CN105222383B - 热泵系统及热泵系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种热泵系统及热泵系统的控制方法，其中，热泵系统包括变容量压缩机，第一控制管路，第一控制管路的第一端连通在变容量压缩机的压力切换口上，第一控制管路的第二端与回油管路连通于第一节点处；第二控制管路，第二控制管路的第一端连通在排气管路上，第二控制管路的第二端与第一控制管路连通于第二节点处，第二控制管路上设置有第一电磁阀；控制阀，控制阀设置在第一控制管路上，并且位于第一节点处和第二节点处之间；第二电磁阀，设置在回油管路上，第二电磁阀位于第一节点处与回油管路的第二端之间。本发明有效地解决了现有技术中热泵系统设置的回油电磁阀导致的耗电量增加，成本较高的问题。

Description

热泵系统及热泵系统的控制方法

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，具体而言，涉及一种热泵系统及热泵系统的控制方法。

背景技术

现有技术中，如图1所示，热泵系统增加油分离器11’可以提前把排气所携带的大部分润滑油分离出来，通过回油毛细管12’和回油电磁阀13’返回压缩机14’的吸气管路15’，避免多数润滑油进入热泵的其它系统管路内，提高热泵系统的性能，确保压缩机润滑油位的高度以避免压缩机缺油。

然而热泵系统设置回油电磁阀会导致耗电量增加，成本较高。

发明内容

本发明实施例中提供一种热泵系统及热泵系统的控制方法，以解决现有技术中热泵系统设置的回油电磁阀导致的耗电量增加，成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种热泵系统，包括变容量压缩机，变容量压缩机的排气口通过排气管路与油分离器连通，变容量压缩机的进气口与进气管路连通，回油管路的第一端与油分离器的出油口连通，回油管路的第二端与进气管路连通，回油管路上设置有节流装置，热泵系统还包括：第一控制管路，第一控制管路的第一端连通在变容量压缩机的压力切换口上，第一控制管路的第二端与回油管路连通于第一节点处；第二控制管路，第二控制管路的第一端连通在排气管路上，第二控制管路的第二端与第一控制管路连通于第二节点处，第二控制管路上设置有第一电磁阀；控制阀，控制阀设置在第一控制管路上，并且位于第一节点处和第二节点处之间；第二电磁阀，设置在回油管路上，第二电磁阀位于第一节点处与回油管路的第二端之间。

进一步地，变容量压缩机为单缸变容式压缩机。

进一步地，控制阀为单向阀。

进一步地，第一电磁阀打开并且第二电磁阀关闭时，变容量压缩机的排气量为第一排量值。

进一步地，第一电磁阀关闭并且第二电磁阀打开时，变容量压缩机的排气量为第二排量值，第二排量值小于第一排量值。

进一步地，还包括控制器，控制器与第一电磁阀和第二电磁阀电连接。

进一步地，还包括汽液分离器，汽液分离器通过进气管路与变容量压缩机的进气口连通。

进一步地，还包括蒸发器和冷凝器，蒸发器与冷凝器之间通过闪蒸器连通，闪蒸器与变容量压缩机的补汽口之间通过补汽管路连通，补汽管路上设置有补汽阀。

根据本发明的另一个方面，提供了一种热泵系统的控制方法，控制上述的热泵系统，包括以下步骤：判断热泵系统是否需要回油；如果是，则判断压缩机运行时的排量是否大于预定值；当排量大于预定值时，打开热泵系统的第二电磁阀并且关闭热泵系统的第一电磁阀和控制阀；当排量小于或者等于预定值时，打开第二电磁阀并关闭控制阀。

进一步地，在热泵系统的第二电磁阀打开一段时间后，返回判断热泵系统是否需要回油的步骤；如果否，则关闭第二电磁阀。

通过对回油管路的重新布局，以及设置第一电磁阀和第二电磁阀的导通关系，在省去了回油管路上的回油电磁阀以后，充分利用与可变容量压缩机配套的第一电磁阀和第二电磁阀，实现了回油功能，而且还可以有效地保证可变容量压缩机的正常运行。由于省去了回油电磁阀，所以避免了回油电磁阀导致的耗电量增加以及成本较高的问题出现。

附图说明

图1是现有技术中的热泵系统的示意图；

图2是本发明实施例的热泵系统的示意图；

图3是本发明实施例的热泵系统的控制方法的示意图。

附图标记说明：

10、变容量压缩机；11、排气管路；12、进气管路；20、回油管路；21、节流装置；30、第一控制管路；31、控制阀；40、第二控制管路；51、第一电磁阀；52、第二电磁阀；61、油分离器；62、汽液分离器；63、蒸发器；64、冷凝器；65、闪蒸器；70、补汽管路；71、补汽阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

参见图2所示，根据本发明的实施例，提供了一种热泵系统，包括变容量压缩机10，变容量压缩机10的排气口通过排气管路11与油分离器61连通，变容量压缩机10的进气口与进气管路12连通，回油管路20的第一端与油分离器61的出油口连通，回油管路20的第二端与进气管路12连通，回油管路20上设置有节流装置21。

本实施例中热泵系统还包括第一控制管路30、第二控制管路40、控制阀31、第一电磁阀51和第二电磁阀52，第一控制管路30的第一端连通在变容量压缩机10的压力切换口上，第一控制管路30的第二端与回油管路20连通于第一节点处A。第二控制管路40的第一端连通在排气管路11上，第二控制管路40的第二端与第一控制管路30连通于第二节点处B，第二控制管路40上设置有第一电磁阀51。控制阀31设置在第一控制管路30上，并且位于第一节点处A和第二节点处B之间，第二电磁阀52设置在回油管路20上，第二电磁阀52位于第一节点处A与回油管路20的第二端之间。

如图2，可变容量压缩机(本实施例为单缸变容式压缩机)工作原理如下：

1)第二电磁阀52关闭、第一电磁阀51打开，高压排气推动压缩机内部滑块移动，此时的压缩机排量为V，压缩机正常运行后则关闭第一电磁阀51。

2)第一电磁阀51关闭、第二电磁阀52打开，压缩机滑块腔内的高压排气卸载到低压吸气端，滑块在压差作用下反方向移动，此时的压缩机排量为Q，其中Q<V，在压缩机正常运行后则关闭第二电磁阀52。

根据上述可变容量压缩机的工作原理，本技术方案的热泵系统的回油操作具体为：

1、当压缩机以较大排量V的模式运行时，热泵系统有回油需求时，则关闭第一电磁阀51、关闭控制阀31并打开第二电磁阀52，使要所及转换到小排量Q的模式运行，这次过程中回油管路20的油直接进入到进气管路内，从而实现了回油，在回油结束后返回步骤1)，压缩机恢复到正常的大排量运行。

2、当压缩机以较小排量Q的模式运行时，当热泵系统有回油需求时，则关闭控制阀31并打开第二电磁阀52，将回油管路与进气管路导通，回油管路20的油直接进入到进气管路内，从而完成回油，回油结束后再关闭第二电磁阀52，这样还不会影响压缩机的正常运行。

通过对回油管路的重新布局，以及设置第一电磁阀51和第二电磁阀52的导通关系，在省去了回油管路上的回油电磁阀以后，充分利用与可变容量压缩机配套的第一电磁阀51和第二电磁阀52，实现了回油功能，而且还可以有效地保证可变容量压缩机的正常运行。由于省去了回油电磁阀，所以避免了回油电磁阀导致的耗电量增加以及成本较高的问题出现。

由于本技术方案中是针对于通过电磁阀控制而完成容量变化的压缩，所以本实施例中的变容量压缩机10为单缸变容式压缩机。而且，该控制阀31为单向阀。设置单向阀的意义在于，在压缩机以较小排量Q的模式运行时，第一节点处A属于低压，关闭第一电磁阀51和第二电磁阀52时，节流装置(回油毛细管)出口会逐渐提高压力至与排气压力平衡，此时，单向阀可以避免压缩机内部滑块被推动而出现其他的工作模式，从而保证压缩机以小排量正常运行。当然，在一些其他的实施例中，控制阀31也可以选择手动阀门或者通过控制器操控的电磁阀，只要满足在关闭第一电磁阀51和第二电磁阀52的时候，第一控制管路30在第一节点处A和第二节点处B之间不导通即可。

本热泵系统中，第一电磁阀51打开并且第二电磁阀52关闭时，变容量压缩机10的排气量为第一排量值。第一电磁阀51关闭并且第二电磁阀52打开时，变容量压缩机10的排气量为第二排量值，第二排量值小于第一排量值。也就是，本热泵系统中的第一电磁阀51和第二电磁阀52还用来控制变容量压缩机10的排量大小，具体工作原理如上述的原理。

为了方便对第一电磁阀51和第二电磁阀52进行控制，热泵系统还设置有控制器，控制器与第一电磁阀51和第二电磁阀52电连接，控制器根据热泵系统的回油状况，判断是否需要控制第一电磁阀51和第二电磁阀52，控制规则如以上的回油操作。

参见图2，热泵系统还包括汽液分离器62、蒸发器63和冷凝器64，汽液分离器62通过进气管路12与变容量压缩机10的进气口连通。蒸发器63与冷凝器64之间通过闪蒸器65连通，闪蒸器65与变容量压缩机10的补汽口之间通过补汽管路70连通，补汽管路70上设置有补汽阀71。热泵系统定期回油也可以卸载掉节流装置(回油毛细管)出口段的高压排气，更有利于压缩机的稳定运行。

本发明还提供了一种热泵系统的控制方法的实施例，用于控制权利要求上述实施例的热泵系统，参见图3，控制方法包括以下步骤：

步骤S10：判断热泵系统是否需要回油；

如果是，则执行步骤S20：判断压缩机运行时的排量是否大于预定值；

当排量大于预定值时，则执行步骤S31：打开热泵系统的第二电磁阀并且关闭热泵系统的第一电磁阀和控制阀；

当排量小于或者等于预定值时，则执行步骤S32：打开第二电磁阀并关闭控制阀。

在热泵系统的第二电磁阀打开一段时间后，返回判断热泵系统是否需要回油的步骤；如果否，则关闭第二电磁阀。

在本控制方法中，预定值的数值是根据压缩机实际排量情况确定的，如果排量大于预定值，那么压缩机是以较大排量V的模式运行的；如果排量等于或者小于预定值的话，那么说明压缩机是以较小排量Q的模式运行的。

当热泵系统有回油需求时，且压缩机以较大排量V的模式运行，则关闭第一电磁阀51、关闭控制阀31并打开第二电磁阀52，使要所及转换到小排量Q的模式运行，这次过程中回油管路20的油直接进入到进气管路内，从而实现了回油，在回油结束后返回至压缩机正常的大排量运行。

2、当热泵系统有回油需求时，且压缩机以较小排量Q的模式运行，则关闭控制阀31并打开第二电磁阀52，将回油管路与进气管路导通，回油管路20的油直接进入到进气管路内，从而完成回油，回油结束后再关闭第二电磁阀52，这样还不会影响压缩机的正常运行。

当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种热泵系统，包括变容量压缩机(10)，所述变容量压缩机(10)的排气口通过排气管路(11)与油分离器(61)连通，所述变容量压缩机(10)的进气口与进气管路(12)连通，所述热泵系统的回油管路(20)的第一端与所述油分离器(61)的出油口连通，所述回油管路(20)的第二端与所述进气管路(12)连通，所述回油管路(20)上设置有节流装置(21)，其特征在于，所述热泵系统还包括：

第一控制管路(30)，所述第一控制管路(30)的第一端连通在所述变容量压缩机(10)的压力切换口上，所述第一控制管路(30)的第二端与所述回油管路(20)连通于第一节点处(A)；

第二控制管路(40)，所述第二控制管路(40)的第一端连通在所述排气管路(11)上，所述第二控制管路(40)的第二端与所述第一控制管路(30)连通于第二节点处(B)，所述第二控制管路(40)上设置有第一电磁阀(51)；

控制阀(31)，所述控制阀(31)设置在所述第一控制管路(30)上，并且位于所述第一节点处(A)和第二节点处(B)之间；

第二电磁阀(52)，设置在所述回油管路(20)上，所述第二电磁阀(52)位于所述第一节点处(A)与所述回油管路(20)的第二端之间。

2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述变容量压缩机(10)为单缸变容式压缩机。

3.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述控制阀(31)为单向阀。

4.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述第一电磁阀(51)打开并且所述第二电磁阀(52)关闭时，所述变容量压缩机(10)的排气量为第一排量值。

5.根据权利要求4所述的热泵系统，其特征在于，所述第一电磁阀(51)关闭并且所述第二电磁阀(52)打开时，所述变容量压缩机(10)的排气量为第二排量值，第二排量值小于所述第一排量值。

6.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述第一电磁阀(51)和所述第二电磁阀(52)电连接。

7.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，还包括汽液分离器(62)，所述汽液分离器(62)通过所述进气管路(12)与所述变容量压缩机(10)的进气口连通。

8.根据权利要求7所述的热泵系统，其特征在于，还包括蒸发器(63)和冷凝器(64)，所述蒸发器(63)与所述冷凝器(64)之间通过闪蒸器(65)连通，所述闪蒸器(65)与所述变容量压缩机(10)的补汽口之间通过补汽管路(70)连通，所述补汽管路(70)上设置有补汽阀(71)。

9.一种热泵系统的控制方法，控制权利要求1至8中任一项所述的热泵系统，其特征在于，包括以下步骤：

判断所述热泵系统是否需要回油；

如果是，则判断压缩机运行时的排量是否大于预定值；

当所述排量大于预定值时，打开所述热泵系统的第二电磁阀并且关闭所述热泵系统的第一电磁阀和控制阀；

当所述排量小于或者等于预定值时，打开所述第二电磁阀并关闭所述控制阀。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，在所述热泵系统的第二电磁阀打开一段时间后，返回所述判断所述热泵系统是否需要回油的步骤；

如果否，则关闭所述第二电磁阀。