CN106871347A - 一种多功能单压缩机集成空调热泵系统和控制方法 - Google Patents

一种多功能单压缩机集成空调热泵系统和控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多功能单压缩机集成空调热泵系统及其控制方法，此空调热泵系统包括压缩机、一号四通阀、二号四通阀、第一换热器、第二换热器、第三换热器、一号三通阀、二号三通阀、节流装置和电控系统，所述一号四通阀和二号四通阀均设有a接口、b接口、c接口和d接口，所述一号三通阀和二号三通阀均设有e接口、f接口和g接口。本发明通过电控系统调节改变制冷剂的流向，使三个换热器在不同功能需求时进行蒸发、冷凝工作，从而实现制冷制热，制冷热回收生活热水，热泵热水多功能系列；制冷制热，地面采暖，地暖恒温除湿多功能系列，从而达到一机多用，节能减排的目的。

Description

一种多功能单压缩机集成空调热泵系统和控制方法
技术领域
本发明涉及一种空调系统，特别涉及一种多功能单压缩机集成空调热泵系统及其控制方法。
背景技术
近年来，随着经济的发展和社会节能减排的需要，国家大力发展空气能热泵技术实现制冷、采暖及生活热水需求。但是，传统空气能热泵在空调采暖、热回收时虽然也实现了多功能集成，达到节能作用，但传统多功能集成空调系统在使用时，不能够确保压缩机有足够制冷剂吸入，也不能够解决压缩机高效回油的问题，导致设备的稳定性差，现有的热回收系统都是以损失压缩机使用寿命为代价，这样也大大降低了压缩机的使用寿命。为此，我们提出一种多功能单压缩机集成空调热泵系统。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种多功能单压缩机集成空调热泵系统，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种多功能单压缩机集成空调热泵系统，包括压缩机、一号四通阀、二号四通阀、第一换热器、第二换热器、第三换热器、一号三通阀、二号三通阀、节流装置和电控系统，所述一号四通阀和二号四通阀均设有a接口、b接口、c接口和d接口，所述一号三通阀和二号三通阀均设有e接口、f接口和g接口，所述压缩机、一号四通阀、二号四通阀、第三换热器、二号三通阀、第二换热器、二号四通阀和压缩机串联成一个回路，另一端汇总成总气管与节流装置串联，形成一个系统；
所述压缩机与第一换热器、第二换热器和第三换热器之间设有一号四通阀和二号四通阀，所述一号四通阀和二号四通阀串接在压缩机和第一换热器、第二换热器和第三换热器之间，所述第一换热器、第二换热器和第三换热器与节流装置之间设有一号三通阀和二号三通阀，所述一号三通阀和二号三通阀串接在第一换热器、第二换热器和第三换热器和节流装置之间，
所述压缩机、一号四通阀、二号四通阀、第一换热器、第二换热器、第三换热器、一号三通阀、二号三通阀和节流装置之间均通过管路连接，所述压缩机出口与一号四通阀的a接口连接，所述一号四通阀的b接口与二号四通阀的a接口连接，所述一号四通阀和二号四通阀的c接口均与压缩机的进口连接，所述一号四通阀的d接口与第一换热器一端连接，所述第一换热器另一端与一号三通阀的e接口连接，所述二号四通阀的b接口与第三换热器一端连接且第三换热器另一端与二号三通阀的g接口连接，所述二号四通阀的d接口与第二换热器一端连接且第二换热器另一端与一号三通阀的g接口和二号三通阀的b接口连接，所述一号三通阀的f接口与二号三通阀的f接口连接，所述一号三通阀的f接口与二号三通阀的f接口连接的管路内设有节流装置。
进一步地，所述压缩机与第一换热器经一号四通阀和二号四通阀、一号三通阀、二号三通阀节流装置与第二换热器形成完整的制冷系统，第三换热器经二号四通阀与压缩机低压相连，不做换热器使用。此时，第一换热器为蒸发器，第二换热器作为冷凝器使用。
进一步地，所述压缩机与第一换热器经一号四通阀和二号四通阀、一号三通阀、二号三通阀节流装置与第三换热器形成完整的制冷热回收系统，第二换热器经二号四通阀与压缩机低压相连，不做换热器使用。此时，第一换热器为蒸发器，第三换热器作为热水加热冷凝器使用。
进一步地，所述压缩机与第一换热器经一号四通阀和二号四通阀、一号三通阀、二号三通阀节流装置与第三换热器形成完整的恒温除湿系统，第二换热器经二号四通阀与压缩机低压相连，不做换热器使用。此时，第一换热器为蒸发器，第三换热器作为地暖冷凝器使用。
进一步地，所述压缩机与第一换热器经一号四通阀和二号四通阀、一号三通阀、二号三通阀节流装置与第二换热器形成完整的恒温除湿系统，第三换热器经二号四通阀与压缩机低压相连，不做换热器使用。此时，第一换热器为冷凝器，第二换热器作为蒸发器使用。
通过电控系统将所述多功能单压缩机集成空调热泵系统在地暖或热水功能、制冷功能、制冷热回收功能、恒温除湿功能之间切换。
这种切换的方法，其主要特征在于，通过电控系统使所述压缩机与第三换热器（6）经一号四通阀（2）和二号四通阀（3）、一号三通阀（7）、二号三通阀（8）节流装置与第二换热器（5）形成完整的地暖或热水加热系统，第一换热器（4）经一号四通阀（2）与压缩机低压相连，不做换热器使用，第三换热器（6）为地暖或热水冷凝器，第二换热器（5）作为蒸发器使用，实现地暖或热水功能。
另外，这种切换的方法，也可以通过电控系统使所述压缩机与第一换热器（4）经一号四通阀（2）和二号四通阀（3）、一号三通阀（7）、二号三通阀（8）节流装置与第二换热器（5）形成完整的制冷系统，第三换热器（6）经二号四通阀（3）与压缩机低压相连，不做换热器使用，第一换热器（4）为蒸发器，第二换热器（5）作为冷凝器使用，实现制冷功能。
另外，这种切换的方法，也可以通过电控系统使所述压缩机与第一换热器（4）经一号四通阀（2）和二号四通阀（3）、一号三通阀（7）、二号三通阀（8）节流装置与第三换热器（6）形成完整的制冷热回收系统，第二换热（5）器（5）经二号四通阀（3）与压缩机低压相连，不做换热器使用，此时，第一换热器（4）为蒸发器，第三换热器（6）作为热水加热冷凝器使用，实现制冷热回收功能。
另外，这种切换的方法，也可以通过电控系统所述压缩机与第一换热器（4）经一号四通阀（2）和二号四通阀（3）、一号三通阀（7）、二号三通阀（8）节流装置与第三换热器（6）形成完整的恒温除湿系统，第二换热器（5）经二号四通阀（3）与压缩机低压相连，不做换热器使用，第一换热器（4）为蒸发器，第三换热器（6）作为地暖冷凝器使用，实现恒温除湿功能。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明通过电控系统和制冷系统结构上的改进，改变制冷剂的流向，使三个换热器在不同功能需求时进行蒸发、冷凝工作，从而实现制冷、制热、制冷热回收生活热水、热泵热水多功能系列；制冷、制热、地面采暖、地暖恒温除湿多功能系列，从而达到一机多用，节能减排的目的，在达到热回收目的的同时，不管任何两个换热器进入工作，第三个换热器都与压缩机低压回气连接，进而确保压缩机有足够制冷剂吸入，同时解决压缩机高效回油，更是拥有稳定制冷制热效果，从而结束了目前在热回收的同时以损失压缩机使用寿命为代价的所有传统热回收系统的不稳定性。
附图说明
图1为本发明一种多功能单压缩机集成空调热泵系统的地暖或热水系统工作流向图。
图2为本发明一种多功能单压缩机集成空调热泵系统的制冷系统工作流向图。
图3为本发明一种多功能单压缩机集成空调热泵系统的制冷热回收系统工作流向图。
图4为本发明一种多功能单压缩机集成空调热泵系统的地暖恒温除湿系统工作流向图。
图5为本发明一种多功能单压缩机集成空调热泵系统的制热系统工作流向图。
图中：1、压缩机；2、一号四通阀；3、二号四通阀；4、第一换热器；5、第二换热器；6、第三换热器；7、一号三通阀；8、二号三通阀；9、节流装置。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
如图1所示，本发明实施例多功能单压缩机集成空调热泵系统内制冷剂的流向为；压缩机1高压通过一号四通阀2的a接口和b接口互通与二号四通阀3的a接口连接，所述一号四通阀2的a接口和b接口互通与第三换热器6连接，且此时的第三换热器6为地暖或热水冷凝器，所述第三换热器6通过二号三通阀8的f接口和g接口互通与节流装置9连接，所述节流装置9通过一号三通阀7的f接口和g接口互通与第二换热器5连接，此时第二换热器5为蒸发器，第三换热器6为地暖或热水冷凝器，所述第二换热器5通过二号四通阀3的d接口和c接口互通与压缩机1低压连接，从而形成一个完整的地暖或热水系统。
于此同时，第一换热器4经一号四通阀的d接口和c接口互通与压缩机1低压相通，确保系统回流回气充足。
实施例2
如图2所示，本发明实施例多功能单压缩机集成空调热泵系统内制冷剂的流向为；压缩机1高压经一号四通阀2的a接口和b接口互通与二号四通阀3的a接口相连，所述二号四通阀3经a接口和d接口互通与第二换热器5相连，此时第二换热器5为冷凝器，所述第二换热器5经二号三通阀8的e接口和f接口互通与节流装置9相连，所述节流装置9经一号三通阀7的f接口和e接口互通与第一换热器4相连，此时第一换热器4为蒸发器，第二换热器5作为冷凝器使用，所述第一换热器4经一号四通阀2的d接口和c接口互通与压缩机1连接，从而形成一个完整的制冷系统。
于此同时，第三换热器6经二号四通阀3的b接口和c接口互通与压缩机1低压相通，确保系统回流回气充足。
实施例3
如图3所示，本发明实施例多功能单压缩机集成空调热泵系统内制冷剂的流向为；压缩机1高压经一号四通阀2的a接口和b接口互通与二号四通阀3的a接口相连，所述二号四通阀3的a接口和b接口互通与第三换热器6相连，此时第三换热器6为热水加热冷凝器，所述第三换热器6经二号三通阀8的f接口和g接口互通与节流装置9相连，所述节流装置9经一号三通阀7的f接口和e接口互通与第一换热器4相连，此时第一换热器4为蒸发器，第三换热器6作为热水加热冷凝器使用，所述第一换热器4经一号四通阀2的d接口和c接口互通与压缩机1低压连接，从而形成一个完整的制冷热回收系统。
于此同时第二换热器5经二号四通阀3的d接口和c接口互通与压缩机1低压相通，确保系统回流回气充足。
实施例4
如图4所示，本发明实施例多功能单压缩机集成空调热泵系统内制冷剂的流向为；压缩机1高压经一号四通阀2的a接口和b接口互通与二号四通阀3的a接口相连，所述二号四通阀3的a接口和b接口互通与第三换热器6相连，此时第三换热器6为地暖或热水冷凝器，所述第三换热器6经二号三通阀8的f接口和g接口互通与节流装置9相连，所述节流装置9经一号三通阀7的e接口和f接口互通与第一换热器4相连，此时第一换热器4为蒸发器，第三换热器6作为地暖冷凝器使用，所述第一换热器4经一号四通阀2的d接口和c接口互通与压缩机1低压连接，从而形成一个完整的地暖恒温除湿系统。
于此同时，第二换热器5经二号四通阀3的d接口和c接口互通与压缩机1低压相通，确保系统回流回气充足。
实施例5
如图5所示，本发明实施例多功能单压缩机集成空调热泵系统内制冷剂的流向为；压缩机1高压经一号四通阀2的a接口和d接口互通与第一换热器4相连，所述第一换热器4经一号三通阀7的f接口和e接口互通与节流装置9相连，所述节流装置9经二号三通阀8的f接口和e接口互通与第二换热器5相连，此时第二换热器5为蒸发器，第一换热器4为冷凝器使用，所述第二换热器5经二号四通阀3的d接口和c接口互通与压缩机1连接，从而形成一个完整的制热系统。
于此同时，第三换热器6经二号四通阀3的b接口和a接口互通，二号四通阀3与一号四通阀2的b接口和c接口互通与压缩机1低压相连，确保系统回流回气充足。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.一种多功能单压缩机集成空调热泵系统，其特征在于：所述多功能单压缩机集成空调热泵系统包括压缩机（1）、一号四通阀（2）、二号四通阀（3）、第一换热器（4）、第二换热器（5）、第三换热器（6）、一号三通阀（7）、二号三通阀（8）、节流装置（9）和电控系统，所述一号四通阀（2）和二号四通阀（3）均设有a接口、b接口、c接口和d接口，所述一号三通阀（7）和二号三通阀（8）均设有e接口、f接口和g接口，所述压缩机（1）、一号四通阀（2）、二号四通阀（3）、第三换热器（6）、二号三通阀（8）、第二换热器（5）、二号四通阀（3）和压缩机（1）串联成一个回路，另一端汇总成总气管与节流装置（9）串联；
所述压缩机（1）与第一换热器（4）、第二换热器（5）和第三换热器（6）之间设有一号四通阀（2）和二号四通阀（3），所述一号四通阀（2）和二号四通阀（3）串接在压缩机（1）和第一换热器（4）、第二换热器（5）和第三换热器（6）之间，所述第一换热器（4）、第二换热器（5）和第三换热器（6）与节流装置（9）之间设有一号三通阀（7）和二号三通阀（8），所述一号三通阀（7）和二号三通阀（8）串接在第一换热器（4）、第二换热器（5）和第三换热器（6）和节流装置（9）之间，
所述压缩机（1）、一号四通阀（2）、二号四通阀（3）、第一换热器（4）、第二换热器（5）、第三换热器（6）、一号三通阀（7）、二号三通阀（8）和节流装置（9）之间均通过管路连接，所述压缩机（1）出口与一号四通阀（2）的a接口连接，所述一号四通阀（2）的b接口与二号四通阀（3）的a接口连接，所述一号四通阀（2）和二号四通阀（3）的c接口均与压缩机（1）的进口连接，所述一号四通阀（2）的d接口与第一换热器（4）一端连接，所述第一换热器（4）另一端与一号三通阀（7）的e接口连接，所述二号四通阀（3）的b接口与第三换热器（6）一端连接且第三换热器（6）另一端与二号三通阀（8）的g接口连接，所述二号四通阀（3）的d接口与第二换热器（5）一端连接且第二换热器（5）另一端与一号三通阀（7）的g接口和二号三通阀（8）的b接口连接，所述一号三通阀（7）的f接口与二号三通阀（8）的f接口连接，所述一号三通阀（7）的f接口与二号三通阀（8）的f接口连接的管路内设有节流装置（9）。
2.根据权利要求1所述的多功能单压缩机集成空调热泵系统，其特征在于：所述压缩机与第三换热器（6）经一号四通阀（2）和二号四通阀（3）、一号三通阀（7）、二号三通阀（8）节流装置与第二换热器（5）形成完整的地暖或热水加热系统，第一换热器（4）经一号四通阀（2）与压缩机低压相连，不做换热器使用，第三换热器（6）为地暖或热水冷凝器，第二换热器（5）作为蒸发器使用。
3.根据权利要求1所述的多功能单压缩机集成空调热泵系统，其特征在于：所述压缩机与第一换热器（4）经一号四通阀（2）和二号四通阀（3）、一号三通阀（7）、二号三通阀（8）节流装置与第二换热器（5）形成完整的制冷系统，第三换热器（6）经二号四通阀（3）与压缩机低压相连，不做换热器使用，第一换热器（4）为蒸发器，第二换热器（5）作为冷凝器使用。
4.根据权利要求1所述的多功能单压缩机集成空调热泵系统制冷热回收系统，其特征在于：所述压缩机与第一换热器（4）经一号四通阀（2）和二号四通阀（3）、一号三通阀（7）、二号三通阀（8）节流装置与第三换热器（6）形成完整的制冷热回收系统，第二换热（5）器（5）经二号四通阀（3）与压缩机低压相连，不做换热器使用，此时，第一换热器（4）为蒸发器，第三换热器（6）作为热水加热冷凝器使用。
5.根据权利要求1所述的多功能单压缩机集成空调热泵系统，其特征在于：所述压缩机与第一换热器（4）经一号四通阀（2）和二号四通阀（3）、一号三通阀（7）、二号三通阀（8）节流装置与第三换热器（6）形成完整的恒温除湿系统，第二换热器（5）经二号四通阀（3）与压缩机低压相连，不做换热器使用，第一换热器（4）为蒸发器，第三换热器（6）作为地暖冷凝器使用。
6.根据权利要求1所述的多功能单压缩机集成空调热泵系统，其特征在于：所述压缩机与第一换热器（4）经一号四通阀（2）和二号四通阀（3）、一号三通阀（7）、二号三通阀（8）节流装置与第二换热器（5）形成完整的恒温除湿系统，第三换热（6）器经二号四通阀（3）与压缩机低压相连，不做换热器使用，第一换热器（4）为冷凝器，第二换热器（5）作为蒸发器使用。
7.一种控制权利要求1所述的多功能单压缩机集成空调热泵系统的方法，通过所述电控系统将所述多功能单压缩机集成空调热泵系统在地暖或热水功能，或制冷功能，或制冷热回收功能，或恒温除湿功能之间切换。
8.一种根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过电控系统使所述压缩机与第三换热器（6）经一号四通阀（2）和二号四通阀（3）、一号三通阀（7）、二号三通阀（8）节流装置与第二换热器（5）形成完整的地暖或热水加热系统，第一换热器（4）经一号四通阀（2）与压缩机低压相连，不做换热器使用，第三换热器（6）为地暖或热水冷凝器，第二换热器（5）作为蒸发器使用，实现地暖或热水功能。
9.一种根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过电控系统使所述压缩机与第一换热器（4）经一号四通阀（2）和二号四通阀（3）、一号三通阀（7）、二号三通阀（8）节流装置与第二换热器（5）形成完整的制冷系统，第三换热器（6）经二号四通阀（3）与压缩机低压相连，不做换热器使用，第一换热器（4）为蒸发器，第二换热器（5）作为冷凝器使用，实现制冷功能。
10.一种根据权利要求7所述的方法，通过电控系统使所述压缩机与第一换热器（4）经一号四通阀（2）和二号四通阀（3）、一号三通阀（7）、二号三通阀（8）节流装置与第三换热器（6）形成完整的制冷热回收系统，第二换热（5）器（5）经二号四通阀（3）与压缩机低压相连，不做换热器使用，此时，第一换热器（4）为蒸发器，第三换热器（6）作为热水加热冷凝器使用，实现制冷热回收功能。
11.一种根据权利要求7所述的方法，通过电控系统所述压缩机与第一换热器（4）经一号四通阀（2）和二号四通阀（3）、一号三通阀（7）、二号三通阀（8）节流装置与第三换热器（6）形成完整的恒温除湿系统，第二换热器（5）经二号四通阀（3）与压缩机低压相连，不做换热器使用，第一换热器（4）为蒸发器，第三换热器（6）作为地暖冷凝器使用，实现恒温除湿功能。
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