CN114941913A - 复叠式热泵系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及复叠式热泵技术领域，具体提供了一种复叠式热泵系统，旨在解决现有复叠式热泵系统的运行能效低的问题。为此，本发明的复叠式热泵系统包括高压冷媒循环回路和低压冷媒循环回路，高压冷媒循环回路上设置有第一压缩机、第一换热器、第一节流构件和中间换热器，低压冷媒循环回路上设置有第二压缩机、中间换热器、氟泵、第二节流构件和第二换热器，高压冷媒循环回路和低压冷媒循环回路设置成能够通过中间换热器进行换热。基于上述结构设置，本发明的高压冷媒循环回路和低压冷媒循环回路能够通过中间换热器进行换热，并且通过在低压冷媒循环回路中设置氟泵，以便能够有效提高低压冷媒循环回路的运行能效，进而提高复叠式热泵系统的运行能效。

Description

复叠式热泵系统

技术领域

本发明涉及复叠式热泵技术领域，具体提供一种复叠式热泵系统。

背景技术

随着节能减排的政策推广，食品加工、纺织和化工等行业使用高温热泵系统来进行高温加热处理的应用场合越来越多。而随着工业加热的需求日益旺盛，用户对高温热泵系统的应用要求也越来越高。首先，高温热泵系统的最终供热温度一般都需要大于70℃，有的甚至需要超过90℃；其次，高温热泵系统所应用的环境工况也跨度非常大，室外环境温度从-30℃到35℃，并且，无论冬季还是夏季，都需要提供高温热水或热风。

具体而言，工业使用的高温热水温度较高，这就导致普通热泵系统往往难以达到实际的加热使用需求，而复叠式热泵系统用来提供高温热水的技术已经非常成熟。复叠式热泵系统一般包括高压冷媒循环回路和低压冷媒循环回路，高压冷媒循环回路和低压冷媒循环回路通过共用的中间换热器进行换热，以达到提供高温热水的目的。然而，现有的复叠式热泵系统在额定工况之外，例如，在室外环境温度比较高时，仍需要复叠运行，即，在蒸发温度和冷凝温度温差较小的工况下仍然采用两级压缩，这种设置方式的调节灵活性不高，从而造成损失较大，进而导致复叠式热泵系统的运行能效低，导致能源浪费。

相应地，本领域需要一种新的复叠式热泵系统来解决上述技术问题。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有复叠式热泵系统运行能效低的问题。

本发明提供一种复叠式热泵系统，所述复叠式热泵系统包括高压冷媒循环回路和低压冷媒循环回路，

所述高压冷媒循环回路上设置有第一压缩机、第一换热器、第一节流构件和中间换热器，

所述低压冷媒循环回路上设置有第二压缩机、所述中间换热器、氟泵、第二节流构件和第二换热器，

所述高压冷媒循环回路和所述低压冷媒循环回路设置成能够通过所述中间换热器进行换热。

在上述复叠式热泵系统的优选技术方案中，所述复叠式热泵系统还包括第一冷媒循环支路，

所述第一冷媒循环支路的第一端连接至所述中间换热器和所述氟泵之间，所述第一冷媒循环支路的第二端连接至所述氟泵和所述第二节流构件之间，

所述第一冷媒循环支路上设置有第一控制阀。

在上述复叠式热泵系统的优选技术方案中，所述第一控制阀为第一单向阀，

所述第一单向阀设置成仅允许冷媒从所述中间换热器的一侧流向所述第二节流构件的一侧。

在上述复叠式热泵系统的优选技术方案中，所述复叠式热泵系统还包括第二冷媒循环支路，

所述第二冷媒循环支路的第一端连接至所述第二换热器和所述第二压缩机之间，所述第二冷媒循环支路的第二端连接至所述第二压缩机和所述中间换热器之间，

所述第二冷媒循环支路上设置有第二控制阀。

在上述复叠式热泵系统的优选技术方案中，所述第二控制阀为第二单向阀，

所述第二单向阀设置成仅允许冷媒从所述第二换热器的一侧流向所述中间换热器的一侧。

在上述复叠式热泵系统的优选技术方案中，所述低压冷媒循环回路上还设置有储液构件，

所述储液构件设置于所述中间换热器和所述第一冷媒循环支路的第一端之间。

在上述复叠式热泵系统的优选技术方案中，所述复叠式热泵系统还包括换热水路，

所述换热水路的一部分设置于所述第一换热器中以与所述高压冷媒循环回路中的冷媒进行换热。

在上述复叠式热泵系统的优选技术方案中，所述高压冷媒循环回路上还设置有第一气分装置，所述第一气分装置设置于所述第一压缩机的进气口处。

在上述复叠式热泵系统的优选技术方案中，所述低压冷媒循环回路上还设置有第二气分装置，所述第二气分装置设置于所述第二压缩机的进气口处。

在上述复叠式热泵系统的优选技术方案中，所述中间换热器为板式换热器。

在采用上述技术方案的情况下，本发明的高压冷媒循环回路和低压冷媒循环回路通过中间换热器进行换热，并且通过在低压冷媒循环回路中设置氟泵，能够有效提高低压冷媒循环回路的运行能效，进而提高复叠式热泵系统的运行能效。

此外，在本发明的优选技术方案中，第一冷媒循环支路以及第一冷媒循环支路上的第一控制阀的设置能够选择性地使氟泵接入低压冷媒循环回路中，即，能够根据复叠式热泵系统的实际运行情况选择性控制氟泵的运行状态，以进一步提高复叠式热泵系统的运行能效。

此外，在本发明的优选技术方案中，第二冷媒循环支路以及第二冷媒循环支路上的第二控制阀的设置能够选择性地使第二压缩机接入低压冷媒循环回路中，即，能够根据复叠式热泵系统的实际运行情况选择性控制第二压缩机的运行状态，以进一步提高复叠式热泵系统的运行能效。

此外，在本发明的优选技术方案中，第一气分装置和第二气分装置的设置能够有效避免第一压缩机和第二压缩机出现液击的问题，有效保证第一压缩机和第二压缩机的使用寿命。

此外，在本发明的优选技术方案中，换热水路的设置能够充分利用高压冷媒循环回路中冷媒制取热水，以满足高温热水的使用需求。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明的复叠式热泵系统的结构示意图；

图2是本发明的控制方法的主要步骤流程图；

图3是本发明的控制方法的优选实施例的具体步骤流程图；

图4是本发明的复叠式热泵系统在不同运行工况下，系统能效比与室外环境温度的能效曲线图；

附图标记：

1、高压冷媒循环回路；11、第一压缩机；12、第一换热器；13、第一节流构件；14、中间换热器；

2、低压冷媒循环回路；21、第二压缩机；22、氟泵；23、第二节流构件；24、第二换热器；25、储液构件；

3、第一冷媒循环支路；31、第一控制阀；

4、第二冷媒循环支路；41、第二控制阀；

5、换热水路。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，本发明中所述的复叠式热泵系统可以是商业用复叠式热泵系统，也可是工业用复叠式热泵系统，这都不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定本发明的复叠式热泵系统的应用场合。这种有关应用场合的改变并不偏离本发明的基本原理，属于本发明的保护范围。

需要说明的是，在本优选实施方式的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的相连，因此不能理解为对本发明的限制。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，尽管本申请中按照特定顺序描述了本发明的控制方法的各个步骤，但是这些顺序并不是限制性的，在不偏离本发明的基本原理的前提下，本领域技术人员可以按照不同的顺序来执行所述步骤。

首先参阅图1，图1是本发明的复叠式热泵系统的结构示意图。如图1所示，本发明的复叠式热泵系统包括高压冷媒循环回路1和低压冷媒循环回路2，高压冷媒循环回路1上依次设置有第一压缩机11、第一换热器12、第一节流构件13和中间换热器14，低压冷媒循环回路2上依次设置有第二压缩机21、中间换热器14、氟泵22、第二节流构件23和第二换热器24，高压冷媒循环回路1和低压冷媒循环回路2设置成能够通过中间换热器14进行换热。

首先，需要说明的是，本发明不对高压冷媒循环回路1和低压冷媒循环回路2中流动的冷媒的具体类型作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。作为一种具体的实施方式，高压冷媒循环回路1中的冷媒为制冷剂R134a，低压冷媒循环回路2中的冷媒为制冷剂R410A。

此外，还需要说明的是，本发明不对中间换热器14的具体类型作任何限制，其可以是壳管式换热器，也可以是板式换热器，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。在本具体实施方式中，中间换热器14优选为板式换热器，以有效提高低压冷媒循环回路2中的冷媒在中间换热器14中的换热效率。

具体地，中间换热器14包括壳体以及设置在所述壳体中的第一换热通道和第二换热通道，其中，高压冷媒循环回路1与所述第一换热通道相连通，以使高压冷媒循环回路1中的冷媒流经所述第一换热通道，低压冷媒循环回路2与所述第二换热通断相连通，以使低压冷媒循环回路2中的冷媒流经所述第二换热通道。作为一种优选设置方式，所述第一换热通道和所述第二换热通道呈交错设置，并且所述壳体中还填充有换热介质，以便有效提升高压冷媒循环回路1和低压冷媒循环回路2的换热效率。

另外，还需要说明的是，本发明不对第一压缩机11、第二压缩机21、氟泵22、第一节流构件13、第二节流构件23、第一换热器12、第二换热器24的具体结构和具体型号作任何限制；第一压缩机11和第二压缩机21可以是变频压缩机，也可以是定频压缩机，优选地，第一压缩机11和第二压缩机21均是变频压缩机，以便控制所述复叠式热泵系统的运行状态；氟泵22可以是衬氟离心泵，也可以是衬氟磁力泵，还可以是衬氟自吸泵；第一节流构件13和第二节流构件23可以是电子膨胀阀，也可以是毛细管，还可以是热力膨胀阀；第一换热器12和第二换热器24可以是板式换热器，也可以是壳管式换热器，这都不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

此外，还需要说明的是，本发明也不对第二换热器24的热源来源作任何限制，其可以是空气源，也可以是地源，这都不是限制性的，只要能够实现对第二换热器24进行换热的目的即可，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。在本优选实施例中，第二换热器24的热源是空气源，以进一步降低所述复叠式热泵系统的能耗，以提高运行能效；具体地，所述复叠式热泵系统还包括换热风机(图中未示出)，所述换热风机设置在第二换热器24的附近，以提高空气和第二换热器24中冷媒的换热效果。

进一步地，在本具体实施例中，所述复叠式热泵系统还包括第一冷媒循环支路3，第一冷媒循环支路3的第一端连接至中间换热器14和氟泵22之间，第一冷媒循环支路3的第二端连接至氟泵22和第二节流构件23之间，并且第一冷媒循环支路3上设置有第一控制阀31。第一冷媒循环支路3以及第一冷媒循环支路3上的第一控制阀31的设置能够选择性地使氟泵22接入低压冷媒循环回路2中，即，能够根据所述复叠式热泵系统的实际运行情况选择性控制氟泵22的运行状态，以进一步提高所述复叠式热泵系统的运行能效。

进一步优选地，所述复叠式热泵系统还包括第二冷媒循环支路4，其中，第二冷媒循环支路4的第一端连接至第二换热器24和第二压缩机21之间，第二冷媒循环支路4的第二端连接至第二压缩机21和中间换热器14之间，并且第二冷媒循环支路4上设置有第二控制阀41。第二冷媒循环支路4以及第二冷媒循环支路4上的第二控制阀41的设置能够选择性地使第二压缩机21接入低压冷媒循环回路2中，即，能够根据所述复叠式热泵系统的实际运行情况选择性控制第二压缩机21的运行状态，以便最大程度地提高所述复叠式热泵系统的运行能效。

需要说明的是，本发明不对第一控制阀31和第二控制阀41的具体结构和具体类型作任何限制，其可以是电磁控制阀，也可以是液压控制阀，可以是单向控制阀，也可以是多向控制阀，这都不是限制性的，只要能够起到控制第一冷媒循环支路3和第二冷媒循环支路4的通断状态的效果即可。优选地，在本具体实施例中，第一控制阀31和第二控制阀41均为单向控制阀，并且所述第一单向阀设置成仅允许冷媒从中间换热器14的一侧流向第二节流构件23的一侧，所述第二单向阀设置成仅允许冷媒从第二换热器24的一侧流向中间换热器14的一侧，以进一步有效保证冷媒不会逆流。

优选地，在本实施例中，低压冷媒循环回路2上还设置有储液构件25，储液构件25设置于中间换热器14和第一冷媒循环支路3的第一端之间；储液构件25的设置能够有效保证低压冷媒循环回路2中冷媒流动压力的稳定性。需要说明的是，本发明不对储液构件25的具体结构和设置位置作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

进一步地，高压冷媒循环回路1上还设置有第一气分装置(图中未示出)，所述第一气分装置设置于第一压缩机11的进气口处。低压冷媒循环回路2上还设置有第二气分装置(图中未示出)，所述第二气分装置设置于第二压缩机21的进气口处。所述第一气分装置和所述第二气分装置的设置能够有效避免第一压缩机11和第二压缩机21容易出现液击的问题，进而有效保证第一压缩机11和第二压缩机21的使用寿命。需要说明的是，本发明不对所述第一气分装置和所述第二气分装置的具体类型作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

此外，在本优选实施例中，所述复叠式热泵系统还包括换热水路5，换热水路5的一部分设置于第一换热器12中以与高压冷媒循环回路1中的冷媒进行换热，从而获得高温热水。当然，需要说明的是，本发明不对换热水路5的具体结构和用处作任何限制，例如，其可以是开路，也可以是循环回路，其可以用于给用户换热，也可以供给用户使用，这都不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定。

本发明的复叠式热泵系统，通过在低压冷媒循环回路2中设置氟泵22，能够根据环境温度的变化切换氟泵22和第二压缩机21的使用，实现在大跨度的变环境工况下，所述复叠式热泵系统运行能效仍然较高的目的。

进一步地，所述复叠式热泵系统还包括室外环境温度传感器和控制器(图中未示出)，所述室外环境温度传感器能够获取所述复叠式热泵系统附近的环境温度，所述控制器能够获取所述室外环境温度传感器检测到的环境温度，并且所述控制器还能够控制第一控制阀31、第二控制阀41、氟泵22和第二压缩机21的运行状态等，这都不是限制性的。需要说明的是，本发明不对所述室外环境温度传感器的具体设置数量和设置位置作任何限制，只要其能够获取环境温度即可，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。此外，本领域技术人员能够理解的是，本发明不对所述控制器的具体结构和型号作任何限制，并且所述控制器既可以是所述复叠式热泵系统原有的控制器，也可以是为执行本发明的控制方法单独设置的控制器，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定所述控制器的结构和型号。

接着参阅图2，图2是本发明的控制方法的主要步骤流程图。如图2所示，基于上述实施例中所述的复叠式热泵系统，本发明的控制方法主要包括下列步骤：

S1：获取系统实际需求负荷；

S2：根据系统实际需求负荷，控制第二压缩机和氟泵择一运行。

在高压冷媒循环回路1运行的情形下，即所述复叠式热泵系统需要进行换热的情况下，首先，执行步骤S1，即，所述控制器获取系统实际需求负荷。需要说明的是，本发明不对所述系统实际需求负荷的具体获取时机以及具体获取方式作任何限制，其可以根据所述复叠式热泵系统自行显示的数据直接获取，也可以根据所述复叠式热泵系统当前的运行参数计算获取，这都不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

接着，在步骤S2中，所述控制器根据所述系统实际需求负荷，控制第二压缩机21和氟泵22择一运行。需要说明的是，本发明不对所述控制器根据所述系统实际需求负荷控制第二压缩机21和氟泵22的运行状态的具体控制方式作任何限制，例如，所述控制器可以将所述系统实际需求负荷和预设负荷进行大小比较，以控制第二压缩机21和氟泵22，也可以将所述系统实际需求负荷带入预设关系式，以判断其是否满足预设关系，从而控制第二压缩机21和氟泵22；当然，这并不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定，只要根据所述系统实际需求负荷控制第二压缩机21和氟泵22的运行状态就应当属于本发明的保护范围。

接着参阅图3和图4，图3是本发明的控制方法的优选实施例的具体步骤流程图，图4是本发明的复叠式热泵系统在不同运行工况下，系统能效比与室外环境温度的能效曲线图；其中，图4的图例中，“变频压机”即为上述优选实施例中所述的第二压缩机21。如图3和4所示，基于上述实施例中所述的复叠式热泵系统，本发明的优选实施例的控制方法的包括下列步骤：

S101：获取系统实际需求负荷；

S102：如果系统实际需求负荷大于第一预设负荷且小于第二预设负荷，则进一步获取室外环境温度；

S103：在氟泵运行的情形下，建立系统能效比和室外环境温度的关系曲线图，记为第一能效曲线图；

S104：在第二压缩机运行的情形下，建立不同运行负荷下系统能效比和室外环境温度的关系曲线图，记为第二能效曲线图；

S105：基于第一能效曲线图和第二能效曲线图，根据室外环境温度，确定第三预设负荷；

S106：将系统实际需求负荷与第三预设负荷进行比较；

S107：如果系统实际需求负荷小于或等于第三预设负荷，则控制氟泵运行；

S108：如果系统实际需求负荷大于第三预设负荷，则控制第二压缩机运行；

S109：如果系统实际需求负荷小于或等于第一预设负荷，则控制氟泵运行；

S110：如果系统实际需求负荷大于或等于第二预设负荷，则控制第二压缩机运行。

在高压冷媒循环回路1运行的情形下，即所述复叠式热泵系统需要进行换热的情况下，首先，执行步骤S101，即，所述控制器获取系统实际需求负荷。需要说明的是，本发明不对所述系统实际需求负荷的具体获取时机以及具体获取方式作任何限制，其可以根据所述复叠式热泵系统自行显示的数据直接获取，也可以根据所述复叠式热泵系统当前的运行参数计算获取，这都不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

基于步骤S101的获取结果，所述控制器能够根据所述系统实际需求负荷控制第二压缩机21和氟泵22择一运行。需要说明的是，本发明不对所述控制器根据所述系统实际需求负荷控制第二压缩机21和氟泵22的运行状态的具体控制方式作任何限制，例如，所述控制器可以将所述系统实际需求负荷和预设负荷进行大小比较，以控制第二压缩机21和氟泵22，也可以将所述系统实际需求负荷带入预设关系式，以判断其是否满足预设关系，从而控制第二压缩机21和氟泵22；当然，这并不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定，只要根据所述系统实际需求负荷控制第二压缩机21和氟泵22的运行状态就应当属于本发明的保护范围。

作为一种优选控制方式，在步骤S102中，如果所述系统实际需求负荷大于第一预设负荷且小于第二预设负荷，则所述控制器进一步获取由所述温度传感器检测到的室外环境温度；并根据所述系统实际需求负荷和所述室外环境温度共同进行判断，并基于共同判断的结果相应地控制第二压缩机21和氟泵22择一运行。

需要说明的是，本发明不对所述第一预设负荷和所述第二预设负荷的具体设定值作任何限制，本领域技术人员可以根据所述复叠式热泵系统的机型和实际运行情况自行设定。此外，还需要说明的是，本发明也不对所述控制器根据所述系统实际需求负荷和所述室外环境温度控制第二压缩机21和氟泵22的运行状态的具体控制方式作任何限制，本领域技术人员可以自行设定。

作为一种具体控制方式，所述控制器能够先根据获取到的所述室外环境温度确定出所述第三预设负荷；当然，本发明不对上述的具体确定方式作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定。例如，可以先建立一对一的映射关系，继而通过所述室外环境温度就可以确定出唯一的第三预设负荷；又例如，也可以先在计算机中建立图像模型，在图像模型中输入获取到的室外环境温度就可以确定出唯一的第三预设负荷。

进一步地，作为一种优选的确定方式，根据所述室外环境温度确定第三预设负荷的过程具体包括步骤S103至步骤S104，在氟泵22运行且第二压缩机21不运行的情形下，建立系统能效比和室外环境温度的关系曲线图，记为第一能效曲线图；在第二压缩机21运行且氟泵22不运行的情形下，建立不同运行负荷下系统能效比和室外环境温度的关系曲线图，记为第二能效曲线图。接着，在步骤S105中，基于所述第一能效曲线图和所述第二能效曲线图，所述控制器根据所述室外环境温度，确定所述第三预设负荷，以便有效提升后续判断的准确性，进而最大程度地提升换热效率。

需要说明的是，本发明不对步骤S103和步骤S104的具体执行顺序作任何限制，步骤S103和步骤S104可以同时执行，也可以不分顺序地先后执行；并且，本发明也不对步骤S103和步骤S104的具体执行时机作任何限制，优选为在出厂前直接配置在所述控制器的存储模块中，这都不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

进一步优选地，在步骤S106中，所述控制器将所述系统实际需求负荷与所述第三预设负荷进行比较，并根据所述系统实际需求负荷和所述第三预设负荷的比较结果，控制第二压缩机21和氟泵22择一运行。基于这种控制方式，所述复叠式热泵系统的实际运行情况就能够始终与其换热需求相匹配，进而有效提升换热效率。

具体地，在步骤S107中，如果所述系统实际需求负荷小于或等于所述第三预设负荷，则所述控制器控制氟泵22运行，以便在保证换热需求的同时，有效降低能耗，此时，第一控制阀31关闭，第二控制阀41开启。进一步地，在步骤S108中，如果所述系统实际需求负荷大于所述第三预设负荷，则所述控制器控制第二压缩机21运行，以便有效保证所述复叠式热泵系统的换热效率，此时，第一控制阀31开启，第二控制阀41关闭。

为进一步阐述上述控制逻辑，以图4所示内容为例进行说明：如图4所示，所述第三预设负荷即为所述第一能效曲线图和所述第二能效曲线图在同一温度下的交叉点处的负荷。

例如，当所述室外环境温度为T2时，所述第三预设负荷即为图4中氟泵系统曲线(所述第二能效曲线图)和变频压机系统(bkW)曲线(所述第一能效曲线图)的交叉点(图4中A点)处的负荷，即，所述第三预设负荷为bkW。可以理解的是，基于不同的运行负荷，所述第一能效曲线图中的曲线可以是无数条，因而，在某一环境温度下，始终能找到可以与图4中的氟泵系统曲线相交的变频压机系统曲线，而该条变频压机系统曲线对应的负荷值即为所述第三预设负荷。氟泵系统曲线和变频压机系统(bkW)曲线在图4中的纵坐标数值即为能效比，由图4示出的内容可知，在所述室外环境温度为T2的情形下，当系统实际需求负荷小于或等于bkW时，所述复叠式热泵系统以氟泵22运行时的能效比高，而当系统实际需求负荷大于bkW时，所述复叠式热泵系统以第二压缩机21运行时的能效比高，因此，当所述系统实际需求负荷小于等于所述第三预设负荷时，所述控制器控制氟泵22运行；反之，控制第二压缩机21运行。

再例如，当所述室外环境温度为T3时，所述第三预设负荷即为图4中氟泵系统曲线(所述第二能效曲线图)和变频压机系统(ckW)曲线(所述第一能效曲线图)的交叉点(图4中B点)处的负荷，即，所述第三预设负荷为ckW。氟泵系统曲线和变频压机系统(ckW)曲线在图4中的纵坐标数值即为能效比，由图4示出的内容可知，在所述室外环境温度为T3的情形下，当系统实际需求负荷小于或等于ckW时，所述复叠式热泵系统以氟泵22运行时的能效比高，而当系统实际需求负荷大于ckW时，所述复叠式热泵系统以第二压缩机21运行时的能效比高，因此，当所述系统实际需求小于等于所述第三预设负荷时，所述控制器控制氟泵22运行；反之，控制第二压缩机21运行。

此外，作为一种优选控制方式，在步骤S109和步骤S110中，如果所述系统实际需求负荷小于或等于所述第一预设负荷，则氟泵22的运行效率始终高于第二压缩机21，在此情形下，所述控制器直接控制氟泵22运行，无需获取其他参数，从而在保证换热效率的同时，有效提升相应速度；如果所述系统实际需求负荷大于或等于所述第二预设负荷，则第二压缩机21的运行效率始终高于氟泵22，在此情形下，所述控制器直接控制第二压缩机21运行。

需要说明的是，本发明不对所述第一预设负荷和所述第二预设负荷的具体设定值作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。优选地，所述第二预设负荷为系统额定负荷，以便最大程度地保证所述复叠式热泵系统高的运行能效。具体地，以图4中示出的系统为例，所述第一预设负荷为akW，所述第二预设负荷为dkW(系统额定负荷)，由图4可知，当系统实际需求负荷小于或等于akW时，无论所述环境温度为多少，所述复叠式热泵系统均是以氟泵22运行时能效最高；而当系统实际需求负荷大于或等于dkW时，无论所述环境温度为多少，所述复叠式热泵系统均是在第二压缩机21运行时能效最高。

基于上述控制逻辑，本发明能够有效避免所述复叠式热泵系统频繁开停机的现象出现，进而有效避免所述复叠式热泵系统容易在较长时间内处于不稳定运行状态的问题。本发明的复叠式热泵系统根据不同负荷和不同室外环境温度控制第二压缩机21和氟泵22择一运行，延长了系统开停机周期，使得任何工况下系统都是在最优能效曲线上运行，有效保证了所述复叠式热泵系统的运行能效。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复叠式热泵系统，其特征在于，所述复叠式热泵系统包括高压冷媒循环回路和低压冷媒循环回路，

所述高压冷媒循环回路上设置有第一压缩机、第一换热器、第一节流构件和中间换热器，

所述低压冷媒循环回路上设置有第二压缩机、所述中间换热器、氟泵、第二节流构件和第二换热器，

所述高压冷媒循环回路和所述低压冷媒循环回路设置成能够通过所述中间换热器进行换热。

2.根据权利要求1所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述复叠式热泵系统还包括第一冷媒循环支路，

所述第一冷媒循环支路的第一端连接至所述中间换热器和所述氟泵之间，所述第一冷媒循环支路的第二端连接至所述氟泵和所述第二节流构件之间，

所述第一冷媒循环支路上设置有第一控制阀。

3.根据权利要求2所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述第一控制阀为第一单向阀，

所述第一单向阀设置成仅允许冷媒从所述中间换热器的一侧流向所述第二节流构件的一侧。

4.根据权利要求2所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述复叠式热泵系统还包括第二冷媒循环支路，

所述第二冷媒循环支路的第一端连接至所述第二换热器和所述第二压缩机之间，所述第二冷媒循环支路的第二端连接至所述第二压缩机和所述中间换热器之间，

所述第二冷媒循环支路上设置有第二控制阀。

5.根据权利要求4所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述第二控制阀为第二单向阀，

所述第二单向阀设置成仅允许冷媒从所述第二换热器的一侧流向所述中间换热器的一侧。

6.根据权利要求2所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述低压冷媒循环回路上还设置有储液构件，

所述储液构件设置于所述中间换热器和所述第一冷媒循环支路的第一端之间。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述复叠式热泵系统还包括换热水路，

所述换热水路的一部分设置于所述第一换热器中以与所述高压冷媒循环回路中的冷媒进行换热。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述高压冷媒循环回路上还设置有第一气分装置，所述第一气分装置设置于所述第一压缩机的进气口处。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述低压冷媒循环回路上还设置有第二气分装置，所述第二气分装置设置于所述第二压缩机的进气口处。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的复叠式热泵系统，其特征在于，所述中间换热器为板式换热器。

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