CN108444137A - 双级压缩热泵系统的运行控制方法及热泵系统 - Google Patents

双级压缩热泵系统的运行控制方法及热泵系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108444137A
CN108444137A CN201810244096.4A CN201810244096A CN108444137A CN 108444137 A CN108444137 A CN 108444137A CN 201810244096 A CN201810244096 A CN 201810244096A CN 108444137 A CN108444137 A CN 108444137A
Authority
CN
China
Prior art keywords
compressor
pressure stage
compressor set
run
low
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810244096.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108444137B (zh
Inventor
杨永安
李瑞申
赵瑞昌
孔帅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University of Commerce
Original Assignee
Tianjin University of Commerce
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University of Commerce filed Critical Tianjin University of Commerce
Priority to CN201810244096.4A priority Critical patent/CN108444137B/zh
Publication of CN108444137A publication Critical patent/CN108444137A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108444137B publication Critical patent/CN108444137B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/02—Heat pumps of the compression type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00—Compressor arrangements
    • F25B31/002—Lubrication
    • F25B31/004—Lubrication oil recirculating arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明公开了一种双级压缩热泵系统的运行控制方法及热泵系统，旨在提供一种使润滑油在高低压级之间平衡协调，各个压缩机的运行耗功均匀的方法及系统。该方法为：当压缩机组的单次运行时间t大于交替运行时间周期T时，改变高压级压缩机组和低压级压缩机组的输出点，使高压级压缩机组作为低压级压缩机组、低压级压缩机组作为高压级压缩机组运行；按照高低压级投入压缩机比m及运行次数最少优先启动的原则启动压缩机，并将启动的压缩机对应的运行次数加1；同时，上个运行周期的压缩机组单次运行时间清零，并重新开始记录本周期压缩机组的单次运行时间，开始新的运行周期。本发明各个压缩机的运行耗功均匀，系统可靠性高，回油均匀。

Description

双级压缩热泵系统的运行控制方法及热泵系统
技术领域
本发明涉及热泵技术领域，更具体的说，是涉及一种双级压缩热泵系统的运行控制方法及热泵系统。
背景技术
在热泵系统中，压缩机是系统性能的重要部件，双级压缩热泵系统在运行时，高压级压缩机组与低压级压缩机组串联在一起，由于高低压级压缩机组工作的压力区间、温度区间不一样，低压级长期工作在低温低压环境下，高压级长期工作在高温高压环境下，随着运行时间的累计，出现高低压级压缩机组中各台压缩机部分零件磨损不均匀现象。对于双级压缩热泵系统而言，单个压缩机最短的寿命决定着整个热泵机组的寿命。同时，这种磨损不均匀现象，还在压缩机回油问题上尤为严重：压缩机润滑油是影响压缩机性能的关键因素之一，由于润滑油在制冷剂的溶解量随温度和压力而变，润滑油与制冷剂处于平衡状态时，它在制冷剂中的溶解量随温度和压力而变。压力越高，润滑油的溶解量越多，在双级压缩热泵系统中，低压级压缩机长期工作在低压低温区间，高压级压缩机长期工作在高温区间，润滑油的溶解量不同，长期运转出现压缩机高低压级回油不均现象，即低压级压缩机多油，影响压缩机的性能，高压级压缩机缺油，气缸缸体会出现严重磨损，耗功急剧增加，噪音增大，密封性变弱，甚至严重缺油会导致压缩机缸体拉缸，压缩机损坏，磨损的碎渣又会进入制冷剂中，流入室内机与室外机在表面形成液膜，影响换热，流入节流阀会管道堵塞，最终造成热泵系统效率下降。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能够使润滑油在高低压级之间平衡协调，避免产生回油问题，系统可靠性高的双级压缩热泵系统的运行控制方法。
本发明的另一个目的是提供一种回油均衡，压缩机组中的各个压缩机的运行耗功均匀，系统可靠性高的热泵系统。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种双级压缩热泵系统的运行控制方法，包括下述步骤：
(1)设置高压级压缩机组与低压级压缩机组的交替运行时间周期T及高低压级投入压缩机比m；
(2)当压缩机组的单次运行时间t大于交替运行时间周期T时，改变高压级压缩机组和低压级压缩机组的输出点，从而使高压级压缩机组作为低压级压缩机组、低压级压缩机组作为高压级压缩机组运行；并读取高低压级投入压缩机比m值，按照高低压级投入压缩机比m启动高压级压缩机组和低压级压缩机组中相应数量的压缩机，在高压级压缩机组或低压级压缩机组中，按照运行次数最少优先启动的原则启动压缩机，并将启动的压缩机对应的运行次数加1；同时，上个运行周期的压缩机组单次运行时间清零，并重新开始记录本周期压缩机组的单次运行时间，开始新的运行周期；
(3)重复步骤(2)，所述高压级压缩机组与低压级压缩机组交替运行。
步骤(2)中判定制冷压缩机组的单次运行时间t大于交替运行时间周期T的方法为：设定单次运行时间定时器的定时时间与所述交替运行时间周期T一致，当单次运行时间定时器定时时间到后，制冷压缩机组的运行时间t大于交替运行时间周期T。
步骤(2)中判定制冷压缩机组的运行时间t大于交替运行时间周期T的方法为：设定单次运行时间计时器，比较单次运行时间计时器的计时时间与交替运行时间周期T。
所述高低压级投入压缩机比m的取值为0、1、2或3，其中，m＝0时，高压级压缩机组投入运行压缩机1台，低压级压缩机组投入运行压缩机1台，m＝1时，高压级压缩机组投入运行压缩机1台，低压级压缩机组投入运行压缩机2台；m＝2时，高压级压缩机组投入运行压缩机1台，低压级压缩机组投入运行压缩机3台；m＝3时，高压级压缩机组投入运行压缩机2台，低压级压缩机组投入运行压缩机3台。
当所述高压级压缩机组和低压级压缩机组中均为单台压缩机时，采用变频压缩机。
一种热泵系统，包括第一压缩机组、第二压缩机组、运行控制系统、第一四通换向阀、第二四通换向阀、室内机、室外机、第一节流阀、第二节流阀和中间冷却器，所述第一压缩机组的排气接口与所述第二四通换向阀的第一接口连接，所述第一压缩机组的吸气接口与所述第一四通换向阀的第一接口连接，所述第二压缩机组的排气接口与所述第二四通换向阀的第三接口连接，所述第二压缩机组的吸气接口与所述第一四通换向阀的第三接口连接，所述第二四通换向阀的第四接口与所述中间冷却器的气体出口并联后与所述第一四通换向阀的第四接口相连，所述第二四通换向阀的第二接口经所述室内机、所述第一节流阀与所述中间冷却器的进口相连，所述中间冷却器的液体出口经所述第二节流阀与所述室外机进口相连，所述室外机的出口与所述第一四通换向阀的第二接口连接；所述运行控制系统包括输入模块和控制模块，所述输入模块用于设定高压级压缩机组与低压级压缩机组的交替运行时间周期T、高低压级投入压缩机比m；所述控制模块用于判定制冷压缩机组的运行时间t是否大于交替运行时间周期T，当制冷压缩机组的运行时间t大于交替运行时间周期T时，控制所述第一四通换向阀和第二四通换向阀变换接口连通关系，使得第一压缩机组和第二压缩机组分别由作为高压级压缩机组转换作为低压级压缩机组、由低压级压缩机组转换作为高压级压缩机组运行，并照高低压级投入压缩机比m启动高压级压缩机组和低压级压缩机组中相应数量的压缩机，在高压级压缩机组或低压级压缩机组中，按照运行次数最少优先启动的原则启动压缩机，并将启动的压缩机对应的运行次数加1；同时，单次运行时间清零，并重新记录单次运行时间，开始新的运行周期。
所述第一压缩机组和第二压缩机组分别包括多台压缩机，所述第一压缩机组中的每台压缩机的排气端并联后作为所述第一压缩机组的排气接口；所述第一压缩机组中的每台压缩机的吸气端并联后作为所述第一压缩机组的吸气接口；所述第二压缩机组中的每台压缩机的排气端并联后作为所述第二压缩机组的排气接口；所述第二压缩机组中的每台压缩机的吸气端并联后作为所述第二压缩机组的吸气接口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的控制方法通过控制高压级压缩机组与低压级压缩机组的交替运行，使得润滑油工作温度交替变化，从而，使得各台压缩机中润滑油分配均匀，压缩机润滑油不会长期的积累在一个压缩机组中，解决了双级压缩热泵系统中的回油问题，提高了压缩机的性能和运行的可靠性。同时，两个压缩机组定期交换运行，减小了双级压缩热泵系统中压缩机组出现故障的概率，延长了整个双级压缩热泵系统的寿命，解决了与热泵系统中其它器件的寿命不匹配的问题。
2、本发明的控制方法通过比较压缩机运行次数来选择压缩机的运行，并通过设定高低压级投入压缩机比m改变系统的流量，压缩机组中的各个压缩机的运行耗功均匀化，有序化，提高了系统的可靠性。减小双级压缩热泵系统中压缩机出现故障的概率，延长了压缩机组的寿命。解决了与热泵系统中其它器件的寿命不匹配的问题。
3、本发明的热泵系统中，两个压缩机组定期交换运行，压缩机组中的各个压缩机的运行耗功均匀，系统可靠性高，回油均匀。
附图说明
图1所示为本发明双级压缩二次节流中间不完全冷却热泵系统的结构示意图；
图2所示为本发明的热泵系统中控制系统的原理图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明的双级压缩热泵系统的运行控制方法，包括下述步骤：
(1)设置高压级压缩机组与低压级压缩机组的交替运行时间周期T、高低压级投入压缩机比m；
(2)当制冷压缩机组的单次运行时间t大于交替运行时间周期T时，改变高压级压缩机组和低压级压缩机组的输出点，从而使高压级压缩机组作为低压级压缩机组、低压级压缩机组作为高压级压缩机组运行；并读取高低压级投入压缩机比m值，按照高低压级投入压缩机比m启动高压级压缩机组和低压级压缩机组中相应数量的压缩机，在高压级压缩机组或低压级压缩机组中，按照运行次数最少优先启动的原则启动压缩机，并将启动的压缩机对应的运行次数加1；同时，单次运行时间清零，开始新的运行周期；
(3)重复步骤(2)，所述高压级压缩机组与低压级压缩机组交替运行。
其中，步骤(2)中判定制冷压缩机组的单次运行时间t大于交替运行时间周期T的方法可以采用定时器计时，也可以采用计时器计时。采用定时器计时为：设定单次运行时间定时器的定时时间与所述交替运行时间周期T一致，当单次运行时间定时器定时时间到后，制冷压缩机组的单次运行时间t大于交替运行时间周期T。
采用计时器计时为：设定单次运行时间计时器，比较单次运行时间计时器的计时时间与交替运行时间周期T。
上述方法中，所述高低压级投入压缩机比m的定义及取值可以根据用户使用需要自行设定。以每个压缩机组分别采用三台压缩机为例，本实施例中的规定为：高低压级投入压缩机比m的取值为0、1、2或3，其中，m＝0时，高压级压缩机组投入运行压缩机1台，低压级压缩机组投入运行压缩机1台，m＝1时，高压级压缩机组投入运行压缩机1台，低压级压缩机组投入运行压缩机2台；m＝2时，高压级压缩机组投入运行压缩机1台，低压级压缩机组投入运行压缩机3台；m＝3时，高压级压缩机组投入运行压缩机2台，低压级压缩机组投入运行压缩机3台。
高压级压缩机组和低压级压缩机组可以采用单台压缩机或多台压缩机。当所述高压级压缩机组和低压级压缩机组中均为单台压缩机时，采用变频压缩机。
本发明的热泵系统控制方法可以应用于双级压缩两次节流中间不完全冷却热泵系统、两次节流中间完全冷却系统、一次节流中间完全冷却系统、一次节流中间不完全冷却系统。下面以双级压缩二次节流中间不完全冷却热泵系统为例进行说明。
本实施例中，所述第一压缩机组和第二压缩机组分别包括多台压缩机，所述第一压缩机组中的每台压缩机的排气端并联后作为所述第一压缩机组的排气接口；所述第一压缩机组中的每台压缩机的吸气端并联后作为所述第一压缩机组的吸气接口；所述第二压缩机组中的每台压缩机的排气端并联后作为所述第二压缩机组的排气接口；所述第二压缩机组中的每台压缩机的吸气端并联后作为所述第二压缩机组的吸气接口。
本实施例的热泵系统的示意图如图1-2所示，包括第一压缩机组1-1、第二压缩机组1-2、运行控制系统、第一四通换向阀2-1、第二四通换向阀2-2、室内机5、室外机6、第一节流阀4-1、第二节流阀4-2和中间冷却器3。所述第一压缩机组1-1的排气接口与所述第二四通换向阀2-2的第一接口连接，所述第一压缩机组1-1的吸气接口与所述第一四通换向阀2-1的第一接口连接，所述第二压缩机组1-2的排气接口与所述第二四通换向阀2-2的第三接口连接，所述第二压缩机组1-2的吸气接口与所述第一四通换向阀2-1的第三接口连接，所述第二四通换向阀2-2的第四接口与所述中间冷却器3的气体出口并联后与所述第一四通换向阀2-1的第四接口相连，所述第二四通换向阀2-2的第二接口经所述室内机5、所述第一节流阀4-1与所述中间冷却器3的进口相连，所述中间冷却器3的液体出口经所述第二节流阀4-2与所述室外机6进口相连，所述室外机6的出口与所述第一四通换向阀2-1的第二接口连接；所述运行控制系统包括输入模块和控制模块，所述输入模块用于设定高压级压缩机组与低压级压缩机组的交替运行时间周期T及高低压级投入压缩机比m；所述控制模块用于判定制冷压缩机组的单次运行时间t是否大于交替运行时间周期T，当制冷压缩机组的单次运行时间t大于交替运行时间周期T时，控制所述第一四通换向阀和第二四通换向阀变换接口连通关系，使得第一压缩机组和第二压缩机组分别由作为高压级压缩机组转换作为低压级压缩机组、由低压级压缩机组转换作为高压级压缩机组运行，并照高低压级投入压缩机比m启动高压级压缩机组和低压级压缩机组中相应数量的压缩机，在高压级压缩机组或低压级压缩机组中，按照运行次数最少优先启动的原则启动压缩机，并将启动的压缩机对应的运行次数加1；同时，单次运行时间清零，并重新记录单次运行时间，开始新的运行周期。
具体运行方法为：
①首先，通过输入模块输入高压级压缩机组与低压级压缩机组的交替运行时间周期T及高低压级投入压缩机比m。
②初次运行，设定第一压缩机组1-1为低压级压缩机组，第二压缩机组1-2为高压级压缩机组。第一四通换向阀2-1的第一接口与第四接口相连通，第一四通换向阀2-2的第二接口与第三接口相连通。第二四通换向阀2-2的第一接口与第二接口相连通，第二四通换向阀2-2的第三接口与第四接口相连通。此时，按照m值随机启动高压级压缩机组与低压级压缩机组的压缩机。
以每个压缩机组分别采用三台压缩机为例，本实施例中的规定为：高低压级投入压缩机比m的取值为0、1、2或3，其中，m＝0时，高压级压缩机组投入运行压缩机1台，低压级压缩机组投入运行压缩机1台，m＝1时，高压级压缩机组投入运行压缩机1台，低压级压缩机组投入运行压缩机2台；m＝2时，高压级压缩机组投入运行压缩机1台，低压级压缩机组投入运行压缩机3台；m＝3时，高压级压缩机组投入运行压缩机2台，低压级压缩机组投入运行压缩机3台。并将启动的压缩机的运行次数加1。
从所述室外机6出来的低压蒸气经所述第一四通换向阀2-1被所述第一压缩机组1-1(低压级压缩机组)吸入，压缩至中压过热蒸气，所述第一压缩机组1-1(低压级压缩机组)排出中压过热的蒸气经所述第二四通换向阀2-2与所述中间冷却器3的出气口出来的中压饱和蒸气混合后变为过热度较小的中压过热蒸气，经所述第一四通换向阀2-1被所述第二压缩机组1-2(高压级压缩机组)吸入并压缩至高压过热蒸气，高压过热蒸气经所述第二四通换向阀2-2排入所述室内机5冷凝变为高压饱和液体，向室内散发热量，产生制热现象，高压饱和液体从室内机5出来经第一节流阀4-1节流变为中压气液两相制冷剂，从所述中间冷却器3的进口进入所述中间冷却器3中，中压气液两相制冷剂中部分液体在所述中间冷却器3蒸发，中压饱和蒸气从所述中间冷却器3的气体出口流出与来自第二四通换向阀2-2的中压过热蒸气混合换热变为较小的中压过热蒸气。所述中间冷却器3中的中压液体从所述中间冷却器3的液体出口流出，经所述第二节流阀4-2节流至所述室外机6蒸发，吸收室外环境热量后变为低压气体，低压气体经所述第一四通换向阀2-1被所述第一压缩机组1-1(低压级压缩机组)吸入，完成一个循环。不断充分上述循环过程，实现制热功能。当温度到达设定温度时，压缩机组停止运行，当温度低于设定温度时，压缩机组开始运行。
在此运行周期内，第一压缩机组(或第二压缩机组)的运行时间进行累计。每个运行周期内的第一压缩机组(或第二压缩机组)的运行时间作为压缩机组的单次运行时间t。
③运行一个交替运行时间周期T时间后，进行高低压级压缩机组的变换。具体过程为：
当压缩机组的单次运行时间t大于交替运行时间周期T时，改变高压级压缩机组和低压级压缩机组的输出点，即：第一四通换向阀2-1的第一接口与第二接口相连通，第一四通换向阀2-1的第三接口与第四接口相连通。第二四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，第二四通换向阀2-2的第二接口与第三接口相连通，从而使第二压缩机组作为低压级压缩机组、第一压缩机组作为高压级压缩机组运行。
此时，按照m值依据运行次数最少优先启动的原则启动高压级压缩机组与低压级压缩机组中的压缩机。以每个压缩机组分别采用三台压缩机为例，本实施例中的规定为：所述高低压级投入压缩机比m的取值为0、1、2或3，其中，m＝0时，高压级压缩机组投入运行压缩机1台，低压级压缩机组投入运行压缩机1台，此时，第一压缩机组和第二压缩机组中运行次数最少的优先启动，其余两台不启动。m＝1时，高压级压缩机组投入运行压缩机1台，低压级压缩机组投入运行压缩机2台，即第一压缩机组中启动运行次数最少的1台压缩机，其余两台压缩机不启动，第二压缩机组中，运行次数最多的1台压缩机不启动，其余两台压缩机启动。当m＝2时，高压级压缩机组投入运行压缩机1台，低压级压缩机组投入运行压缩机3台。即第一压缩机组中运行次数最少的1台压缩机启动，另外两台压缩机不启动。第二压缩机组中的三台压缩机全部启动。当m＝3时，高压级压缩机组投入运行压缩机2台，低压级压缩机组投入运行压缩机3台，即第一压缩机组中运行次数最多的1台压缩机不启动，其余两台压缩机启动，第二压缩机组中3台压缩机全部启动。启动后，将启动的压缩机的运行次数加1；同时，将上个运行周期的压缩机组单次运行时间t清零，并重新记录本周期内的压缩机组单次运行时间t，开始新的运行周期。
从所述室外机6出来的低压蒸气经所述第一四通换向阀2-1被所述第二压缩机组1-2(低压级压缩机组)吸入，压缩至中压过热蒸气，所述第二压缩机组1-2(低压级压缩机组)排出中压过热的蒸气经所述第二四通换向阀2-2与所述中间冷却器3的出气口出来的中压饱和蒸气混合后变为过热度较小的中压过热蒸气，经所述第一四通换向阀2-1被所述第一压缩机组1-1(高压级压缩机组)吸入，并压缩至高压过热蒸气，高压过热蒸气经所述第二四通换向阀2-2排入所述室内机5冷凝变为高压饱和液体，向室内散发热量，产生制热现象，高压饱和液体从室内机出来经第一节流阀4-1节流变为中压气液两相制冷剂，从所述中间冷却器3的进口进入所述中间冷却器3中，中压气液两相制冷剂中部分液体在所述中间冷却器3蒸发，中压饱和蒸气从所述中间冷却器3的气体出口流出与来自所述第二四通换向阀2-2的中压过热蒸气混合换热变为较小的中压过热蒸气，所述中间冷却器3中的中压液体从所述中间冷却器3的液体出口流出，经所述第二节流阀4-2节流至所述室外机6蒸发，吸收室外环境热量后变为低压气体，低压气体经所述第一四通换向阀2-1被所述第二压缩机组1-2(低压级压缩机组)吸入，完成一次循环。不断重复上述循环过程，实现制热功能。当温度到达设定温度时，压缩机组停止运行，当温度低于设定温度时，压缩机组开始运行。
在此运行周期内，第一压缩机组(或第二压缩机组)的运行时间进行累计。在此运行周期内的第一压缩机组(或第二压缩机组)的运行时间作为压缩机组的单次运行时间t。
运行一个交替运行时间周期T时间后，进行高低压级压缩机组的变换。具体过程为：
当此运行周期压缩机组的单次运行时间t大于交替运行时间周期T时，改变高压级压缩机组和低压级压缩机组的输出点，即：第一四通换向阀2-1的第一接口与第四接口相连通，第一四通换向阀2-2的第二接口与第三接口相连通。第二四通换向阀2-2的第一接口与第二接口相连通，第二四通换向阀2-2的第三接口与第四接口相连通。此时，第一压缩机组1-1为低压级压缩机组，第二压缩机组1-2为高压级压缩机组。
以每个压缩机组分别采用三台压缩机为例，本实施例中的规定为：高低压级投入压缩机比m的取值为0、1、2或3，其中，m＝0时，高压级压缩机组投入运行压缩机1台，低压级压缩机组投入运行压缩机1台，即第一压缩机组和第二压机组分别启动运行此时最少的1台压缩机，其余两台压缩机不启动。当m＝1时，高压级压缩机组投入运行压缩机1台，低压级压缩机组投入运行压缩机2台。即第一压缩机组运行次数最多的一台压缩机不启动，其余两台压缩机启动，第二压缩机组启动运行次数最少的一台压缩机，其余两台不启动。当m＝2时，高压级压缩机组投入运行压缩机1台，低压级压缩机组投入运行压缩机3台，即第一压缩机组中的三台压缩机全部启动，第二压缩机组中的运行次数最少的1台压缩机启动，其余不启动。当m＝3时，高压级压缩机组投入运行压缩机2台，低压级压缩机组投入运行压缩机3台。即第一压缩机组中的三台压缩机全部启动，第二压缩机组中运行次数最多的1台不启动，其余两台压缩机启动。启动后，将启动的压缩机的运行次数加1；同时，将上个运行周期的压缩机组单次运行时间t清零，并重新记录本周期内的压缩机组单次运行时间t，开始新的运行周期。
从所述室外机6出来的低压蒸气经所述第一四通换向阀2-1被所述第一压缩机组1-1(低压级压缩机组)吸入，压缩至中压过热蒸气，所述第一压缩机组1-1(低压级压缩机组)排出中压过热的蒸气经所述第二四通换向阀2-2与所述中间冷却器3的出气口出来的中压饱和蒸气混合后变为过热度较小的中压过热蒸气，经所述第一四通换向阀2-1被所述第二压缩机组1-2(高压级压缩机组)吸入并压缩至高压过热蒸气，高压过热蒸气经所述第二四通换向阀2-2排入所述室内机5冷凝变为高压饱和液体，向室内散发热量，产生制热现象，高压饱和液体从室内机5出来经第一节流阀4-1节流变为中压气液两相制冷剂，从所述中间冷却器3的进口进入所述中间冷却器3中，中压气液两相制冷剂中部分液体在所述中间冷却器3蒸发，中压饱和蒸气从所述中间冷却器3的气体出口流出与来自第二四通换向阀2-2的中压过热蒸气混合换热变为较小的中压过热蒸气。所述中间冷却器3中的中压液体从所述中间冷却器3的液体出口流出，经所述第二节流阀4-2节流至所述室外机6蒸发，吸收室外环境热量后变为低压气体，低压气体经所述第一四通换向阀2-1被所述第一压缩机组1-1(低压级压缩机组)吸入，完成一个循环。不断充分上述循环过程，实现制热功能。当温度到达设定温度时，压缩机组停止运行，当温度低于设定温度时，压缩机组开始运行。
在此运行周期内，第一压缩机组(或第二压缩机组)的运行时间进行累计。在此运行周期内的第一压缩机组(或第二压缩机组)的运行时间作为压缩机组的单次运行时间t。
不断重复步骤③实现高低压级的交替运行。
本发明的热泵系统控制方法可以应用于双级压缩的其他循环。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种双级压缩热泵系统的运行控制方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)设置高压级压缩机组与低压级压缩机组的交替运行时间周期T及高低压级投入压缩机比m；
(2)当压缩机组的单次运行时间t大于交替运行时间周期T时，改变高压级压缩机组和低压级压缩机组的输出点，从而使高压级压缩机组作为低压级压缩机组、低压级压缩机组作为高压级压缩机组运行；并读取高低压级投入压缩机比m值，按照高低压级投入压缩机比m启动高压级压缩机组和低压级压缩机组中相应数量的压缩机，在高压级压缩机组或低压级压缩机组中，按照运行次数最少优先启动的原则启动压缩机，并将启动的压缩机对应的运行次数加1；同时，上个运行周期的压缩机组单次运行时间清零，并重新开始记录本周期压缩机组的单次运行时间，开始新的运行周期；
(3)重复步骤(2)，所述高压级压缩机组与低压级压缩机组交替运行。
2.根据权利要求1所述的双级压缩变流量热泵系统的运行控制方法，其特征在于，步骤(2)中判定制冷压缩机组的单次运行时间t大于交替运行时间周期T的方法为：设定单次运行时间定时器的定时时间与所述交替运行时间周期T一致，当单次运行时间定时器定时时间到后，制冷压缩机组的运行时间t大于交替运行时间周期T。
3.根据权利要求1所述的双级压缩热泵系统的运行控制方法，其特征在于，步骤(2)中判定制冷压缩机组的运行时间t大于交替运行时间周期T的方法为：设定单次运行时间计时器，比较单次运行时间计时器的计时时间与交替运行时间周期T。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的双级压缩热泵系统的运行控制方法，其特征在于，所述高低压级投入压缩机比m的取值为0、1、2或3，其中，m＝0时，高压级压缩机组投入运行压缩机1台，低压级压缩机组投入运行压缩机1台，m＝1时，高压级压缩机组投入运行压缩机1台，低压级压缩机组投入运行压缩机2台；m＝2时，高压级压缩机组投入运行压缩机1台，低压级压缩机组投入运行压缩机3台；m＝3时，高压级压缩机组投入运行压缩机2台，低压级压缩机组投入运行压缩机3台。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的双级压缩热泵系统的运行控制方法，其特征在于，当所述高压级压缩机组和低压级压缩机组中均为单台压缩机时，采用变频压缩机。
6.一种使用权利要求1所述的运行控制方法的热泵系统，其特征在于，包括第一压缩机组、第二压缩机组、运行控制系统、第一四通换向阀、第二四通换向阀、室内机、室外机、第一节流阀、第二节流阀和中间冷却器，所述第一压缩机组的排气接口与所述第二四通换向阀的第一接口连接，所述第一压缩机组的吸气接口与所述第一四通换向阀的第一接口连接，所述第二压缩机组的排气接口与所述第二四通换向阀的第三接口连接，所述第二压缩机组的吸气接口与所述第一四通换向阀的第三接口连接，所述第二四通换向阀的第四接口与所述中间冷却器的气体出口并联后与所述第一四通换向阀的第四接口相连，所述第二四通换向阀的第二接口经所述室内机、所述第一节流阀与所述中间冷却器的进口相连，所述中间冷却器的液体出口经所述第二节流阀与所述室外机进口相连，所述室外机的出口与所述第一四通换向阀的第二接口连接；所述运行控制系统包括输入模块和控制模块，所述输入模块用于设定高压级压缩机组与低压级压缩机组的交替运行时间周期T、高低压级投入压缩机比m；所述控制模块用于判定制冷压缩机组的运行时间t是否大于交替运行时间周期T，当制冷压缩机组的运行时间t大于交替运行时间周期T时，控制所述第一四通换向阀和第二四通换向阀变换接口连通关系，使得第一压缩机组和第二压缩机组分别由作为高压级压缩机组转换作为低压级压缩机组、由低压级压缩机组转换作为高压级压缩机组运行，并照高低压级投入压缩机比m启动高压级压缩机组和低压级压缩机组中相应数量的压缩机，在高压级压缩机组或低压级压缩机组中，按照运行次数最少优先启动的原则启动压缩机，并将启动的压缩机对应的运行次数加1；同时，单次运行时间清零，并重新记录单次运行时间，开始新的运行周期。
7.根据权利要求6所述的热泵系统，其特征在于，所述第一压缩机组和第二压缩机组分别包括多台压缩机，所述第一压缩机组中的每台压缩机的排气端并联后作为所述第一压缩机组的排气接口；所述第一压缩机组中的每台压缩机的吸气端并联后作为所述第一压缩机组的吸气接口；所述第二压缩机组中的每台压缩机的排气端并联后作为所述第二压缩机组的排气接口；所述第二压缩机组中的每台压缩机的吸气端并联后作为所述第二压缩机组的吸气接口。
CN201810244096.4A 2018-03-23 2018-03-23 双级压缩热泵系统的运行控制方法及热泵系统 Expired - Fee Related CN108444137B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810244096.4A CN108444137B (zh) 2018-03-23 2018-03-23 双级压缩热泵系统的运行控制方法及热泵系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810244096.4A CN108444137B (zh) 2018-03-23 2018-03-23 双级压缩热泵系统的运行控制方法及热泵系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108444137A true CN108444137A (zh) 2018-08-24
CN108444137B CN108444137B (zh) 2020-06-26

Family

ID=63196761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810244096.4A Expired - Fee Related CN108444137B (zh) 2018-03-23 2018-03-23 双级压缩热泵系统的运行控制方法及热泵系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108444137B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109506350A (zh) * 2018-11-23 2019-03-22 北京海林节能科技股份有限公司 一种制冷方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201909490U (zh) * 2010-12-22 2011-07-27 天津商业大学 双级压缩热泵系统
CN201935467U (zh) * 2010-12-22 2011-08-17 天津商业大学 双级压缩制冷系统
EP2863151A2 (en) * 2013-10-18 2015-04-22 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Two-stage compression cycle
CN106152342A (zh) * 2016-07-04 2016-11-23 珠海格力电器股份有限公司 一种变排量比双级压缩空调系统及其控制方法
CN107810373A (zh) * 2015-04-27 2018-03-16 艾默生环境优化技术有限公司 针对可变容量压缩机控制系统的诊断和方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201909490U (zh) * 2010-12-22 2011-07-27 天津商业大学 双级压缩热泵系统
CN201935467U (zh) * 2010-12-22 2011-08-17 天津商业大学 双级压缩制冷系统
EP2863151A2 (en) * 2013-10-18 2015-04-22 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Two-stage compression cycle
CN107810373A (zh) * 2015-04-27 2018-03-16 艾默生环境优化技术有限公司 针对可变容量压缩机控制系统的诊断和方法
CN106152342A (zh) * 2016-07-04 2016-11-23 珠海格力电器股份有限公司 一种变排量比双级压缩空调系统及其控制方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109506350A (zh) * 2018-11-23 2019-03-22 北京海林节能科技股份有限公司 一种制冷方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN108444137B (zh) 2020-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105605817B (zh) 一种制冷系统
CN106949655B (zh) 一种氦低温系统
CN108626118B (zh) 压缩机及具有其的换热系统
CN108759138A (zh) 二次节流中间不完全冷却制冷系统的运行方法及系统
CN105444476A (zh) 换热系统
CN211146956U (zh) 引射过冷的制冷系统及具有其的空调装置
CN103206802B (zh) 一种脉管膨胀机
CN108444137A (zh) 双级压缩热泵系统的运行控制方法及热泵系统
CN103791658B (zh) 多联式空调机组的油量调控方法
CN107036327A (zh) 一种防止结霜的多级蒸发压缩式热泵工作方法和装置
CN208871901U (zh) 二次节流中间不完全冷却双级压缩热泵系统
CN108759139B (zh) 具有中温蒸发器的一次节流中间不完全冷却的制冷系统
CN205448417U (zh) 换热系统
CN208281167U (zh) 一种压缩机及具有其的热泵系统
CN108240722A (zh) 一种多循环变流量制冷系统
CN108167185A (zh) 一种压缩机及具有其的热泵系统
CN206695420U (zh) 复叠式热泵装置
CN108759156B (zh) 二次节流中间不完全冷却双级压缩热泵系统
CN203880994U (zh) 恒温恒湿独立控制的热泵机组
CN209027151U (zh) 一种多重换热油分装置及具有该油分装置的热泵系统
CN108709333B (zh) 二次节流中间完全冷却的制冷系统的运行方法及系统
US4688397A (en) Multi-stage heat pump of the compressor-type operating with a solution
CN111043782A (zh) 一种大型模块化冷冻液制冷系统
CN206269419U (zh) 一种基于三级离心式压缩机的多联机热泵系统
RU2306496C1 (ru) Двухступенчатая теплонасосная установка

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200626

Termination date: 20210323

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee