CN106052189A - 一种热回收风冷热泵冷热水系统及其回油控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热回收风冷热泵冷热水系统，它包括压缩机、气液分离器、第一换热器、第二换热器、热回收换热器、第一四通阀、第二四通阀以及第三四通阀；压缩机的出口分别与第一四通阀的第一阀口、第二四通阀的第一阀口、第三四通阀的第一阀口连通，压缩机的入口与气液分离器的出口连通；气液分离器的入口分别与第一四通阀的第三阀口、第二四通阀的第三阀口、第三四通阀的第三阀口、第四阀口连通；第一四通阀的第二阀口、第二四通阀的第二阀口分别与第二换热器的第一阀口连通，且第一四通阀与第二换热器连通的管路上设置有第一单向阀，第一单向阀的进水口与第一四通阀的第二阀口连通；系统各模式下闲置的换热器总是处于高压侧，不存在冻裂风险。

Description

一种热回收风冷热泵冷热水系统及其回油控制方法
技术领域
本发明涉及空调设备及其控制技术领域，具体涉及一种热回收风冷热泵冷热水系统及其回油控制方法。
背景技术
热回收风冷热泵冷热水机组可以同时解决空调和热水需求，因此越来越受到用户的欢迎。现有技术中，此类机组一般由三个换热器组成，在常规情况下，一般仅有两个换热器参与冷媒循环，剩下一个换热器则处于闲置状态，当闲置换热器处于低压侧时有很大的冻裂风险，并且闲置换热器处会存积一定量的压缩机润滑油，这会对压缩机运转不利。另外，现有技术中此类机组的回油方案均采用的是定时执行回油，回油操作与机组运行状态无关，不能做到按需回油。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种能够保护换热器和压缩机稳定运行的热回收风冷热泵冷热水系统，以及一种与机组运行状态有关联的用于热回收风冷热泵冷热水系统的回油控制方法。
本发明的技术方案是，提供一种具有以下结构的热回收风冷热泵冷热水系统，它包括压缩机、气液分离器、第一换热器、第二换热器、热回收换热器、第一四通阀、第二四通阀以及第三四通阀；
所述压缩机的出口分别与所述第一四通阀的第一阀口、所述第二四通阀的第一阀口、所述第三四通阀的第一阀口连通，所述压缩机的入口与所述气液分离器的出口连通；
所述气液分离器的入口分别与所述第一四通阀的第三阀口、所述第二四通阀的第三阀口、所述第三四通阀的第三阀口、第四阀口连通；
所述第一四通阀的第二阀口、所述第二四通阀的第二阀口分别与所述第二换热器的第一阀口连通，且所述第一四通阀与所述第二换热器连通的管路上设置有第一单向阀，所述第一单向阀的进水口与所述第一四通阀的第二阀口连通；
所述第一四通阀的第四阀口、所述第二四通阀的第四阀口分别与所述第一换热器的第一阀口连通，且所述第二四通阀与所述第一换热器连通的管路上设置有第二单向阀，所述第二单向阀的进水口与所述第二四通阀的第四阀口连通；
所述第三四通阀的第二阀口与所述热回收换热器的第二阀口连通，所述第一换热器的第二阀口与所述第二换热器的第二阀口连通且连通的管路上依次设置有第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀，所述第一电子膨胀阀和所述第二电子膨胀阀之间的管路与所述热回收换热器的第一阀口连通，且连通的管路上设置有第三电子膨胀阀；
所述热回收换热器的第三阀口连通有出水管且所述出水管上设置有水流开关，所述热回收换热器的第四阀口连通有进水管；
所述第一四通阀在第一状态下保持第一阀口和第四阀口连通且第二阀口和第三阀口连通，在第二状态下保持第一阀口和第二阀口连通且第三阀口和第四阀口连通；所述第二四通阀在第一状态下保持第一阀口和第四阀口连通且第二阀口和第三阀口连通，在第二状态下保持第一阀口和第二阀口连通且第三阀口和第四阀口连通；所述第三四通阀保持第一阀口和第二阀口连通且第三阀口和第四阀口连通。
本技术方案的有益效果为：通过设置热回收风冷热泵冷热水系统包括压缩机、气液分离器、第一换热器、第二换热器、热回收换热器、第一四通阀、第二四通阀以及第三四通阀，且将各组件进行上述连接，配以第一单向阀、第二单向阀、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀以及第三电子膨胀阀进行冷媒控制，使得系统在各种模式下闲置的换热器总是处于高压侧，不存在冻裂风险。
进一步地，所述第一换热器为翅片换热器。
进一步地，所述第二换热器为壳管换热器。
进一步地，所述热回收换热器的进水管上安装有进水感温包，所述热回收换热器的出水管上安装有出水感温包。
另一方面，本发明还提供一种热回收风冷热泵冷热水系统的回油控制方法，适用于针对上述热回收风冷热泵冷热水系统进行回油控制，所述方法包括：
步骤1：在所述压缩机的入口设置用于检测冷媒蒸发压力的蒸发压力传感器，在所述压缩机的出口设置用于检测冷媒冷凝压力的冷凝压力传感器；
步骤2：控制系统进入制冷模式，关闭所述第三电子膨胀阀使所述热回收换热器闲置；或者，控制系统进入制热模式，关闭所述第三电子膨胀阀使所述热回收换热器闲置；或者，控制系统进入制冷加制热水模式，关闭所述第一电子膨胀阀使所述第一换热器闲置；实时接收所述蒸发压力传感器和所述冷凝压力传感器传感的蒸发压力及冷凝压力；
步骤3：当所述蒸发压力和所述冷凝压力满足回油条件时，执行回油动作；
其中，所述回油条件包括：当所述冷凝压力≤P0时，如果所述蒸发压力≤P1，同时所述压缩机的启动运行时间达到t1，且累计运行时间达到t2；如果P2＜蒸发压力≤P3，同时所述压缩机的启动运行时间达到t1，且累计运行时间达到t3；如果蒸发压力＞P3，同时所述压缩机的启动运行时间达到t1，且累计运行时间达到t4；当所述冷凝压力＞P0时，压缩机启动运行时间达到t1，且累计运行时间达到t5；其中，所述启动运行时间为所述压缩机从开机一直持续运行的时间，所述累计运行时间为单位时间段内所述压缩机保持运行状态的时间；
所述回油动作包括：控制对应模式下关闭的所述第三电子膨胀阀或者所述第一电子膨胀阀开启一段时间。
本技术方案的有益效果为：配合上述热回收风冷热泵冷热水系统，通过引入蒸发压力、冷凝压力以及压缩机的累计运行时间和启动运行时间这些参数，以机组运行状态来控制回油执行，保证了压缩机的可靠运行。
进一步地，所述的运行时间t2、t3、t4、t5满足t2＞t3＞t4≥t5。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种热回收风冷热泵冷热水系统的结构图；
图2是一种热回收风冷热泵冷热水系统在制冷模式下的冷媒流向图；
图3是一种热回收风冷热泵冷热水系统在制热模式下的冷媒流向图；
图4是一种热回收风冷热泵冷热水系统在制冷加制热水模式下的冷媒流向图；
图5是一种热回收风冷热泵冷热水系统的回油控制方法的流程图。
其中，附图标记为：
1、压缩机，2、气液分离器，3、第一换热器，4、第二换热器，5、热回收换热器，6、第一四通阀，7、第二四通阀，8、第三四通阀，9、第一单向阀，10、第二单向阀，11、第一电子膨胀阀，12、第二电子膨胀阀，13、第三电子膨胀阀，14、进水感温包，15、出水感温包。
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说明。
请参阅图1～图5所示，本发明提供了一种热回收风冷热泵冷热水系统，它包括压缩机1、气液分离器2、第一换热器3、第二换热器4、热回收换热器5、第一四通阀6、第二四通阀7以及第三四通阀8；压缩机1的出口分别与第一四通阀6的第一阀口T1、第二四通阀7的第一阀口P1、第三四通阀8的第一阀口S1连通，压缩机1的入口与气液分离器2的出口连通；
气液分离器2的入口分别与第一四通阀6的第三阀口T3、第二四通阀7的第三阀口P3、第三四通阀8的第三阀口S3、第四阀口S4连通；
第一四通阀6的第二阀口T2、第二四通阀7的第二阀口P2分别与第二换热器4的第一阀口X1连通，且第一四通阀6与第二换热器4连通的管路上设置有第一单向阀9，第一单向阀9的进水口与第一四通阀6的第二阀口T2连通；
第一四通阀6的第四阀口T4、第二四通阀7的第四阀口P4分别与第一换热器3的第一阀口F1连通，且第二四通阀7与第一换热器3连通的管路上设置有第二单向阀10，第二单向阀10的进水口与第二四通阀7的第四阀口P4连通；
第三四通阀8的第二阀口S2与热回收换热器5的第二阀口X2连通，第一换热器3的第二阀口F2与第二换热器4的第二阀口Y2连通且连通的管路上依次设置有第一电子膨胀阀11和第二电子膨胀阀12，第一电子膨胀阀11和第二电子膨胀阀12之间的管路与热回收换热器5的第一阀口X1连通，且连通的管路上设置有第三电子膨胀阀13；
热回收换热器5的第三阀口X3连通有出水管且出水管上设置有水流开关，热回收换热器5的第四阀口X4连通有进水管；
第一四通阀6在第一状态下保持第一阀口T1和第四阀口T4连通且第二阀口T2和第三阀口T3连通，在第二状态下保持第一阀口T1和第二阀口T2连通且第三阀口T3和第四阀口T4连通；第二四通阀7在第一状态下保持第一阀口P1和第四阀口P4连通且第二阀口P2和第三阀口P3连通，在第二状态下保持第一阀口P1和第二阀口P2连通且第三阀口P3和第四阀口P4连通；第三四通阀8保持第一阀口S1和第二阀口S2连通且第三阀口S3和第四阀口S4连通。
具体地，通过设置热回收风冷热泵冷热水系统包括压缩机1、气液分离器2、第一换热器3、第二换热器4、热回收换热器5、第一四通阀6、第二四通阀7以及第三四通阀8，且将各组件进行上述连接，配以第一单向阀9、第二单向阀10、第一电子膨胀阀11、第二电子膨胀阀12以及第三电子膨胀阀13进行冷媒控制，使得系统在各种模式下闲置的换热器总是处于高压侧，不存在冻裂风险。
优选地，第一换热器3可以为翅片换热器。第二换热器4可以为壳管换热器。
在其中一种实现方式中，热回收换热器5的进水管上安装有进水感温包14，热回收换热器5的出水管上安装有出水感温包15。
另一方面，本发明还提供一种热回收风冷热泵冷热水系统的回油控制方法，适用于针对上述热回收风冷热泵冷热水系统进行回油控制，该方法包括：
步骤1：在压缩机1的入口设置用于检测冷媒蒸发压力的蒸发压力传感器，在压缩机1的出口设置用于检测冷媒冷凝压力的冷凝压力传感器；
步骤2：控制系统进入制冷模式，关闭第三电子膨胀阀13使热回收换热器5闲置；或者，控制系统进入制热模式，关闭第三电子膨胀阀13使热回收换热器5闲置；或者，控制系统进入制冷加制热水模式，关闭第一电子膨胀阀11使第一换热器3闲置；实时接收蒸发压力传感器和冷凝压力传感器传感的蒸发压力及冷凝压力；
在其他实现方式中，控制系统进入制热水模式时，也可以关闭第二电子膨胀阀使得第二换热器闲置。
步骤3：当蒸发压力和冷凝压力满足回油条件时，执行回油动作；
其中，回油条件包括：当冷凝压力≤P0时，如果蒸发压力≤P1，同时压缩机1的启动运行时间达到t1，且累计运行时间达到t2；如果P2＜蒸发压力≤P3，同时压缩机1的启动运行时间达到t1，且累计运行时间达到t3；如果蒸发压力＞P3，同时压缩机1的启动运行时间达到t1，且累计运行时间达到t4；当冷凝压力＞P0时，压缩机1启动运行时间达到t1，且累计运行时间达到t5；其中，启动运行时间为压缩机1从开机一直持续运行的时间，累计运行时间为单位时间段内压缩机1保持运行状态的时间；
回油动作包括：控制对应模式下关闭的第三电子膨胀阀13或者第一电子膨胀阀11开启一段时间。
具体地，配合上述热回收风冷热泵冷热水系统，通过引入蒸发压力、冷凝压力以及压缩机1的累计运行时间和启动运行时间这些参数，以机组运行状态来控制回油执行，保证了压缩机1的可靠运行。
进一步地，上述的运行时间t2、t3、t4、t5可以满足t2＞t3＞t4≥t5。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种热回收风冷热泵冷热水系统，其特征在于：包括压缩机、气液分离器、第一换热器、第二换热器、热回收换热器、第一四通阀、第二四通阀以及第三四通阀；
所述压缩机的出口分别与所述第一四通阀的第一阀口、所述第二四通阀的第一阀口、所述第三四通阀的第一阀口连通，所述压缩机的入口与所述气液分离器的出口连通；
所述气液分离器的入口分别与所述第一四通阀的第三阀口、所述第二四通阀的第三阀口、所述第三四通阀的第三阀口、第四阀口连通；
所述第一四通阀的第二阀口、所述第二四通阀的第二阀口分别与所述第二换热器的第一阀口连通，且所述第一四通阀与所述第二换热器连通的管路上设置有第一单向阀，所述第一单向阀的进水口与所述第一四通阀的第二阀口连通；
所述第一四通阀的第四阀口、所述第二四通阀的第四阀口分别与所述第一换热器的第一阀口连通，且所述第二四通阀与所述第一换热器连通的管路上设置有第二单向阀，所述第二单向阀的进水口与所述第二四通阀的第四阀口连通；
所述第三四通阀的第二阀口与所述热回收换热器的第二阀口连通，所述第一换热器的第二阀口与所述第二换热器的第二阀口连通且连通的管路上依次设置有第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀，所述第一电子膨胀阀和所述第二电子膨胀阀之间的管路与所述热回收换热器的第一阀口连通，且连通的管路上设置有第三电子膨胀阀；
所述热回收换热器的第三阀口连通有出水管且所述出水管上设置有水流开关，所述热回收换热器的第四阀口连通有进水管；
所述第一四通阀在第一状态下保持第一阀口和第四阀口连通且第二阀口和第三阀口连通，在第二状态下保持第一阀口和第二阀口连通且第三阀口和第四阀口连通；所述第二四通阀在第一状态下保持第一阀口和第四阀口连通且第二阀口和第三阀口连通，在第二状态下保持第一阀口和第二阀口连通且第三阀口和第四阀口连通；所述第三四通阀保持第一阀口和第二阀口连通且第三阀口和第四阀口连通。
2.根据权利要求1所述的一种热回收风冷热泵冷热水系统，其特征在于：所述第一换热器为翅片换热器。
3.根据权利要求1所述的一种热回收风冷热泵冷热水系统，其特征在于：所述第二换热器为壳管换热器。
4.根据权利要求1所述的一种热回收风冷热泵冷热水系统，其特征在于：所述热回收换热器的进水管上安装有进水感温包，所述热回收换热器的出水管上安装有出水感温包。
5.一种热回收风冷热泵冷热水系统的回油控制方法，适用于针对权利要求1～4任一项所述的热回收风冷热泵冷热水系统进行回油控制，其特征在于，所述方法包括：
步骤1：在所述压缩机的入口设置用于检测冷媒蒸发压力的蒸发压力传感器，在所述压缩机的出口设置用于检测冷媒冷凝压力的冷凝压力传感器；
步骤2：控制系统进入制冷模式，关闭所述第三电子膨胀阀使所述热回收换热器闲置；或者，控制系统进入制热模式，关闭所述第三电子膨胀阀使所述热回收换热器闲置；或者，控制系统进入制冷加制热水模式，关闭所述第一电子膨胀阀使所述第一换热器闲置；实时接收所述蒸发压力传感器和所述冷凝压力传感器传感的蒸发压力及冷凝压力；
步骤3：当所述蒸发压力和所述冷凝压力满足回油条件时，执行回油动作；
其中，所述回油条件包括：当所述冷凝压力≤P0时，如果所述蒸发压力≤P1，同时所述压缩机的启动运行时间达到t1，且累计运行时间达到t2；如果P2＜蒸发压力≤P3，同时所述压缩机的启动运行时间达到t1，且累计运行时间达到t3；如果蒸发压力＞P3，同时所述压缩机的启动运行时间达到t1，且累计运行时间达到t4；当所述冷凝压力＞P0时，压缩机启动运行时间达到t1，且累计运行时间达到t5；其中，所述启动运行时间为所述压缩机从开机一直持续运行的时间，所述累计运行时间为单位时间段内所述压缩机保持运行状态的时间；
所述回油动作包括：控制对应模式下关闭的所述第三电子膨胀阀或者所述第一电子膨胀阀开启一段时间。
6.根据权利要求5所述的一种热回收风冷热泵冷热水系统的回油控制方法，其特征在于：所述的运行时间t2、t3、t4、t5满足t2＞t3＞t4≥t5。
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