CN110848845A - 一种补气增焓热泵系统、控制方法和空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种补气增焓热泵系统、控制方法和空调器，补气增焓热泵系统包括：压缩机、室内换热器、室外换热器和第三节流装置，以及设置在室内换热器和第三节流装置之间的补气装置，补气装置的气体出口端能够通过气体管路连通至压缩机的中压补气口、补气装置的液体出口端能够通过液体管路连通至第三节流装置；气体管路上还设置有太阳能集热器、使得气体管路中的冷媒能与太阳能集热器进行换热，且气体管路连通至中压补气口的管段上还分支地连通有分支支路、分支支路的另一端能连通至压缩机的低压吸气口，且分支支路上还设置有第一节流装置。通过本发明能同时避免压缩机吸气带液和补气带液，提高补气温度，并提高压缩机吸气量和制热量。
Description
技术领域
本发明属于热泵技术领域，具体涉及一种补气增焓热泵系统、控制方法和空调器。
背景技术
对空气源热泵产品而言，机组如何在低温甚至超低温环境下保持制热能力不衰减或少衰减的问题，是目前各厂家重点关注和需要解决的问题。
由于(超)低温环境下，室外侧换热器换热能力低，蒸发温度低，导致压缩机吸气温度低，冷媒流量小，排气温度高，整机能力能效降低。目前，很多产品采用了补气增焓的技术以提升机组低温工况下的制热能力。
目前方案中，机组通过闪蒸器闪发出来的制冷剂气体补入压缩机中，以此方式增加压缩机排气量，同时降低压缩机的排气温度，提升机组的能力和能效，但压缩机低压腔吸入的制冷剂气体温度依然较低，低压腔做功相对较少。此外通过闪蒸器闪发出来的制冷剂可能存在带液情况，影响压缩机可靠性。
此外，结合太阳能集热器的热泵系统，大多采用提高蒸发温度的方法，让制冷剂直接进入太阳能集热器中吸热后，再进入蒸发器。如专利号为CN107477913 A，直膨式太阳能热泵系统及其控制方法，此方式虽然可以提高蒸发温度，但是无法同时提高补气温度，保证压缩机正常运行。
由于现有技术中热泵机组存在低温制热量衰减大，低温下压缩机出现吸气量不足，甚至吸气带液、低温下压缩机补气带液，压缩机运行不可靠等技术问题，因此本发明研究设计出一种补气增焓热泵系统、控制方法和空调器。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的热泵机组存在无法同时克服低压吸气带液和补气带液等缺陷，从而提供一种补气增焓热泵系统、控制方法和空调器。
本发明提供一种补气增焓热泵系统，其包括：
压缩机、室内换热器、室外换热器和第三节流装置，以及设置在所述室内换热器和所述第三节流装置之间的补气装置，所述补气装置的气体出口端能够通过气体管路连通至所述压缩机的中压补气口、所述补气装置的液体出口端能够通过液体管路连通至所述第三节流装置；
所述气体管路上还设置有太阳能集热器、使得所述气体管路中的冷媒能与所述太阳能集热器进行换热，且所述气体管路连通至所述中压补气口的管段上还分支地连通有分支支路、所述分支支路的另一端能连通至所述压缩机的低压吸气口，且所述分支支路上还设置有第一节流装置。
优选地，
在所述气体管路上的所述太阳能集热器的两端还并联地设置有第一管路，所述第一管路上还设置有第一控制阀，在所述太阳能集热器的两端的所述气体管路上还设置有第二控制阀。
优选地，
所述液体管路也穿设进入所述太阳能集热器中、且使得所述液体管路中的冷媒也能与所述太阳能集热器进行换热。
优选地，
在所述太阳能集热器的两端的所述液体管路上还设置有第三控制阀，在所述液体管路上的所述太阳能集热器的两端还并联地设置有第二管路，所述第二管路上还设置有第四控制阀。
优选地，
当同时包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀时，所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀和所述第四控制阀均为电磁阀。
优选地，
在所述太阳能集热器上还设置有第一温度传感器；所述补气装置的气体出口端设置有第二温度传感器，所述补气装置的液体出口端设置有第三温度传感器。
优选地，
所述压缩机的高压排气口设置有第一压力传感器，所述压缩机的低压吸气口设置有第二压力传感器，所述压缩机的低压吸气口设置有第三压力传感器。
优选地，
所述补气装置包括经济器、主流路和辅流路，所述主流路穿设于所述经济器中、所述辅流路穿设于所述经济器中，使得所述主流路中的冷媒与所述辅流路中的冷媒在所述经济器中进行换热，且所述主流路与所述液体管路连通、所述辅流路与所述气体管路连通，所述主流路的另一端和所述辅流路的另一端汇合连通后与所述室内换热器连通，且在所述辅流路上位于所述经济器和所述室内换热器之间的位置还设置有第二节流装置。
本发明还提供一种补气增焓热泵系统的控制方法，其使用前任一项所述的补气增焓热泵系统，在制冷模式或制热模式下对压缩机进行补气增焓的切换控制。
优选地，
当包括第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器，以及包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀时：以及所述热泵系统为制热运行时：
所述第一温度传感器检测出的所述太阳能集热器的温度为T集，所述第二温度传感器检测出的所述补气装置的气体出口端的温度为T辅，所述第三温度传感器检测出的所述补气装置的液体出口端的温度为T主；
并且当T集＞T辅时，控制关闭所述第一控制阀、控制关闭所述第三控制阀，控制打开所述第二控制阀、控制打开所述第四控制阀；
当T集＜T辅且T集＜T主时，控制打开所述第一控制阀、控制打开所述第三控制阀，控制关闭所述第二控制阀、控制关闭所述第四控制阀；
当T集≤T辅且T集≥T主时，控制打开所述第一控制阀、控制打开所述第四控制阀，控制关闭所述第二控制阀、控制关闭所述第三控制阀。
优选地，
当T集＞T辅时，控制所述第一节流装置打开；
当T集＜T辅且T集＜T主时，控制所述第一节流装置关闭；
当T集≤T辅且T集≥T主时，控制所述第一节流装置关闭。
优选地，
当包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀时：以及所述热泵系统为制冷运行时：控制打开所述第四控制阀，控制关闭所述第一控制阀、控制关闭所述第二控制阀和控制关闭所述第三控制阀，且控制关闭所述第一节流装置。
本发明还提供一种空调器，其包括前任一项所述补气增焓热泵系统。
本发明提供的一种补气增焓热泵系统、控制方法和空调器具有如下有益效果：
本发明通过在补气装置的气体出口的气体管路上设置太阳能集热器，能够对补气管路中的制冷剂进行加热，提升压缩机中压补气口的补气温度，使得补气不带液，同时还通过与气体管路补气管段上分支出的分支支路、且通过第二节流装置，能够使得被太阳能集热器加热后的制冷剂经过第二节流装置节流降压后还连通至压缩机的低压吸气口，从而对进入压缩机吸气口中的制冷剂起到加热作用，同时也有效地保证了压缩机低压吸气口的吸气不带液；可以同时避免压缩机吸气带液和防止压缩机补气带液，提高补气温度，并提高压缩机吸气量，提高机组制热量；增加分支支路还与蒸发器出口冷媒混合，增加低压侧的冷媒量，提高压缩机吸气量，达到提高压缩机的制热量和能效的目的；并且太阳能集热器还设置在液体管路上、能够对补气装置液体出口的冷媒进行吸热作用，太阳能集热器充当散热器，给制冷剂散热，进一步降低进入蒸发器中的冷媒温度，有效提高该处制冷剂的过冷度，进一步提高热泵机组的能效。
附图说明
图1为本发明的补气增焓热泵系统的结构示意图。
图中附图标记表示为：
1、压缩机；1A、高压排气口；1B、低压吸气口；1C、中压补气口；2、四通阀；3、室外换热器；4、室内换热器；5、经济器；6、第一控制阀；7、太阳能集热器；8、第二控制阀；9、第三控制阀；10、第四控制阀；11、第一节流装置；12、第二节流装置；13、第三节流装置；14、第一压力传感器；15、第二压力传感器；16、第三压力传感器；17、第一温度传感器；18、第二温度传感器；19、第三温度传感器。
101、气体管路；102、液体管路；103、分支支路；104、第一管路；105、第二管路；106、辅流路；107、主流路。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种补气增焓热泵系统，其包括：
压缩机1、室内换热器4、室外换热器3和第三节流装置13，以及设置在所述室内换热器4和所述第三节流装置13之间的补气装置，所述补气装置的气体出口端能够通过气体管路101连通至所述压缩机1的中压补气口1C、所述补气装置的液体出口端能够通过液体管路102连通至所述第三节流装置13；
所述气体管路101上还设置有太阳能集热器7、使得所述气体管路101中的冷媒能与所述太阳能集热器7进行换热，且所述气体管路101连通至所述中压补气口1C的管段上还分支地连通有分支支路103、所述分支支路103的另一端能连通至所述压缩机1的低压吸气口1B，且所述分支支路103上还设置有第一节流装置11。
本发明通过在补气装置的气体出口的气体管路上设置太阳能集热器，能够对补气管路中的制冷剂进行加热，提升压缩机中压补气口的补气温度，使得补气不带液，同时还通过与气体管路补气管段上分支出的分支支路、且通过第二节流装置，能够使得被太阳能集热器加热后的制冷剂经过第二节流装置节流降压后还连通至压缩机的低压吸气口，从而对进入压缩机吸气口中的制冷剂起到加热作用，同时也有效地保证了压缩机低压吸气口的吸气不带液；可以同时避免压缩机吸气带液和防止压缩机补气带液，提高补气温度，并提高压缩机吸气量，提高机组制热量；增加分支支路还与蒸发器出口冷媒混合，增加低压侧的冷媒量，提高压缩机吸气量，达到提高压缩机的制热量和能效的目的。
本发明是一个与太阳能集热器相结合的补气增焓热泵系统，采用太阳能平板集热器给经济器后的制冷剂加热，制冷剂吸收太阳能集热器的热量蒸发成气体后分成两路，一路经压缩机的补气口进入压缩机，提高补气温度，另一个经第一节流装置11后与室外换热器3出口的冷媒混合进入压缩机1吸气口，提高压缩机的吸气量。
另外，在太阳能集热器达不到加热冷媒效果时，可充当散热器给主路的制冷剂散热，进一步提高过冷度。
本发明中所提到的压缩机1为带有补气功能和双级压缩的压缩机。太阳能集热器7有两个冷媒流路，分别通主路冷媒和辅路冷媒。机组有2种运行模式，制热模式下开补气和制冷模式下关补气。
优选地，
在所述气体管路101上的所述太阳能集热器7的两端还并联地设置有第一管路104，所述第一管路104上还设置有第一控制阀6，在所述太阳能集热器7的两端的所述气体管路101上还设置有第二控制阀8。这是本发明的补气增焓热泵系统的优选结构形式，通过在太阳能集热器两端并联设置第一管路以及在其上设置的第一控制阀、以及设置在气体管路上的第二控制阀，能够根据不同的情况对太阳能集热器通过第一管路进行短路，使得尤其是太阳能集热器中温度不够高时直接通过第一管路进行补气，太阳能集热器中温度高于补气装置的气体出口的温度时通过接通太阳能集热器所在的气体管路以对制冷剂进行加热作用，提升补气温度、避免补气带液，且还能同时提升吸气温度，避免吸气带液。
优选地，
所述液体管路102也穿设进入所述太阳能集热器7中、且使得所述液体管路102中的冷媒也能与所述太阳能集热器7进行换热。通过将液体管路穿设进入太阳能集热器中，使得液体管路中的冷媒还能与太阳能集热器进行换热，能够对补气装置液体出口的冷媒进行吸热作用，太阳能集热器充当散热器，给制冷剂散热，进一步降低进入蒸发器中的冷媒温度，有效提高该处制冷剂的过冷度，进一步提高热泵机组的能效。
优选地，
在所述太阳能集热器7的两端的所述液体管路102上还设置有第三控制阀9，在所述液体管路102上的所述太阳能集热器7的两端还并联地设置有第二管路105，所述第二管路105上还设置有第四控制阀10。通过在液体管路上设置的第三控制阀以及在其上太阳能集热器两端并联设置第二管路以及第四控制阀，能够根据不同的情况对太阳能集热器通过第二管路进行短路，使得尤其是太阳能集热器中温度不够低时直接通过第二管路进行回液，太阳能集热器中温度低于补气装置的液体出口的温度时通过接通太阳能集热器所在的液体管路以对制冷剂进行制冷吸热作用，提升蒸发器进口的过冷度、进一步提高热泵机组的蒸发换热效率，进一步提升能效。
优选地，
当同时包括第一控制阀6、第二控制阀8、第三控制阀9和第四控制阀10时，所述第一控制阀6、所述第二控制阀8、所述第三控制阀9和所述第四控制阀10均为电磁阀。这是本发明的四个控制阀的优选结构形式，能够增强智能控制精度。
优选地，
在所述太阳能集热器7上还设置有第一温度传感器17；所述补气装置的气体出口端设置有第二温度传感器18，所述补气装置的液体出口端设置有第三温度传感器19。通过第一温度传感器能够对太阳能集热器中的温度T集进行检测，通过第二温度传感器能够对补气装置的气体出口端的温度T辅进行检测，通过第三温度传感器能够对补气装置的气体出口端的温度T主进行检测，从而根据太阳能集热器中的温度T集与T辅和/或T主之间的关系进行控制太阳能集热器是对补气管路进行加热与否、或是对回液管路进行制冷吸热与否，实现高效智能的控制。
优选地，
所述压缩机1的高压排气口1A设置有第一压力传感器14，所述压缩机1的低压吸气口1B设置有第二压力传感器15，所述压缩机1的中压补气口1C设置有第三压力传感器16。这是本发明的热泵系统中的进一步优选结构形式，通过上述第一、第二和第三压力传感器能够分别检测压缩机高压排气口、低压吸气口以及中压补气口处的压力大小值。
优选地，
所述补气装置包括经济器5和主流路107和辅流路106，所述主流路107穿设于所述经济器5中、所述辅流路106穿设于所述经济器5中，使得所述主流路107中的冷媒与所述辅流路106中的冷媒在所述经济器中进行换热，且所述主流路107与所述液体管路102连通、所述辅流路106与所述气体管路101连通，所述主流路107的另一端和所述辅流路106的另一端汇合连通后与所述室内换热器4连通，且在所述辅流路106上位于所述经济器5和所述室内换热器4之间的位置还设置有第二节流装置12。这是本发明的补气装置的优选结构形式，通过经济器和主流路、辅流路以及第二节流装置的结构形式，能够使得从室内换热器4出来的制冷剂通过第二节流装置节流降压后在经济器中(辅流路)与另一路(主流路)进行换热，提高辅流路中的温度，为补气增焓提供条件，主流路被降温，提高过冷度，提高蒸发换热效果。
本发明还提供一种补气增焓热泵系统的控制方法，其使用前任一项所述的补气增焓热泵系统，在制冷模式或制热模式下对压缩机进行补气增焓的切换控制。
本发明通过在补气装置的气体出口的气体管路上设置太阳能集热器，能够对补气管路中的制冷剂进行加热，提升压缩机中压补气口的补气温度，使得补气不带液，同时还通过与气体管路补气管段上分支出的分支支路、且通过第二节流装置，能够使得被太阳能集热器加热后的制冷剂经过第二节流装置节流降压后还连通至压缩机的低压吸气口，从而对进入压缩机吸气口中的制冷剂起到加热作用，同时也有效地保证了压缩机低压吸气口的吸气不带液；可以同时避免压缩机吸气带液和防止压缩机补气带液，提高补气温度，并提高压缩机吸气量，提高机组制热量；增加分支支路还与蒸发器出口冷媒混合，增加低压侧的冷媒量，提高压缩机吸气量，达到提高压缩机的制热量和能效的目的；并且太阳能集热器还设置在液体管路上、能够对补气装置液体出口的冷媒进行吸热作用，太阳能集热器充当散热器，给制冷剂散热，进一步降低进入蒸发器中的冷媒温度，有效提高该处制冷剂的过冷度，进一步提高热泵机组的能效。
优选地，
当包括第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器，以及包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀时：以及所述热泵系统为制热运行时：
所述第一温度传感器检测出的所述太阳能集热器的温度为T集，所述第二温度传感器检测出的所述补气装置的气体出口端的温度为T辅，所述第三温度传感器检测出的所述补气装置的液体出口端的温度为T主；
并且当T集＞T辅时，控制关闭所述第一控制阀6、控制关闭所述第三控制阀9，控制打开所述第二控制阀8、控制打开所述第四控制阀10；
当T集＜T辅且T集＜T主时，控制打开所述第一控制阀6、控制打开所述第三控制阀9，控制关闭所述第二控制阀8、控制关闭所述第四控制阀10；
当T集≤T辅且T集≥T主时，控制打开所述第一控制阀6、控制打开所述第四控制阀10，控制关闭所述第二控制阀8、控制关闭所述第三控制阀9。
这是本发明的热泵系统在三种不同的情况下(T集的温度大小范围)的优选控制形式，能够使得太阳能集热器温度过高时控制其与气体管路中的制冷剂进行换热，提高补气制冷剂的温度，防止补气和吸气带液，提高机组能效；太阳能集热器温度过低时控制其与液体管路中的制冷剂进行换热，对制冷剂吸热，提高进入蒸发器中的制冷剂的过冷度，降低温度，提高蒸发换热量，提高机组能效，在太阳能集热器温度介于T主和T辅时，控制太阳能集热器不换热，保证机组按照原有补气增焓管路进行运行，保证补气增焓。
优选地，
当T集＞T辅时，控制所述第一节流装置11打开；
当T集＜T辅且T集＜T主时，控制所述第一节流装置11关闭；
当T集≤T辅且T集≥T主时，控制所述第一节流装置11关闭。
这是本发明的热泵系统在三种不同的情况下(T集的温度大小范围)的进一步优选控制形式，能够使得太阳能集热器温度过高时控制分支支路中的节流装置工作、以对压缩机吸气管路进行补气，提高吸气温度，避免吸气带液；太阳能集热器温度过低时控制分支支路中的节流装置不工作、因为此时太阳能集热器不会对冷媒进行加热，因此控制该中压补气管路不对吸气管路补气，保证原有低压吸气正常运行；在太阳能集热器温度介于T主和T辅时，控制分支支路中的节流装置不工作、因为此时太阳能集热器不会对冷媒进行加热，因此控制该中压补气管路不对吸气管路补气，保证原有低压吸气正常运行。
制热模式下开补气。此种运行模式有三种状态，如下所示：
当T集＞T辅时，太阳能集热器可以充当加热器给制冷剂加热。控制方法如下：关闭第一电磁阀(第一控制阀6)、第三电磁阀(第三控制阀9)，打开第二电磁阀(第二控制阀8)、第四电磁阀(第四控制阀10)。第一节流装置11根据系统运行情况自动调节。
工作流程：压缩机1的高温高压的冷媒经过四通阀2后进入室内换热器4，在室内换热器4出口分两路，经过第二节流装置为辅路，直接进入经济器的为主路。其中制冷剂经过第二节流装置12节流后，进入经济器5，与主路的冷媒在经济器5中互相换热。辅路的制冷剂经过第二电磁阀(第二控制阀8)后进入太阳能集热器7继续蒸发吸热，之后分成2路，一路直接进入压缩机1的补气口，另一路经过第一节流装置节流后，与室外换热器3出来的冷媒混合后，经过四通阀2进入压缩机1的吸气口。主路的制冷剂在经济器5中放热后，经第四电磁阀，再经第三节流装置节流后进入室外换热器3，与第一节流装置后的冷媒混合。
由于系统的高压压力P3(由高压传感器(第一压力传感器14)检测得到)受室内环境温度的影响，低压压力P1(由低压传感器(第二压力传感器15)检测得到)受室外环境温度的影响，因此存在一个最佳的中间压力P2(由中压传感器(第三压力传感器16)检测得到)。根据实验数据总结可以得到最佳中间压力
其中k值取0.98～1.14。电子膨胀阀根据最优K值控制。
当T集＜T辅且T集＜T主时，太阳能集热器可以充当散热器给主路的制冷剂散热，提高主路制冷剂的过冷度。控制方法如下：关闭第二电磁阀(第二控制阀8)、第四电磁阀(第四控制阀10)，打开第一电磁阀(第一控制阀6)、第三电磁阀(第三控制阀9)。第一节流装置11处于完全关闭状态。
工作流程：压缩机1的高温高压的冷媒经过四通阀2后进入室内换热器4，在室内换热器4出口分两路。其中一路走辅路，经过第二节流装置12节流后，进入经济器5，与主路的冷媒在经济器5中互相换热。辅路的制冷剂经过第一电磁阀(第一控制阀6)后，直接进入压缩机1的补气口。主路的制冷剂在经济器5中放热后，经第三电磁阀(第三控制阀9)进入太阳能集热器7继续降温，再经第三节流装置13节流后进入室外换热器3，经过四通阀2进入压缩机1的吸气口。
当T集≤T辅且T集≥T主时，太阳能集热器无法提供热源，也无法作为散热器给制冷剂散热。控制方法如下：关闭第二电磁阀(第二控制阀8)、第三电磁阀(第三控制阀9)，打开第一电磁阀(第一控制阀6)、第四电磁阀(第四控制阀10)。第一节流装置11处于完全关闭状态。
工作流程：压缩机1的高温高压的冷媒经过四通阀2后进入室内换热器4，在室内换热器4出口分两路，经过第二节流装置为辅路，直接进入经济器的为主路。其中制冷剂经过第二节流装置12节流后，进入经济器5，与主路的冷媒在经济器5中互相换热。辅路的制冷剂经过第一电磁阀(第一控制阀6)后，直接进入压缩机1的补气口。主路的制冷剂在经济器5中放热后，经第四电磁阀(第四控制阀10)，再经第三节流装置13节流后进入室外换热器3，经过四通阀2进入压缩机1的吸气口。
优选地，
当包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀时：以及所述热泵系统为制冷运行时：控制打开所述第四控制阀10，控制关闭所述第一控制阀6、控制关闭所述第二控制阀8和控制关闭所述第三控制阀9，且控制关闭所述第一节流装置11。这是本发明热泵系统运行在制冷模式下的优选控制方式，此时太阳能集热器的气体管路被断开、液体管路被短路，实现制冷过程正常运行。即制冷模式下，关补气，制冷剂不经过太阳能集热器。控制方法如下：关闭第一电磁阀(第一控制阀6)、第二电磁阀(第二控制阀8)、第三电磁阀(第三控制阀9)，打开第四电磁阀(第四控制阀10)。第一节流装置11处于完全关闭状态。
工作流程：压缩机1高温高压的冷媒经过四通阀2后，进入室外换热器3，再经过第三节流装置13，经第四电磁阀(第四控制阀10)、经济器5后进入室内换热器4，再经过四通阀2后进入压缩机1的吸气口。
本发明还提供一种空调器，其包括前任一项所述补气增焓热泵系统。本发明通过在补气装置的气体出口的气体管路上设置太阳能集热器，能够对补气管路中的制冷剂进行加热，提升压缩机中压补气口的补气温度，使得补气不带液，同时还通过与气体管路补气管段上分支出的分支支路、且通过第二节流装置，能够使得被太阳能集热器加热后的制冷剂经过第二节流装置节流降压后还连通至压缩机的低压吸气口，从而对进入压缩机吸气口中的制冷剂起到加热作用，同时也有效地保证了压缩机低压吸气口的吸气不带液；可以同时避免压缩机吸气带液和防止压缩机补气带液，提高补气温度，并提高压缩机吸气量，提高机组制热量；增加分支支路还与蒸发器出口冷媒混合，增加低压侧的冷媒量，提高压缩机吸气量，达到提高压缩机的制热量和能效的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (13)
1.一种补气增焓热泵系统，其特征在于：包括：
压缩机(1)、室内换热器(4)、室外换热器(3)和第三节流装置(13)，以及设置在所述室内换热器(4)和所述第三节流装置(13)之间的补气装置，所述补气装置的气体出口端能够通过气体管路(101)连通至所述压缩机(1)的中压补气口(1C)、所述补气装置的液体出口端能够通过液体管路(102)连通至所述第三节流装置(13)；
所述气体管路(101)上还设置有太阳能集热器(7)、使得所述气体管路(101)中的冷媒能与所述太阳能集热器(7)进行换热，且所述气体管路(101)连通至所述中压补气口(1C)的管段上还分支地连通有分支支路(103)、所述分支支路(103)的另一端能连通至所述压缩机(1)的低压吸气口(1B)，且所述分支支路(103)上还设置有第一节流装置(11)。
2.根据权利要求1所述的补气增焓热泵系统，其特征在于：
在所述气体管路(101)上的所述太阳能集热器(7)的两端还并联地设置有第一管路(104)，所述第一管路(104)上还设置有第一控制阀(6)，在所述太阳能集热器(7)的两端的所述气体管路(101)上还设置有第二控制阀(8)。
3.根据权利要求1或2所述的补气增焓热泵系统，其特征在于：
所述液体管路(102)也穿设进入所述太阳能集热器(7)中、且使得所述液体管路(102)中的冷媒也能与所述太阳能集热器(7)进行换热。
4.根据权利要求3所述的补气增焓热泵系统，其特征在于：
在所述太阳能集热器(7)的两端的所述液体管路(102)上还设置有第三控制阀(9)，在所述液体管路(102)上的所述太阳能集热器(7)的两端还并联地设置有第二管路(105)，所述第二管路(105)上还设置有第四控制阀(10)。
5.根据权利要求4所述的补气增焓热泵系统，其特征在于：
当同时包括第一控制阀(6)、第二控制阀(8)、第三控制阀(9)和第四控制阀(10)时，所述第一控制阀(6)、所述第二控制阀(8)、所述第三控制阀(9)和所述第四控制阀(10)均为电磁阀。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的补气增焓热泵系统，其特征在于：
在所述太阳能集热器(7)上还设置有第一温度传感器(17)；所述补气装置的气体出口端设置有第二温度传感器(18)，所述补气装置的液体出口端设置有第三温度传感器(19)。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的补气增焓热泵系统，其特征在于：
所述压缩机(1)的高压排气口(1A)设置有第一压力传感器(14)，所述压缩机(1)的低压吸气口(1B)设置有第二压力传感器(15)，所述压缩机(1)的中压补气口(1C)设置有第三压力传感器(16)。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的补气增焓热泵系统，其特征在于：
所述补气装置包括经济器(5)和主流路(107)和辅流路(106)，所述主流路(107)穿设于所述经济器(5)中、所述辅流路(106)穿设于所述经济器(5)中，使得所述主流路(107)中的冷媒与所述辅流路(106)中的冷媒在所述经济器中进行换热，且所述主流路(107)与所述液体管路(102)连通、所述辅流路(106)与所述气体管路(101)连通，所述主流路(107)的另一端和所述辅流路(106)的另一端汇合连通后与所述室内换热器(4)连通，且在所述辅流路(106)上位于所述经济器(5)和所述室内换热器(4)之间的位置还设置有第二节流装置(12)。
9.一种补气增焓热泵系统的控制方法，其特征在于：
使用权利要求1-8中任一项所述的补气增焓热泵系统，在制冷模式或制热模式下对压缩机进行补气增焓的切换控制。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于：
当包括第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器，以及包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀时：以及所述热泵系统为制热运行时：
所述第一温度传感器检测出的所述太阳能集热器的温度为T集，所述第二温度传感器检测出的所述补气装置的气体出口端的温度为T辅，所述第三温度传感器检测出的所述补气装置的液体出口端的温度为T主；
并且当T集＞T辅时，控制关闭所述第一控制阀(6)、控制关闭所述第三控制阀(9)，控制打开所述第二控制阀(8)、控制打开所述第四控制阀(10)；
当T集＜T辅且T集＜T主时，控制打开所述第一控制阀(6)、控制打开所述第三控制阀(9)，控制关闭所述第二控制阀(8)、控制关闭所述第四控制阀(10)；
当T集≤T辅且T集≥T主时，控制打开所述第一控制阀(6)、控制打开所述第四控制阀(10)，控制关闭所述第二控制阀(8)、控制关闭所述第三控制阀(9)。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于：
当T集＞T辅时，控制所述第一节流装置(11)打开；
当T集＜T辅且T集＜T主时，控制所述第一节流装置(11)关闭；
当T集≤T辅且T集≥T主时，控制所述第一节流装置(11)关闭。
12.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于：
当包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀时：以及所述热泵系统为制冷运行时：控制打开所述第四控制阀(10)，控制关闭所述第一控制阀(6)、控制关闭所述第二控制阀(8)和控制关闭所述第三控制阀(9)，且控制关闭所述第一节流装置(11)。
13.一种空调器，其特征在于：包括权利要求1-8中任一项所述补气增焓热泵系统。
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|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111503926A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-07 | 青岛海尔空调电子有限公司 | 热泵系统 |
| CN111692653A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-09-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 压缩机、空调器及压缩机的控制方法 |
| WO2021208197A1 (zh) * | 2020-04-13 | 2021-10-21 | 南京天加环境科技有限公司 | 一种双压缩机空气源冷水热泵机组及其控制方法 |
| CN114623634A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-06-14 | 浙江中广电器集团股份有限公司 | 一种低温热泵闪蒸罐系统的节流阀系统以及控制方法 |
| CN115420006A (zh) * | 2022-09-05 | 2022-12-02 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | 一种空调器及其控制方法、装置和可读存储介质 |
Citations (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005283058A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Hitachi Ltd | 再熱除湿型空気調和機 |
| WO2009066581A1 (ja) * | 2007-11-22 | 2009-05-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | ヒートポンプ式空気調和機 |
| CN102679609A (zh) * | 2012-06-07 | 2012-09-19 | 四川同达博尔置业有限公司 | 风冷热泵空调 |
| KR20130048476A (ko) * | 2011-11-02 | 2013-05-10 | 대성히트펌프 주식회사 | 착상 방지 히트펌프 시스템 및 그 히트펌프 시스템의 작동방법 |
| CN203083217U (zh) * | 2013-02-04 | 2013-07-24 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调器 |
| WO2014068967A1 (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-08 | パナソニック株式会社 | 冷凍装置 |
| CN104613665A (zh) * | 2015-02-02 | 2015-05-13 | 珠海格力电器股份有限公司 | 热泵空调系统 |
| CN106091458A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-11-09 | 合肥海瑞弗机房设备有限公司 | 一体式高温变频热泵加热空调系统 |
| CN206037478U (zh) * | 2016-07-28 | 2017-03-22 | 宁夏塞上阳光太阳能有限公司 | 一种带有太阳能辅助蒸发管路的空气源热泵系统 |
| CN206488508U (zh) * | 2016-12-28 | 2017-09-12 | 江西浩金欧博空调制造有限公司 | 机头相变蓄热除霜型低温空气源热泵机组 |
| CN107388621A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-11-24 | 东北电力大学 | 蓄热式太阳能耦合喷气增焓型空气源热泵系统及其控制方法 |
| CN107677009A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-02-09 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调器系统、运行控制方法和计算机可读存储介质 |
| CN107878154A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-04-06 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种双级增焓车用空调系统和控制方法 |
| CN108426370A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-08-21 | 江苏天合能源管理有限公司 | 一种废热回收型家用空气能热泵热水器及制热、除霜方法 |
| CN108592463A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-09-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调热泵系统及控制方法 |
| CN109341130A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-02-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种具有混合工质的空调系统 |
| CN208536440U (zh) * | 2018-05-30 | 2019-02-22 | 酒泉蓝能太空能科技有限公司 | 一种太阳能空气能热泵机组 |
| CN109945549A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-06-28 | 哈尔滨工业大学 | 一种外接可持续热源的超低环温太阳能-空气源热泵机组 |
| CN209230075U (zh) * | 2019-01-04 | 2019-08-09 | 山东省科学院能源研究所 | 一种带有半导体低温补偿经济器的热泵系统 |
| CN110173913A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-08-27 | 同济大学 | 一种超大过冷度的蒸气压缩高温热泵机组 |
| CN110411059A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-05 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种双蒸发温度热泵系统、空调器及控制方法 |
| CN211119815U (zh) * | 2019-11-18 | 2020-07-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种补气增焓热泵系统和空调器 |
-
2019
- 2019-11-18 CN CN201911128457.XA patent/CN110848845B/zh active Active
Patent Citations (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005283058A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Hitachi Ltd | 再熱除湿型空気調和機 |
| WO2009066581A1 (ja) * | 2007-11-22 | 2009-05-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | ヒートポンプ式空気調和機 |
| KR20130048476A (ko) * | 2011-11-02 | 2013-05-10 | 대성히트펌프 주식회사 | 착상 방지 히트펌프 시스템 및 그 히트펌프 시스템의 작동방법 |
| CN102679609A (zh) * | 2012-06-07 | 2012-09-19 | 四川同达博尔置业有限公司 | 风冷热泵空调 |
| WO2014068967A1 (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-08 | パナソニック株式会社 | 冷凍装置 |
| CN203083217U (zh) * | 2013-02-04 | 2013-07-24 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调器 |
| CN104613665A (zh) * | 2015-02-02 | 2015-05-13 | 珠海格力电器股份有限公司 | 热泵空调系统 |
| CN206037478U (zh) * | 2016-07-28 | 2017-03-22 | 宁夏塞上阳光太阳能有限公司 | 一种带有太阳能辅助蒸发管路的空气源热泵系统 |
| CN106091458A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-11-09 | 合肥海瑞弗机房设备有限公司 | 一体式高温变频热泵加热空调系统 |
| CN206488508U (zh) * | 2016-12-28 | 2017-09-12 | 江西浩金欧博空调制造有限公司 | 机头相变蓄热除霜型低温空气源热泵机组 |
| CN107388621A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-11-24 | 东北电力大学 | 蓄热式太阳能耦合喷气增焓型空气源热泵系统及其控制方法 |
| CN107878154A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-04-06 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种双级增焓车用空调系统和控制方法 |
| CN107677009A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-02-09 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调器系统、运行控制方法和计算机可读存储介质 |
| CN108592463A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-09-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调热泵系统及控制方法 |
| CN208536440U (zh) * | 2018-05-30 | 2019-02-22 | 酒泉蓝能太空能科技有限公司 | 一种太阳能空气能热泵机组 |
| CN108426370A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-08-21 | 江苏天合能源管理有限公司 | 一种废热回收型家用空气能热泵热水器及制热、除霜方法 |
| CN109341130A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-02-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种具有混合工质的空调系统 |
| CN209230075U (zh) * | 2019-01-04 | 2019-08-09 | 山东省科学院能源研究所 | 一种带有半导体低温补偿经济器的热泵系统 |
| CN109945549A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-06-28 | 哈尔滨工业大学 | 一种外接可持续热源的超低环温太阳能-空气源热泵机组 |
| CN110173913A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-08-27 | 同济大学 | 一种超大过冷度的蒸气压缩高温热泵机组 |
| CN110411059A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-05 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种双蒸发温度热泵系统、空调器及控制方法 |
| CN211119815U (zh) * | 2019-11-18 | 2020-07-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种补气增焓热泵系统和空调器 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021208197A1 (zh) * | 2020-04-13 | 2021-10-21 | 南京天加环境科技有限公司 | 一种双压缩机空气源冷水热泵机组及其控制方法 |
| CN111503926A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-07 | 青岛海尔空调电子有限公司 | 热泵系统 |
| CN111692653A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-09-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 压缩机、空调器及压缩机的控制方法 |
| CN111692653B (zh) * | 2020-07-15 | 2024-02-27 | 珠海格力电器股份有限公司 | 压缩机的控制方法 |
| CN114623634A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-06-14 | 浙江中广电器集团股份有限公司 | 一种低温热泵闪蒸罐系统的节流阀系统以及控制方法 |
| CN115420006A (zh) * | 2022-09-05 | 2022-12-02 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | 一种空调器及其控制方法、装置和可读存储介质 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| CN209944563U (zh) | 空调器 |
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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