[發(fā)明專利]復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210763007.3
• 申請(qǐng)日: 2022-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115164434A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柴婷;任滔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島海爾空調(diào)電子有限公司;青島海爾空調(diào)器有限總公司;海爾（上海）家電研發(fā)中心有限公司;海爾智家股份有限公司
• 主分類號(hào): F25B7/00
• 分類號(hào): F25B7/00;F25B27/00;F25B41/42;F25B49/02
• 代理公司: 北京瀚仁知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11482
• 代理人: 袁楠

本發(fā)明涉及復(fù)疊式熱泵技術(shù)領(lǐng)域，具體提供一種復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)及其控制方法，旨在解決現(xiàn)有復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)成本高、熱損耗高、熱效率低的問(wèn)題。為此，本發(fā)明的復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)包括高壓冷媒循環(huán)回路、低壓冷媒循環(huán)回路、太陽(yáng)能補(bǔ)氣支路和第一連通支路，低壓冷媒循環(huán)回路中設(shè)置有第二壓縮機(jī)和氟泵，氟泵的兩端并聯(lián)設(shè)置有第二節(jié)流構(gòu)件，通過(guò)選擇性運(yùn)行第二壓縮機(jī)和氟泵降低能耗；太陽(yáng)能補(bǔ)氣支路上設(shè)置有太陽(yáng)能集熱裝置，太陽(yáng)能補(bǔ)氣支路和第一連通支路與高壓冷媒循環(huán)回路相連，以使流經(jīng)第一換熱器的部分冷媒引入至太陽(yáng)能集熱裝置中加熱蒸發(fā)后對(duì)第一壓縮機(jī)補(bǔ)氣，降低能耗；此外，本發(fā)明還能夠避免二次換熱的問(wèn)題，進(jìn)而降低成本和熱損耗，提高制熱效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)疊式熱泵技術(shù)領(lǐng)域，具體提供一種復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

隨著節(jié)能減排的政策推廣，食品加工、紡織和化工等行業(yè)使用高溫?zé)岜孟到y(tǒng)進(jìn)行高溫加熱處理的應(yīng)用場(chǎng)合越來(lái)越多。工業(yè)加熱需求旺盛，對(duì)高溫?zé)岜孟到y(tǒng)的應(yīng)用要求也越來(lái)越高。首先，高溫?zé)岜孟到y(tǒng)的最終供熱溫度一般大于70℃甚至超過(guò)90℃。其次，供熱系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境工況跨度非常大，環(huán)境溫度從-30℃到35℃，無(wú)論冬季還是夏季都需要提供高溫?zé)崴驘犸L(fēng)。

工業(yè)使用的高溫?zé)崴疁囟容^高，這就導(dǎo)致普通熱泵系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到實(shí)際的加熱使用需求，將復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)用來(lái)提供高溫?zé)崴募夹g(shù)已經(jīng)非常成熟。復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)一般包括高壓冷媒循環(huán)回路和低壓冷媒循環(huán)回路，高壓冷媒循環(huán)回路和低壓冷媒循環(huán)回路通過(guò)共用的中間換熱器進(jìn)行換熱，以達(dá)到提供高溫?zé)崴哪康?。然而在額定工況之外，特別是高環(huán)境溫度工況下，復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)仍然采用兩級(jí)壓縮的方式，這就導(dǎo)致復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)的靈活性不高、能效低?，F(xiàn)有部分復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)利用太陽(yáng)能以解決上述問(wèn)題，但現(xiàn)有結(jié)合太陽(yáng)能的復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)需要通過(guò)換熱器與空氣能系統(tǒng)進(jìn)行二次換熱，這就導(dǎo)致復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)存在成本高、熱損耗高、熱效率低的問(wèn)題。

相應(yīng)地，本領(lǐng)域需要一種新的復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)及其控制方法來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決上述技術(shù)問(wèn)題，即，解決現(xiàn)有復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)成本高、熱損耗高、熱效率低的問(wèn)題。

在第一方面，本發(fā)明提供一種復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)，所述復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)包括高壓冷媒循環(huán)回路、低壓冷媒循環(huán)回路、太陽(yáng)能補(bǔ)氣支路和第一連通支路，所述高壓冷媒循環(huán)回路上設(shè)置有第一壓縮機(jī)、第一換熱器、第一節(jié)流構(gòu)件和中間換熱器，所述低壓冷媒循環(huán)回路上設(shè)置有第二壓縮機(jī)、所述中間換熱器、氟泵和第二換熱器，所述氟泵的兩端并聯(lián)設(shè)置有第二節(jié)流構(gòu)件，所述太陽(yáng)能補(bǔ)氣支路與所述高壓冷媒循環(huán)回路相連，所述太陽(yáng)能補(bǔ)氣支路的第一端連接至所述第一換熱器和所述第一節(jié)流構(gòu)件之間，所述太陽(yáng)能補(bǔ)氣支路的第二端與所述第一連通支路的第一端相連，所述太陽(yáng)能補(bǔ)氣支路上設(shè)置有第三節(jié)流構(gòu)件和太陽(yáng)能集熱裝置，所述第一連通支路的第二端連接至所述第一壓縮機(jī)的補(bǔ)氣口處。

在上述復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)還包括第二連通支路，所述第二連通支路的第一端連接至所述太陽(yáng)能補(bǔ)氣支路和所述第一連通支路的連接處，所述第二連通支路的第二端連接至所述中間換熱器和所述第一壓縮機(jī)的進(jìn)氣口之間。

在上述復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述第一連通支路上設(shè)置有第一控制閥，所述第一控制閥設(shè)置成能夠控制所述太陽(yáng)能補(bǔ)氣支路與所述第一連通支路的通斷狀態(tài)；并且/或者所述第二連通支路上設(shè)置有第二控制閥，所述第二控制閥設(shè)置成能夠控制所述太陽(yáng)能補(bǔ)氣支路與所述第二連通支路的通斷狀態(tài)。

在上述復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)還包括旁通支路，所述旁通支路并聯(lián)設(shè)置在所述第二壓縮機(jī)的兩端，所述旁通支路上設(shè)置有第三控制閥，所述第三控制閥設(shè)置成能夠控制所述旁通支路的通斷狀態(tài)。

在上述復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)還包括換熱水路，所述換熱水路的一部分設(shè)置在所述第一換熱器中，以使所述換熱水路中的水通過(guò)所述第一換熱器與所述高壓冷媒循環(huán)回路中的冷媒進(jìn)行換熱。