[發明專利]熱泵系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202210744244.5
• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN115164432A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 周明杰;何建奇;高強
• 申請（專利權）人: 青島海爾空調電子有限公司;青島海爾空調器有限總公司;海爾智家股份有限公司
• 主分類號: F25B7/00
• 分類號: F25B7/00;F25B41/24;F25B41/42;F25B49/02
• 代理公司: 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙) 11482
• 代理人: 袁楠

本發明涉及熱泵技術領域，具體提供一種熱泵系統及其控制方法，旨在解決現有熱泵系統運行能效低的問題。為此，本發明的熱泵系統包括第一冷媒循環回路、第二冷媒循環回路和旁通支路，第一冷媒循環回路上設置有第一中間換熱器、第二中間換熱器和熱管換熱器，其中，第一中間換熱器和熱管換熱器串聯設置后與第二中間換熱器呈并聯設置，第二冷媒循環回路上設置有第一中間換熱器和第二中間換熱器，旁通支路并聯設置在熱管換熱器的兩端，基于此，本發明的熱泵系統能夠根據獲取的熱管換熱器的余熱量控制第一冷媒循環回路、第二冷媒循環回路和旁通支路的運行狀態，以便利用熱管換熱器的余熱量既能夠有效降低熱泵系統的運行能耗，還能夠有效提高運行能效。

技術領域

本發明涉及熱泵技術領域，具體提供一種熱泵系統及其控制方法。

背景技術

隨著節能減排的政策推廣，食品加工、紡織和化工等行業使用高溫熱泵系統進行高溫加熱處理的應用場合越來越多。工業加熱需求旺盛，對高溫熱泵系統的應用要求也越來越高。首先，高溫熱泵系統的最終供熱溫度一般大于70℃甚至超過90℃。其次，供熱系統的應用環境工況跨度非常大，環境溫度從-30℃到35℃，無論冬季還是夏季都需要提供高溫熱水或熱風。

工業使用的高溫熱水溫度較高，這就導致普通熱泵系統無法達到實際的加熱使用需求，將熱泵系統用來提供高溫熱水的技術已經非常成熟。熱泵系統一般包括高壓冷媒循環回路和低壓冷媒循環回路，高壓冷媒循環回路和低壓冷媒循環回路通過共用的中間換熱器進行換熱，以達到提供高溫熱水的目的。然而，現有的熱泵系統在額定工況之外，例如，在室外環境溫度比較高時，仍需要復疊運行，即，在蒸發溫度和冷凝溫度溫差較小的工況下仍然采用兩級壓縮，調節的靈活性不高，造成損失較大，進而導致熱泵系統的運行能效低，導致能源浪費。

相應地，本領域需要一種新的熱泵系統及其控制方法來解決上述技術問題。

發明內容

本發明旨在解決上述技術問題，即，解決現有熱泵系統運行能效低的問題。

在第一方面，本發明提供一種熱泵系統的控制方法，所述熱泵系統包括第一冷媒循環回路、第二冷媒循環回路和旁通支路，所述第一冷媒循環回路上設置有第一壓縮機、第一換熱器、第一節流構件、第一中間換熱器、第二中間換熱器和熱管換熱器，所述第一中間換熱器與所述熱管換熱器呈串聯設置，且所述第一中間換熱器與所述熱管換熱器設置成串聯后與所述第二中間換熱器呈并聯設置，以使所述第一中間換熱器和所述熱管換熱器能夠與所述第二中間換熱器選擇性地接入所述第一冷媒循環回路，所述第二冷媒循環回路上依次設置有第二壓縮機、所述第一中間換熱器、第二節流構件和所述第二中間換熱器，所述旁通支路與所述第一冷媒循環回路相連，且所述旁通支路的第一端連接至所述第一中間換熱器和所述熱管換熱器之間，所述旁通支路的第二端連接至所述第一壓縮機的進氣口處，所述控制方法包括：獲取所述熱管換熱器的余熱量；根據所述熱管換熱器的余熱量，控制所述第一冷媒循環回路、所述第二冷媒循環回路和所述旁通支路的運行狀態。

在上述控制方法的優選技術方案中，“根據所述熱管換熱器的余熱量，控制所述第一冷媒循環回路、所述第二冷媒循環回路和所述旁通支路的運行狀態”的步驟包括：如果所述熱管換熱器的余熱量小于預設余熱量，則進一步獲取所述熱泵系統所處的環境溫度；根據所述環境溫度，控制所述第一冷媒循環回路、所述第二冷媒循環回路和所述旁通支路的運行狀態。

在上述控制方法的優選技術方案中，“根據所述環境溫度，控制所述第一冷媒循環回路、所述第二冷媒循環回路和所述旁通支路的運行狀態”的步驟包括：如果所述環境溫度小于預設環境溫度，則控制所述第一冷媒循環回路、所述第二冷媒循環回路和所述旁通支路全部運行，其中，所述第一中間換熱器接入所述第一冷媒循環回路且所述第二中間換熱器不接入所述第一冷媒循環回路。