CN110513914A - 一种热泵供热系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热泵供热系统及其控制方法，涉及热泵技术领域。用于解决现有技术中蒸发器底部的防结冰结构中的蒸发器换热管厚度较厚成本较高、且防结冰结构较复杂的问题。本发明提供了一种热泵供热系统包括依次连接成回路的压缩机、气体冷却器、节流装置和蒸发器，蒸发器包括第一换热管、以及位于蒸发器的底部的第二换热管，第一换热管串联在节流装置与压缩机的吸气口之间，气体冷却器包括相互换热的制冷剂管道和水路管道，制冷剂管道位于所述压缩机与节流装置之间，水路管道的进水口连接有供水管道，水路管道的出水口连接有排水管道，第二换热管连接在水路管道的进水口与供水管道之间、或水路管道的出水口与排水管道之间。本发明用于制热。

Description

一种热泵供热系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及热泵系统技术领域，尤其涉及一种热泵供热系统及其控制方法。

背景技术

在当前能源供应趋紧、环境保护要求不断提高的形势下，人们在不断地寻求既节能又环保的新能源，热泵就是新能源的一种。热泵供热系统根据利用的能源不同，可分为空气源热泵机组、水源热泵机组、地源热泵机组、复合热泵机组、喷射式热泵机组、吸收式热泵机组等等。热泵供热系统是在高位能的推动下，将热量从低位热源流向高位热源的技术。也就是说，热泵供热系统把不能直接利用的低品味的热源如空气、土壤、水、太阳能、工业废热等热源转化为可利用的高位能热源，从而达到节约一次性如煤、石油、天然气、电等高位能源的技术，因此热泵供热系统被迅速地被应用到采暖、空调、烘干、除湿、干燥等方面，并且取得了很好效果。

当热泵供热系统在室外环境温度较低且湿度较大的情况下运行时，蒸发器的表面容易发生结霜，此时需要对蒸发器表面进行除霜，蒸发器在除霜过程中会产生溶解水。若室外环境温度较低(即室外环境温度小于0℃)，溶解水还未完全从蒸发器底部流出便会发生结冰，随着蒸发器除霜次数的增加，蒸发器底部的冰层也会逐渐增厚，导致蒸发器的换热性能降低，热泵供热系统的制热能力降低。

现有技术中通常会采用以下两种方式用来防止除霜后的溶解水在蒸发器的底部发生结冰。其一，利用冷凝器制冷剂出口处的制冷剂携带的热量防止蒸发器底部结冰，即将冷凝器制冷剂出口处的中温高压制冷剂导入蒸发器底部的换热管中，但是由于蒸发器工作在热泵供热系统的低压侧，因此蒸发器中换热管的耐压能力也较低，若将冷凝器制冷剂出口的高压制冷剂直接导入蒸发器，将会导致蒸发器的换热管无法承受高压制冷剂的压力而发生破裂，因此设计时就需要增加蒸发器中换热管的厚度，使得蒸发器的成本较高，从而增加了热泵供热系统的成本。其二，在蒸发器的底部增设电加热带，通过电加热带通电时产生热量来防止蒸发器的底部发生结冰，增设电加热带不仅容易发生漏电等安全事故，而且还会使得热泵供热系统结构复杂、安全性较低。

发明内容

本发明实施例提供一种热泵供热系统及其控制方法，用于解决现有技术中蒸发器底部的防结冰结构需要增加蒸发器换热管的厚度，且防结冰结构较复杂的问题。

为达到上述目的，本发明实施例提供了一种热泵供热系统包括依次连接成回路的压缩机、气体冷却器、节流装置和蒸发器，所述蒸发器包括第一换热管、以及位于所述蒸发器的底部的第二换热管，所述第一换热管串联在所述节流装置与所述压缩机的吸气口之间，所述气体冷却器包括相互换热的制冷剂管道和水路管道，所述制冷剂管道位于所述压缩机与所述节流装置之间，所述水路管道的进水口连接有供水管道，所述水路管道的出水口连接有排水管道，所述第二换热管连接在所述水路管道的进水口与所述供水管道之间、或所述水路管道的出水口与所述排水管道之间。

相较于现有技术，本发明实施例提供的热泵供热系统中的蒸发器包括第一换热管、以及位于蒸发器的底部的第二换热管，第一换热管串联在节流装置与压缩机的吸气口之间，气体冷却器包括相互换热的制冷剂管道和水路管道，制冷剂管道位于压缩机与节流装置之间，水路管道的进水口连接有供水管道，水路管道的出水口连接有排水管道，第二换热管连接在水路管道的进水口与供水管道之间、或水路管道的出水口与排水管道之间。本发明实施例提供的热泵供热系统将供水管道中的水、或将气体冷却器中水路管道的出水口排出的水导入蒸发器的底部的第二换热管内，利用水中的热量使得第二换热管的温度升高，并且由于第二换热管设置在蒸发器的底部，因此蒸发器底部的温度也随之升高，从而能够防止蒸发器除霜时产生的溶解水在蒸发器的底部结冰，并且在供水管道或排水管道中水的工作压力较低(通常供水管道或排水管道的工作压力小于1MPa)，即将水导入蒸发器的第二换热管中能够避免换热管无法承受高压制冷剂的压力而发生破裂的问题，安全性较高，也不需要对蒸发器进行改造，增加换热管的厚度，从而使得热泵供热系统的成本较低。另外，利用供水管道中的水、或气体冷却器中水路管道排出的水的热量防止蒸发器的底部发生结冰，热泵供热系统就不需要增设电加热带或其他加热装置，使得热泵供热系统的结构简单、安全可靠。

另一方面，本发明实施例还提供了一种热泵供热系统的控制方法，所述热泵供热系统包括依次连接成回路的压缩机、气体冷却器、节流装置和蒸发器，所述蒸发器包括第一换热管、以及位于所述蒸发器的底部的第二换热管，所述第一换热管串联在所述节流装置与所述压缩机的吸气口之间，所述气体冷却器包括相互换热的制冷剂管道和水路管道，所述制冷剂管道位于所述压缩机与所述节流装置之间，所述水路管道的进水口连接有供水管道，所述水路管道的出水口连接有排水管道，所述第二换热管连接在所述水路管道的进水口与所述供水管道之间，还包括与所述第二换热管并联的导水管道，所述导水管道的一端与所述水路管道的进水口连通，所述导水管道的另一端与所述供水管道连通，还包括流量控制阀，所述流量控制阀用于调节所述第二换热管的进水量，所述控制方法包括以下步骤：获取所述气体冷却器中水路管道的进水温度、以及所述第二换热管的出水温度；根据所述进水温度和所述出水温度的温差值，调节所述流量控制阀的开度。

相较于现有技术，本发明实施例提供的热泵供热系统的控制方法通过获取气体冷却器中水路管道的进水温度与第二换热管的出水温度，并根据气体冷却器中水路管道的进水温度与第二换热管的出水温度的温差值，了解将供水管道内的部分水导入到第二换热管内对气体冷却器中水路管道的进水温度的影响；若供水管道进入第二换热管中的进水量过多，可通过调节流量控制阀的开度，减少进入第二换热管内水的流量，避免供水管道的供水在第二换热管中损失过多的热量，需要增加热泵供热系统的制冷剂流量而提高了热泵供热系统的能耗，从而保证气体冷却器中水路管道的出水口的水温较高；若供水管道进入第二换热管中的进水量过少，可通过调节流量控制阀的开度，增加进入第二换热管内水的流量，保证蒸发器的底部的防结冰效果较好。因此本发明实施例热泵供热系统的控制方法能够避免第二换热管中的进水量过多或过少，在保证热泵供热系统中蒸发器的底部的防结冰效果较好的基础上，热泵供热系统的能耗较低，且控制较准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例中第一种热泵供热系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中第二种热泵供热系统的结构示意图；

图3为本发明实施例中第三种热泵供热系统的结构示意图；

图4为本发明实施例中第四种热泵供热系统的结构示意图；

图5为本发明实施例中第三种热泵供热系统中流量控制阀的控制方法流程图；

图6为本发明实施例热泵供热系统中加热器的控制方法流程图；

图7为本发明实施例中第四种热泵供热系统中流量控制阀的控制方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

当热泵供热系统用于加热水温时，压缩机将低温低压的制冷剂压缩成高温高压的制冷剂排出，高温高压的制冷剂进入气体冷却器与进入气体冷却器中的水逆向换热后变为中温高压的制冷剂，中温高压的制冷剂经过节流装置节流变成低温低压的气液两相制冷剂，气液两相制冷剂在蒸发器中蒸发吸热变为低温低压的气态制冷剂后回到压缩机，完成一个基本循环。

参照图1～2，本发明实施例提供的热泵供热系统包括依次连接成回路的压缩机1、气体冷却器2、节流装置3和蒸发器4，蒸发器4包括第一换热管41、以及位于蒸发器4的底部的第二换热管42，第一换热管41串联在节流装置3与压缩机1的吸气口之间，气体冷却器2包括相互换热的制冷剂管道21和水路管道22，制冷剂管道21位于压缩机1与节流装置3之间，水路管道22的进水口连接有供水管道5，水路管道22的出水口连接有排水管道6，第二换热管42连接在水路管道22的进水口与供水管道5之间、或水路管道22的出水口与排水管道6之间。

相较于现有技术，本发明实施例提供的热泵供热系统中蒸发器4包括第一换热管41、以及位于蒸发器4的底部的第二换热管42，第二换热管42连接在水路管道22的进水口与供水管道5之间、或水路管道22的出水口与排水管道6之间。本发明实施例提供的热泵供热系统将供水管道5中的水、或气体冷却器2中水路管道22的出水口排出的水导入蒸发器4的底部的第二换热管42内，利用水中的热量使得第二换热管42的温度升高，并且由于第二换热管42设置在蒸发器4的底部，因此蒸发器4的底部的温度也随之升高，从而能够防止蒸发器4除霜时产生的溶解水在蒸发器4的底部结冰，并且水在供水管道5或排水管道6中的工作压力较低(通常供水管道5或排水管道6的工作压力小于1MPa)，即将水导入蒸发器4的第二换热管42中能够避免换热管无法承受高压制冷剂的压力而发生破裂，安全性较高，也不需要对蒸发器4进行改造，增加换热管的厚度，从而使得热泵供热系统的成本较低。另外，利用供水管道5中的水、或气体冷却器2中水路管道22的出水口排出的水中的热量防止蒸发器4的底部发生结冰，热泵供热系统中就不需要增设电加热带或其他加热装置，从而热泵供热系统的结构简单、安全可靠。

可选地，第二换热管42连接在水路管道22的进水口与供水管道5之间，如图1所示，直接将供水管道5中的水导入蒸发器4的第二换热管42中，通过控制供水管道5中水的温度，能够保证蒸发器4的底部的除霜溶解水的温度较高，从而防止溶解水在蒸发器4的底部发生结冰。其中，图1中箭头所指的方向表示水流动的方向。

可选地，第二换热管42连接在水路管道22的出水口与排水管道6之间，如图2所示，通过将气体冷却器2中水路管道22的出水口处的高温水直接导入蒸发器4的第二换热管42中，使得第二换热管42的温度较高，更好的避免了溶解水在蒸发器4的底部发生结冰，且对于防止蒸发器的底部发生结冰的效果更好。其中，图2中箭头所指的方向表示水流动的方向。

进一步地，上述热泵供热系统还包括与第二换热管42并联的导水管道7，导水管道7的一端与水路管道22的进水口连通，导水管道7的另一端与供水管道5连通，如图3所示，通过设置导水管道7能够将供水管道5的水分成两部分，一部分水导入蒸发器4的第二换热管42中防止蒸发器4的底部发生结冰，另一部分水直接进入气体冷却器2中的水路管道22中与制冷剂管道21中的制冷剂进行换热，避免全部的水经过第二换热管42中换热降温，有利于降低水在第二换热管中的热量损失，从而能够避免从气体冷却器2中水路管道22的进水口进入的水的温度过低，从而提高了气体冷却器2中水路管道22的出水口处的水温。

同理，上述热泵供热系统还包括与第二换热管42并联的导水管道7，导水管道7的一端与水路管道22的出水口连通，导水管道7的另一端与排水管道6连通，如图4所示，通过设置导水管道7能够将水路管道22的出水口排出的高温水分成两部分，一部分高温水导入蒸发器4的第二换热管42中能够更好的防止蒸发器4的底部发生结冰，另一部分高温水直接进入排水管道6，防止全部的水进入第二换热管42中换热降温而导致热量损失较多，避免进入排水管道6中水的温度过低。

可选地，上述蒸发器4中的第一换热管41为铜管，第二换热管42可以是与第一换热管41相同的铜管，也可以是特殊设置的软管、塑料管等。相对于软管和塑料管，铜管的耐热性较好，能够避免进入第二换热管42的水温较高时，第二换热管42发生变形，且铜管的导热性较好，能够加快第二换热管42的温度提升，更好的防止蒸发器4的底部发生结冰。

需要说明的是：上述热泵供热系统还包括回热器8，回热器8包括相互换热的第一管道和第二管道，第一管道位于气体冷却器2与节流装置3之间的连通管道上，第二管道位于蒸发器4与压缩机1之间的连通管道上。在热泵供热系统运行的过程中，由于回热器8中第一管道内的制冷剂温度高于回热器8中第二管道内的制冷剂温度，因此蒸发器4出口处的制冷剂在流经回热器8中的第二管道时，制冷剂的温度得到进一步提高，使得压缩机1吸气口进入的制冷剂具有合适的过热度，提高了压缩机1的排气温度，并且还提高了热泵供热系统的制热能力。可选地，上述热泵供热系统还包括电磁阀9，电磁阀9的一端和蒸发器4的制冷剂进口连通，电磁阀9的另一端和压缩机1的排气口连通。当需要对蒸发器4进行除霜时，打开电磁阀9，使得压缩机1排气口排出的制冷剂进入蒸发器4内冷凝放热，从而实现对蒸发器4的表面进行除霜，在蒸发器4中冷凝后的制冷剂进入回热器8的第二管道中吸热后返回压缩机1的吸气口。

进一步地，上述热泵供热系统还包括加热器10，加热器10用于加热进入第二换热管42内的水，通过增设加热器10能够进一步增加进入第二换热管42内的水温，使得蒸发器4的底部的温度更高，更好地防止蒸发器4的底部结冰。

基于上述实施例，加热器10设置在供水管道5上、或加热器10设置在供水管道5与第二换热管42之间的连通管道上、或加热器10设置在气体冷却器2中水路管道22的出水口与第二换热管42之间的连通管道上。第一种方案将加热器10设置在供水管道5上，能够适用于上述实施例中的热泵供热系统，适用范围较广，并且还能够防止进入供水管道5中的水温较低时供水管道5发生冻结，从而避免了供水管道5中的水发生冻结时热泵供热系统无法正常供水的问题。因此，本发明实施例优选地将加热器10设置在供水管道5上。

进一步地，上述热泵供热系统还包括流量控制阀11，流量控制阀11用于调节第二换热管42的进水量，通过对流量控制阀11的阀门开度进行调节，避免进入第二换热管42中的进水量过多或过少，不仅使得蒸发器4底部的防结冰效果较好，而且还能够防止供水管道5中大量的水进入蒸发器4中第二换热管42内换热降温，或气体冷却器2中水路管道22的出水口排出的高温水大量通过排水管道6进入蒸发器4中第二换热管42内换热降温，有利于降低水在第二换热管42中热量的损失。

可选地，流量控制阀11安装在第二换热管42的进水口、或流量控制阀11安装在导水管道7上，只要能够对第二换热管中的进水量得到调节即可，本发明实施例对流量控制阀11的具体安装位置不做具体限定。可选地，流量控制阀11可以是手动调节阀、比例调节阀或任何能够实现流量调节的阀，本发明实施例对流量控制阀11的具体类型不做具体限定。

进一步地，上述热泵供热系统还包括第一温度传感器12，第一温度传感器12用于检测气体冷却器2中水路管道22的进水温度。在具体实施时，对于导水管道7的一端与水路管道22的进水口连通，导水管道7的另一端与供水管道5连通的方案，当第一温度传感器12检测到的进水温度较高时，可减小流量控制阀11的开度；当第一温度传感器12检测到的进水温度较低时，可增大流量控制阀11的开度，实现对流量控制阀开度的更准确调节。

可选地，还可根据第一温度传感器12检测到的气体冷却器2中水路管道22的进水温度，控制开启或关闭加热器10。当气体冷却器2中水路管道22的进水温度过高时，可关闭加热器10；当气体冷却器2中水路管道22的进水温度较低时，可打开加热器10。本发明实施例通过进水温度选择打开或关闭加热器10，使得加热器10在不需要工作的时候关闭，能够在防止蒸发器4的底部发生结冰的基础上，降低电热器10工作时需要的能耗，从而进一步降低了热泵供热系统的能耗。

可选地，上述第一温度传感器12可安装在气体冷却器2中水路管道22的进水口处，上述第一温度传感器12也可安装在供水管道5上。前者的方案中第一温度传感器12检测到的是气体冷却器2中水路管道22的进水口处的进水温度，若气体冷却器2中水路管道22的进水口处的进水温度大于0℃，那么第二换热管42中水的温度肯定大于0℃，从而蒸发器4的底部不可能发生结冰，防止结冰效果较好。相较于前者，后者的方案中第一温度传感器12检测到的是供水管道5中水的温度，若第二换热管42中的温度很低，将会导致供水管道5中的水在进入第二换热管42后温度进一步降低，此时供水管道5有可能会发生结冰，防结冰效果较差。因此，本发明实施例优选前者的方案，即将第一温度传感器12安装在气体冷却器2中水路管道22的进水口处。

同理，上述热泵供热系统还包括第二温度传感器13，第二温度传感器13用于检测排水管道6的排水温度。在具体实施时，对于导水管道7的一端与水路管道22的出水口连通，导水管道7的另一端与排水管道6连通的方案，当第二温度传感器13检测到的排水温度较高时，减小流量控制阀11的开度；当第二温度传感器13检测到的排水温度较低时，增大流量控制阀11的开度。具体地，第二温度传感器13安装在排水管道6上。

为了更精确的调节流量控制阀11的开度，上述热泵供热系统还包括第三温度传感器14，第三温度传感器14用于检测第二换热管42的出水温度。当第三温度传感器14检测到的第二换热管42的出水温度较高时，表明此时第二换热管42周围的温度较高，蒸发器4的底部不会发生结冰，此时将流量控制阀11的开度增大，防止供水管道5或排水管道6中大量的水进入蒸发器4中的第二换热管42内换热降温，从而避免排水管道6的出水口的排水温度较低，保证热泵供热系统的热水供应；当第三温度传感器14检测到的第二换热管42的出水温度较低时，表明蒸发器4的底部可能会发生结冰，此时将流量控制阀11的开度减小，使得更多的水流经蒸发器4的第二换热管42，防止蒸发器4的底部发生结冰。具体地，上述第三温度传感器14安装在第二换热管42的出水口处。

需要说明的是：上述热泵供热系统中还包括单向阀15，单向阀15的一端与压缩机1的排气口连通，单向阀15的另一端与气体冷却器2的制冷剂管道21的进口连通，单向阀15能够防止压缩机1的排气口排出的制冷剂发生逆流。

可选地，上述热泵供热系统中还包括气液分离器16，气液分离器16的进气口和回热器8中第二管路的出口连通，气液分离器16的出气口和压缩机1的吸气口连通。在热泵供热系统运行的过程中，气液分离器16不仅能够起到气液分离的作用，而且能够防止压缩机1吸气带液；并且相较于将蒸发器4排出的制冷剂直接返回压缩机1的吸气口，设置气液分离器16能够使得制冷剂的压力在气液分离器16中得到缓冲，从而保证压缩机1的吸气压力比较平稳、运行安全可靠。

本发明实施例还提供了一种热泵供热系统的控制方法，热泵供热系统包括依次连接成回路的压缩机、气体冷却器、节流装置和蒸发器，蒸发器包括第一换热管、以及位于蒸发器的底部的第二换热管，第一换热管串联在节流装置与压缩机的吸气口之间，气体冷却器包括相互换热的制冷剂管道和水路管道，制冷剂管道位于压缩机与节流装置之间，水路管道的进水口连接有供水管道，水路管道的出水口连接有排水管道，第二换热管连接在水路管道的进水口与供水管道之间，还包括与第二换热管并联的导水管道，导水管道的一端与水路管道的进水口连通，导水管道的另一端与供水管道连通，还包括流量控制阀，流量控制阀用于调节第二换热管的进水量，控制方法包括以下步骤：获取气体冷却器中水路管道的进水温度T₁、以及第二换热管的出水温度T₃；根据进水温度T₁和出水温度T₃的温差值，调节流量控制阀的开度。上述热泵供热系统还包括控制器、第一温度传感器和第三温度传感器，控制器控制流量控制阀的开度进行调节，第一温度传感器用于检测气体冷却器中水路管道的进水温度T₁，第三温度传感器用于检测第二换热管的出水温度T₃。

相较于现有技术，本发明实施例提供的热泵供热系统的控制方法通过获取气体冷却器中水路管道的进水温度T₁与第二换热管的出水温度T₃，并根据气体冷却器中水路管道的进水温度T₁与第二换热管的出水温度T₃的温差值，了解将供水管道内部分水导入到第二换热管内对气体冷却器中水路管道的进水温度的影响；若供水管道进入第二换热管中的进水量过多，可通过调节流量控制阀的开度，减少进入第二换热管内水的流量，避免供水管道的供水在第二换热管中的损失过多热量，需要增加热泵供热系统的制冷剂的流量而提高了能耗，从而保证气体冷却器中水路管道的出水口的水温较高；若供水管道进入第二换热管中的进水量过少，可通过调节流量控制阀的开度，增加进入第二换热管内水的流量，保证蒸发器底部的防结冰效果较好。因此本发明实施例热泵供热系统的控制方法能够避免第二换热管中的进水量过多或过少，在保证热泵供热系统中蒸发器的底部的防结冰效果较好的基础上，热泵供热系统的能耗较低，且控制较准确。

在另一些实施例中，热泵供热系统根据气体冷却器中水路管道的进水温度T₁，调节流量控制阀的开度，即控制器仅根据气体冷却器中水路管道的进水温度T₁，调节调节流量控制阀的开度，控制较简单。

进一步地，上述热泵供热系统中的流量控制阀安装在导水管道上，上述根据进水温度T₁和出水温度T₃的温差值，调节流量控制阀的开度具体包括：当进水温度T₁与出水温度T₃的温差值大于或等于第一预设值时，减小流量控制阀的开度；当进水温度T₁与出水温度T₃的温差值小于或等于第二预设值时，增大流量控制阀的开度；当进水温度T₁与出水温度T₃的温差值小于第一预设值、且大于第二预设值时，保持流量控制阀的开度。

参照图5，控制器计算得到进水温度T₁与出水温度T₃之间的温差值ΔT之后，将温差值ΔT和第一预设值ΔT₁、第二预设值ΔT₂的大小进行比较，当温差值ΔT大于或等于第一预设值ΔT₁，ΔT＝T₁-T₃，ΔT₁＝δ+ΔT₀₁时，即T₁-T₃≥δ+ΔT₀₁，控制本次流量控制阀的开度EVW(i)在上一次流量控制阀的开度EVW(i-1)的基础上减小流量控制阀的开度变化值ΔEVW，即EVW(i)＝EVW(i-1)-ΔEVW；当温差值ΔT小于或等于第二预设值ΔT₂，ΔT＝T₁-T₃，ΔT₂＝λ+ΔT₀₁时，即T₁-T₃≤λ+ΔT₀₁，控制本次流量控制阀的开度EVW(i)在上一次流量控制阀的开度EVW(i-1)的基础上增大流量控制阀的开度变化值ΔEVW，即EVW(i)＝EVW(i-1)+ΔEVW；当温差值ΔT小于第一预设值ΔT₁、且大于第二预设值ΔT₂时，即λ+ΔT₀₁＜T₁-T₃＜δ+ΔT₀₁，控制本次流量控制阀的开度EVW(i)保持上一次流量控制阀的开度EVW(i-1)不变，即EVW(i)＝EVW(i-1)。上述流量控制阀的开度调节操作，可通过热泵供热系统的主控制器中用于控制流量控制阀的控制模块执行，也可通过热泵供热系统中设置专门用于流量控制阀控制的子控制器执行。上述主控制器或子控制器还包括存储模块，存储模块用于存储流量控制阀的开度变化值ΔEVW、第一预设温度ΔT₀₁、第一容差值δ、第二容差值λ。其中，δ＞λ≥0，第一预设值ΔT₁为第一预设温度ΔT₀₁和第一容差值δ之和，第二预设值ΔT₂为第一预设温度ΔT₀₁和第二容差值λ之和。

进一步地，上述根据进水温度T₁和出水温度T₃的温差值，调节流量控制阀的开度之后还包括：返回获取气体冷却器中水路管道的进水温度T₁、以及第二换热管的出水温度T₃的步骤。当控制器执行完流量控制阀的开度调节操作之后，流量控制阀保持本次的开度EVW(i)打开时间达到第一预设时间t₁后，控制器控制返回获取进水温度T₁和出水温度T₃的步骤，重新获取下一次的进水温度T₁(i+1)和下一次的出水温度T₃(i+1)，进入下一循环。本发明实施例的控制方法根据气体冷却器中水路管道的进水温度T₁和第二换热管的出水温度T₃了解热泵供热系统当前的运行工况，根据热泵供热系统当前的运行工况及时调节流量控制阀的开度，使得流量控制阀的开度与热泵供热系统当前的运行工况更加匹配，且流量控制阀的开度调整更加准确。其中，第一预设时间t₁的范围为10s～180s。示例地，图5中的第一预设时间t₁为30s。

需要说明的是：上述热泵供热系统还包括加热器，加热器用于加热进入第二换热管内的水。参照图6，本发明实施例中上述热泵供热系统的控制方法还包括以下步骤：获取气体冷却器中水路管道的进水温度T₁；当本次的进水温度T₁大于温度阈值T₀时，关闭加热器；当本次的进水温度T₁小于或等于温度阈值T₀时，打开加热器；记录加热器的控制间隔时间t；当所述控制间隔时间t达到预设控制间隔时间t₀后，返回获取气体冷却器中水路管道的进水温度T₁的步骤。上述加热器的打开或关闭操作，可通过热泵供热系统的主控制器中用于控制加热器的控制模块执行，也可通过热泵供热系统中设置专门用于加热器控制的子控制器执行。上述主控制器或子控制器还包括计时模块，计时模块用于记录加热器的控制间隔时间t。上述主控制器或子控制器还包括存储模块，存储模块用于存储加热器的温度阈值T₀和预设控制间隔时间t₀。本发明实施例的控制方法能够根据气体冷却器中水路管道的进水温度及时调节加热器的开闭，不仅能够防止供水管道内水的温度过低而导致蒸发器底部结冰的问题，而且能够减少加热器长时间工作而导致增加能耗的问题。上述预设控制间隔时间t₀的范围为10s～600s，示例地，图6中的预设控制间隔时间t₀为60s。

同理，本发明实施例还提供了另一种热泵供热系统的控制方法，热泵供热系统包括依次连接成回路的压缩机、气体冷却器、节流装置和蒸发器，蒸发器包括第一换热管、以及位于蒸发器的底部的第二换热管，第一换热管串联在节流装置与压缩机的吸气口之间，气体冷却器包括相互换热的制冷剂管道和水路管道，制冷剂管道位于压缩机与节流装置之间，水路管道的进水口连接有供水管道，水路管道的出水口连接有排水管道，第二换热管连接在水路管道的出水口与排水管道之间，还包括与第二换热管并联的导水管道，导水管道的一端与水路管道的出水口连通，导水管道的另一端与排水管道连通，还包括流量控制阀，流量控制阀用于调节第二换热管的进水量，控制方法包括以下步骤：获取排水管道的排水温度T₂、以及第二换热管的出水温度T₃；根据排水温度T₂和出水温度T₃的温差值，调节流量控制阀的开度。上述热泵供热系统还包括控制器、第二温度传感器和第三温度传感器，控制器控制流量控制阀的开度进行调节，第二温度传感器用于检测排水管道的排水温度T₂，第三温度传感器用于检测第二换热管的出水温度T₃。

相较于现有技术，本发明实施例提供的热泵供热系统的控制方法根据排水管道的排水温度T₂与第二换热管的出水温度T₃的温差值，通过排水管道的排水温度T₂与第二换热管的出水温度T₃的温差值，了解将排水管道内部分水导入到第二换热管内对排水管道中的进水温度的影响；若排水管道进入第二换热管中的进水量过多，可通过调节流量控制阀的开度，减少进入第二换热管内水的流量，避免排水管道的排水在第二换热管中的损失过多热量，需要增加热泵供热系统的制冷剂的流量而提高了能耗，从而保证气体冷却器中水路管道的出水口的水温较高；若排水管道进入第二换热管中的进水量过少，可通过调节流量控制阀的开度，增加进入第二换热管内水的流量，保证蒸发器底部的防结冰效果较好。因此本发明实施例热泵供热系统的控制方法能够避免第二换热管中的进水量过多或过少，在保证热泵供热系统中蒸发器的底部的防结冰效果较好的基础上，热泵供热系统的能耗较低，且控制较准确。

在另一些实施例中，热泵供热系统根据排水管道的排水温度T₂，调节流量控制阀的开度，即控制器仅根据排水管道的排水温度T₂，调节调节流量控制阀的开度，控制较简单。

进一步地，上述热泵供热系统中的流量控制阀安装在导水管道上，上述根据排水温度T₂和出水温度T₃的温差值，调节流量控制阀的开度具体包括：当排水温度T₂与出水温度T₃的温差值大于或等于第三预设值时，减小流量控制阀的开度；当排水温度T₂与出水温度T₃的温差值小于或等于第四预设值时，增大流量控制阀的开度；当排水温度T₂与出水温度T₃的温差值小于第三预设值、且大于第四预设值时，保持流量控制阀的开度。

参照图7，控制器计算得到排水温度T₂与出水温度T₃之间的温差值ΔT₀之后，将温差值ΔT₀和第三预设值ΔT₃、第四预设值ΔT₄的大小进行比较，当温差值ΔT₀大于或等于第三预设值ΔT₃，ΔT₀＝T₂-T₃，ΔT₃＝δ+ΔT₀₂时，即T₂-T₃≥δ+ΔT₀₂，控制本次流量控制阀的开度EVW(i)在上一次流量控制阀的开度EVW(i-1)的基础上减小流量控制阀的开度变化值ΔEVW，即EVW(i)＝EVW(i-1)-ΔEVW；当温差值ΔT₀小于或等于第四预设值ΔT₄，ΔT₀＝T₂-T₃，ΔT₄＝λ+ΔT₀₂时，即T₂-T₃≤λ+ΔT₀₁，控制本次流量控制阀的开度EVW(i)在上一次流量控制阀的开度EVW(i-1)的基础上增大流量控制阀的开度变化值ΔEVW，即EVW(i)＝EVW(i-1)+ΔEVW；当温差值ΔT₀小于第三预设值ΔT₃、且大于第四预设值ΔT₄时，即λ+ΔT₀₂＜T₂-T₃＜δ+ΔT₀₂，控制本次流量控制阀的开度EVW(i)保持上一次流量控制阀的开度EVW(i-1)不变，即EVW(i)＝EVW(i-1)。上述流量控制阀的开度调节操作，可通过热泵供热系统的主控制器中用于控制流量控制阀的控制模块执行，也可通过热泵供热系统中设置专门用于流量控制阀控制的子控制器执行。上述主控制器或子控制器还包括存储模块，存储模块用于存储流量控制阀的开度变化值ΔEVW、第二预设温度ΔT₀₂、第一容差值δ、第二容差值λ。其中，δ＞λ≥0，第三预设值ΔT₃为第二预设温度ΔT₀₂和第一容差值δ之和，第四预设值ΔT₄为第二预设温度ΔT₀₂和第二容差值λ之和。

进一步地，上述根据排水温度T₂和出水温度T₃的温差值，调节流量控制阀的开度之后还包括：返回获取排水管道的排水温度T₂、以及第二换热管的出水温度T₃的步骤。当控制器执行完流量控制阀的开度调节操作之后，流量控制阀保持本次的开度EVW(i)打开时间达到第二预设时间t₂后，控制器控制返回获取排水温度T₂和出水温度T₃的步骤，重新获取下一次的排水温度T₂(i+1)和下一次的出水温度T₃(i+1)，进入下一循环。本发明实施例的控制方法根据气体冷却器中水路管道的排水温度T₂和第二换热管的出水温度T₃确定热泵供热系统当前的运行工况，根据热泵供热系统当前的运行工况及时调节流量控制阀的开度，使得流量控制阀的开度与热泵供热系统当前的运行工况更加匹配，且流量控制阀的开度调整更加准确。其中，第二预设时间t₂的范围为10s～180s。示例地，图7中的第二预设时间t₂为30s。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种热泵供热系统，包括依次连接成回路的压缩机、气体冷却器、节流装置和蒸发器，其特征在于，所述蒸发器包括第一换热管、以及位于所述蒸发器的底部的第二换热管，所述第一换热管串联在所述节流装置与所述压缩机的吸气口之间，所述气体冷却器包括相互换热的制冷剂管道和水路管道，所述制冷剂管道位于所述压缩机与所述节流装置之间，所述水路管道的进水口连接有供水管道，所述水路管道的出水口连接有排水管道，所述第二换热管连接在所述水路管道的进水口与所述供水管道之间、或所述水路管道的出水口与所述排水管道之间。

2.根据权利要求1所述的热泵供热系统，其特征在于，还包括与所述第二换热管并联的导水管道，所述导水管道的一端与所述水路管道的进水口连通，所述导水管道的另一端与所述供水管道连通。

3.根据权利要求1所述的热泵供热系统，其特征在于，还包括与所述第二换热管并联的导水管道，所述导水管道的一端与所述水路管道的出水口连通，所述导水管道的另一端与所述排水管道连通。

4.根据权利要求1所述的热泵供热系统，其特征在于，还包括加热器，所述加热器用于加热进入所述第二换热管内的水。

5.根据权利要求2或3所述的热泵供热系统，其特征在于，还包括流量控制阀，所述流量控制阀用于调节所述第二换热管的进水量。

6.根据权利要求4所述的热泵供热系统，其特征在于，还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器用于检测所述气体冷却器中水路管道的进水温度。

7.根据权利要求5所述的热泵供热系统，其特征在于，还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测所述排水管道的排水温度。

8.根据权利要求6或7所述的热泵供热系统，其特征在于，还包括第三温度传感器，所述第三温度传感器用于检测所述第二换热管的出水温度。

9.一种热泵供热系统的控制方法，所述热泵供热系统包括依次连接成回路的压缩机、气体冷却器、节流装置和蒸发器，其特征在于，所述蒸发器包括第一换热管、以及位于所述蒸发器的底部的第二换热管，所述第一换热管串联在所述节流装置与所述压缩机的吸气口之间，所述气体冷却器包括相互换热的制冷剂管道和水路管道，所述制冷剂管道位于所述压缩机与所述节流装置之间，所述水路管道的进水口连接有供水管道，所述水路管道的出水口连接有排水管道，所述第二换热管连接在所述水路管道的进水口与所述供水管道之间，还包括与所述第二换热管并联的导水管道，所述导水管道的一端与所述水路管道的进水口连通，所述导水管道的另一端与所述供水管道连通，还包括流量控制阀，所述流量控制阀用于调节所述第二换热管的进水量，所述控制方法包括以下步骤：

获取所述气体冷却器中水路管道的进水温度、以及所述第二换热管的出水温度；

根据所述进水温度和所述出水温度的温差值，调节所述流量控制阀的开度。

10.根据权利要求9所述的热泵供热系统的控制方法，其特征在于，所述流量控制阀安装在所述导水管道上，所述根据所述进水温度和所述出水温度的温差值，调节所述流量控制阀的开度具体包括：

当所述进水温度与所述出水温度的温差值大于或等于第一预设值时，减小所述流量控制阀的开度；

当所述进水温度与所述出水温度的温差值小于或等于第二预设值时，增大所述流量控制阀的开度；

当所述进水温度与所述出水温度的温差值小于所述第一预设值、且大于所述第二预设值时，保持所述流量控制阀的开度。

11.根据权利要求10所述的热泵供热系统的控制方法，其特征在于，在所述根据所述进水温度和所述出水温度的温差值，调节所述流量控制阀的开度之后，还包括：

返回获取所述气体冷却器中水路管道的进水温度、以及所述第二换热管的出水温度的步骤。