。

進一步地，所述高低冷凝自動切換的復疊式變頻熱泵系統包括單級低溫冷凝熱泵系統模式以及雙級高溫冷凝復疊式熱泵系統模式。

進一步地，室外蒸發器和儲液器之間設置有第一節流裝置.

進一步地，制冷劑-制冷劑冷凝器和儲液器之間設置于第二節流裝置。