CN115371289B - 一种变压比耦合热泵系统及其控制方法 - Google Patents
一种变压比耦合热泵系统及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115371289B CN115371289B CN202210846496.9A CN202210846496A CN115371289B CN 115371289 B CN115371289 B CN 115371289B CN 202210846496 A CN202210846496 A CN 202210846496A CN 115371289 B CN115371289 B CN 115371289B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- low
- pressure
- pressure stage
- stage
- heat
- 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.)
- Active
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims abstract description 31
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 121
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 111
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 37
- 239000013526 supercooled liquid Substances 0.000 claims description 34
- 238000010257 thawing Methods 0.000 claims description 9
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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
- 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
- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
- F25B1/10—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with multi-stage compression
-
- 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
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/40—Fluid line 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
-
- 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
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
- F25D21/06—Removing frost
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Abstract
本发明公开了一种变压比耦合热泵系统，该系统由低压级系统和高压级系统、连接系统组成，所述低压级系统设置有多个，所述连接系统包括用于蓄热的水箱、膨胀罐、水泵、单向阀，所述低压级系统、高压级系统与用户端共同连接有三通阀A和三通阀B；三通阀的a口与用户端连接，b口和低压级系统连接，c口和高压级系统连接。优点在于：系统在高压级采用变压比压缩机，低压级采用多组系统并联，高压级通过变频调节能力输出，低压级通过压缩机启停调节能力输出，从而很好调节高压缩的压缩比，使系统运行时低压级和高压级的等熵效率均保持在较高的水平，低温制热的能效得到大幅提升。
Description
技术领域
本发明涉及热泵系统技术领域，尤其涉及一种变压比耦合热泵系统及其控制方法。
背景技术
现有的耦合热泵通常采用的技术方案是在高压级和低压级间设置中间换热器，如图1所示，在制热运行时，中间换热器在低压级作为冷凝器，中间换热器在高压级作为蒸发器，实现了热量从低压级向高压级传递。但系统在启动时运行非常不稳定，容易出现压力换报警、带液运行等问题，且系统运行波动较大，需要较长时间才参达到平稳。其次，在环温较高时，高压级压缩机和低压级压缩机均处于过压缩状态，系统制热能效较低。另外，这样的系统除霜也存在较大的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种变压比耦合热泵系统及其控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种变压比耦合热泵系统，该系统由低压级系统和高压级系统、连接系统组成，所述低压级系统设置有多个，所述连接系统包括用于蓄热的水箱、膨胀罐、水泵、单向阀，所述低压级系统、高压级系统与用户端共同连接有三通阀A和三通阀B；
三通阀的a口与用户端连接，b口和低压级系统连接，c口和高压级系统连接。
在上述的变压比耦合热泵系统中，所述高压级系统包括A系统，所述A系统包括高压级压缩机A、高压级换热器A、高压级电子膨胀阀A、高压级换热器D。
在上述的变压比耦合热泵系统中，所述低压级系统包括低压级压缩机、低压级四通阀、低压级换热器、低压级电子膨胀阀、低压级风侧换热器，所述低压级风侧换热器内设置有风机。
一种变压比耦合热泵系统的控制方法，控制该系统在低环温下进行耦合制热时,高压级系统开启，低压级系统开启，连接系统开启，三通阀A的a1与c1口连通，b1关闭；三通阀B的a2与c2口连通，b2关闭；风机运行：
所述低压级系统中的低压级压缩机排出的高温高压气态制冷剂经过低压级四通阀后进入低压级换热器，制冷剂在低压级换热器中冷凝成过冷的液态制冷剂，并向流经低压级换热器中的水释放热量；过冷的液态制冷剂经低压级电子膨胀阀节流后转变为低温低压的气液两相制冷剂进入低压级风侧换热器中蒸发，吸收大气中的热量后的制冷剂转变为低温过热气体，低压级四通阀后回到低压级压缩机进行压缩，并不断循环，持续向低压级换热器中的水中输出热量；
高压级系统中的高压级压缩机排出的高温高压气态制冷剂进入高压级换热器，制冷剂在高压级换热器中冷凝成过冷的液态制冷剂，并向流经低压级换热器中的水释放热量；过冷的液态制冷剂经高压级电子膨胀阀节流后转变为低温低压的气液两相制冷剂进入高压级换热器中蒸发，吸收水中的热量后的制冷剂转变为低温过热气体，回到高压级压缩机进行压缩，并不断循环，持续向高压级换热器中的水中输出热量；
水泵处于开启状态，水流经水泵进入高压级换热器中放热，然后水流经单向阀分别进入低压级换热器中吸热，水继续流经水箱后回再进入水泵并不断循环；
水流从总进水口流经三通阀B的a2与c2口后进入高压级换热器吸热后流经三通阀A的c1与a1口后从总出水排。
一种变压比耦合热泵系统的控制方法，控制该系统在低环温下进行制热时,高压级系统关闭，低压级系统开启，连接系统开启，三通阀A的a1与b1口连通，c1关闭；三通阀B的a2与b2口连通，c2关闭；风机、运行；
所述低压级系统中的低压级压缩机排出的高温高压气态制冷剂经过低压级四通阀后进入低压级换热器，制冷剂在低压级换热器中冷凝成过冷的液态制冷剂，并向流经低压级换热器中的水释放热量；过冷的液态制冷剂经低压级电子膨胀阀节流后转变为低温低压的气液两相制冷剂进入低压级风侧换热器中蒸发，吸收大气中的热量后的制冷剂转变为低温过热气体，低压级四通阀后回到低压级压缩机进行压缩，并不断循环，持续向低压级换热器中的水中输出热量；
水流从总进水口流经三通阀B的a2与b2口后分别进入低压级换热器，吸热后流经三通阀A的b1与a1口后从总出水排出。
一种变压比耦合热泵系统的控制方法，控制该系统在低环温下进行制冷时,高压级系统关闭，低压级系统开启，连接系统开启，三通阀A的a1与b1口连通，c1关闭；三通阀B的a2与b2口连通，c2关闭；风机运行；
所述低压级压缩机排出的高温高压气态制冷剂经过低压级四通阀后进入低压级风侧换热器，制冷剂在低压级风侧换热器中冷凝成过冷的液态制冷剂，并向空气中释放热量；过冷的液态制冷剂经低压级电子膨胀阀节流后转变为低温低压的气液两相制冷剂进入低压级换热器中蒸发，吸收水中的热量后的制冷剂转变为低温过热气体，流经四通阀B后回到低压级压缩机进行压缩，并不断循环，持续带走流经低压级换热器水的热量；
水流从总进水口流经三通阀B的a2与b2口后分别进入低压级换热器，放热后流经三通阀A的b1与a1口后从总出水排出。
一种变压比耦合热泵系统的控制方法，控制该系统在低环温下进行除霜时,高压级系统开启，低压级系统开启，连接系统开启，多个低压级系统交替除霜；三通阀A的a1与c1口连通，b1关闭；三通阀B的a2与c2口连通，b2关闭；处于除霜状态的风机停止运行，正常制热的风机运行；
除霜状态的低压级系统中：低压级压缩机排出的高温高压气态制冷剂经过低压级四通阀后进入低压级风侧换热器，制冷剂在低压级风侧换热器中冷凝成过冷的液态制冷剂，并向低压级风侧换热器的霜层释放热量；过冷的液态制冷剂经低压级电子膨胀阀节流后转变为低温低压的气液两相制冷剂进入低压级换热器中蒸发，吸收水中的热量后的制冷剂转变为低温过热气体，流经四通阀B后回到低压级压缩机进行压缩，并不断循环，持续吸收低压级换热器水的热量用于除霜；
正常制热状态的低压级系统中：低压级压缩机排出的高温高压气态制冷剂经过低压级四通阀后进入低压级换热器，制冷剂在低压级换热器中冷凝成过冷的液态制冷剂，并向流经低压级换热器中的水释放热量；过冷的液态制冷剂经低压级电子膨胀阀节流后转变为低温低压的气液两相制冷剂进入低压级风侧换热器中蒸发，吸收大气中的热量后的制冷剂转变为低温过热气体，低压级四通阀后回到低压级压缩机进行压缩，并不断循环，持续向低压级换热器中的水中输出热量；
高压级系统中的高压级压缩机排出的高温高压气态制冷剂进入高压级换热器，制冷剂在高压级换热器中冷凝成过冷的液态制冷剂，并向流经低压级换热器中的水释放热量；过冷的液态制冷剂经高压级电子膨胀阀节流后转变为低温低压的气液两相制冷剂进入高压级换热器中蒸发，吸收水中的热量后的制冷剂转变为低温过热气体，回到高压级压缩机进行压缩，并不断循环，持续向高压级换热器中的水中输出热量；
水泵处于开启状态，水流经水泵进入高压级换热器中放热，然后水流经单向阀分别进入低压级换热器中吸热，水继续流经水箱后回再进入水泵并不断循环；
水流从总进水口流经三通阀B的a2与c2口后进入高压级换热器吸热后流经三通阀A的c1与a1口后从总出水排出。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
一、系统在高压级采用变压比压缩机，低压级采用多组系统并联，高压级通过变频调节能力输出，低压级通过压缩机启停调节能力输出，从而很好调节高压缩的压缩比，使系统运行时低压级和高压级的等熵效率均保持在较高的水平，低温制热的能效得到大幅提升。
二、在低压级和高压级间设置了蓄热水箱，使机组启动时，通过水箱缓冲的低、高压级间热量不平衡的问题，使机组快速进入稳定运行状态；同时蓄热水箱储存的热量可用于制热除霜，使系统水温波动小，用户舒适性也大大改善。
三、在高环温制热时，根据温度条件进行判断，满足条件时控制高压级停止工作，由低压级运行直接提供热量，也保持了系统运行有较高的等熵效率。避免出现高低压级同时运行，压缩机都工作在过压缩状态，导致系统等熵效率较差。
四、制冷运行时，制冷剂的工作压比也远小于低温制热，所以也仅有低压级运行，使制冷能效也高于其它系统。
五、低压级采用了并联系统设计，至少组，也可以是多组。由系统控制进行分步除霜，即每次仅一个系统除霜，低压级的其它系统仍处于制热状态，机组除霜时可持续供热。
附图说明
图1为现有技术中耦合热泵系统的示意图；
图2为本发明提出的一种变压比耦合热泵系统的连接示意图；
图3为本发明提出的一种变压比耦合热泵系统中高压级系统的示意图；
图4为本发明提出的一种变压比耦合热泵系统中低压级系统的示意图；
图5为本发明提出的一种变压比耦合热泵系统中耦合制热状态的系统示意图；
图6为本发明提出的一种变压比耦合热泵系统中制热状态的系统；
图7为本发明提出的一种变压比耦合热泵系统中制冷状态的系统；
图8为本发明提出的一种变压比耦合热泵系统中除霜状态的系统。
图中：1高压级压缩机A、2高压级换热器A、3高压级电子膨胀阀A、4高压级换热器D、5低压级压缩机B、6低压级四通阀B、7低压级换热器B、8低压级电子膨胀阀B、9低压级风侧换热器B、10低压级压缩机C、11低压级四通阀C、12低压级换热器C、13低压级电子膨胀阀B、14低压级风侧换热器C、15低压级水箱、16低压级膨胀罐、17低压级水泵、18低压级单向阀、19三通阀A、20三通阀B、21风机B、22风机C。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
实施例
参照图2-4，一种变压比耦合热泵系统，该系统由低压级系统和高压级系统、连接系统组成，所述低压级系统设置有多个，所述连接系统包括用于蓄热的水箱15、膨胀罐16、水泵17、单向阀18，所述低压级系统、高压级系统与用户端共同连接有三通阀A 19和三通阀B 20；
三通阀的a口与用户端连接，b口和低压级系统连接，c口和高压级连接。
所述高压级系统包括A系统，所述A系统包括高压级压缩机A1、高压级换热器A2、高压级电子膨胀阀A 3、高压级换热器D 4。
所述低压级系统包括低压级压缩机5、10、低压级四通阀6、11、低压级换热器7、12、低压级电子膨胀阀8、13、低压级风侧换热器9、14,所述低压级风侧换热器9、14内设置有风机21、22。
参考图5，由于环境温度较低(环境温度低至-20℃甚至以下时)，现有技术中的耦合制热无法满足制热需求，若强行使用单级制热则可能导致压缩机负载过大而损坏，或无法达到预期制热效果；
一种变压比耦合热泵系统的控制方法，控制该系统在低环温下进行耦合制热时；本申请中高压级系统开启，低压级系统开启，连接系统开启，该系统在低环温下进行耦合制热时,高压级工作循环流程是(A系统)：高压级压缩机A1→高压级换热器A2→高压级电子膨胀阀A 3→高压级换热器D 4→高压级压缩机A1。
低压级的工作循环流程是(B系统)：低压级压缩机B 5→低压级四通阀B 6→低压级换热器B 7→低压级电子膨胀阀B 8→低压级风侧换热器B9→四通阀B 6→低压级压缩机B 5。
低压级的工作循环流程是(C系统)：低压级压缩机C10→低压级四通阀C11→低压级换热器C12→低压级电子膨胀阀C13→低压级风侧换热器C14→低压级四通阀C 11→低压级压缩机C10。
三通阀A19的a1与c1口连通，b1关闭；三通阀B 20的a2与c2口连通，b2关闭；风机21、22运行：
多个低压级系统工作模式相同：低压级压缩机5、10排出的高温高压气态制冷剂经过低压级四通阀6、11后进入低压级换热器7、12，制冷剂在低压级换热器7、12中冷凝成过冷的液态制冷剂，并向流经低压级换热器7、12中的水释放热量；过冷的液态制冷剂经低压级电子膨胀阀8、13节流后转变为低温低压的气液两相制冷剂进入低压级风侧换热器9、14中蒸发，吸收大气中的热量后的制冷剂转变为低温过热气体，低压级四通阀6、11后回到低压级压缩机5、10进行压缩，并不断循环，持续向低压级换热器7、12中的水中输出热量；
高压级系统中的高压级压缩机A1排出的高温高压气态制冷剂进入高压级换热器A2，制冷剂在高压级换热器A 2中冷凝成过冷的液态制冷剂，并向流经低压级换热器7、12中的水释放热量。过冷的液态制冷剂经高压级电子膨胀阀A 3节流后转变为低温低压的气液两相制冷剂进入高压级换热器D 4中蒸发，吸收水中的热量后的制冷剂转变为低温过热气体，回到高压级压缩机A1进行压缩，并不断循环，持续向高压级换热器A 2中的水中输出热量；
水泵17处于开启状态，水流经水泵17进入高压级换热器D 4中放热，然后水流经单向阀18分别进入低压级换热器7、12中吸热，水继续流经水箱15后回再进入水泵17并不断循环。
水流从总进水口流经三通阀B 20的a2与c2口后进入高压级换热器A吸热后流经三通阀A19的c1与a1口后从总出水排出。
一种变压比耦合热泵系统的控制方法，控制该系统在低环温下进行制热时,高压级系统关闭，低压级系统开启，连接系统开启，
参考图6，由于环境温度并不过低(环境温度-10℃以上时)，本申请的高压级系统关闭，三通阀A19的a1与b1口连通，c1关闭；三通阀B 20的a2与b2口连通，c2关闭；风机21、22运行：
低压级的工作循环流程是(B系统)：低压级压缩机B 5→低压级四通阀B 6→低压级换热器B 7→低压级电子膨胀阀B 8→低压级风侧换热器B 9→四通阀B 6→低压级压缩机B 5。
低压级的工作循环流程是(C系统)：低压级压缩机C10→低压级四通阀C11→低压级换热器C12→低压级电子膨胀阀C13→低压级风侧换热器C14→低压级四通阀C 11→低压级压缩机C10。
低压级系统工作状态与耦合制热状态相同；水流从总进水口流经三通阀B 20的a2与b2口后分别进入低压级换热器7、12，吸热后流经三通阀A19的b1与a1口后从总出水排出。
一种变压比耦合热泵系统的控制方法，控制该系统在低环温下进行制冷时,高压级系统关闭，低压级系统开启，连接系统开启
参考图7，本申请的系统进行制冷时,高压级系统关闭，
低压级的工作循环流程是(B系统)：低压级压缩机B 5→低压级四通阀B 6→低压级风侧换热器B 9→低压级电子膨胀阀B 8→低压级换热器B 7→低压级四通阀B6→低压级压缩机B 5。
低压级的工作循环流程是(C系统)：低压级压缩机C10→低压级四通阀C11→低压级风侧换热器C14→低压级电子膨胀阀C13→低压级换热器C12→低压级四通阀C 11→低压级压缩机C10。
三通阀A19的a1与b1口连通，c1关闭；三通阀B 20的a2与b2口连通，c2关闭；风机21、22运行；
低压级压缩机5、10排出的高温高压气态制冷剂经过低压级四通阀6、11后进入低压级风侧换热器9、14，制冷剂在低压级风侧换热器9、14中冷凝成过冷的液态制冷剂，并向空气中释放热量。过冷的液态制冷剂经低压级电子膨胀阀8、13节流后转变为低温低压的气液两相制冷剂进入低压级换热器7、12中蒸发，吸收水中的热量后的制冷剂转变为低温过热气体，流经四通阀B后回到低压级压缩机5、10进行压缩，并不断循环，持续带走流经低压级换热器7、12水的热量；
水流从总进水口流经三通阀B 20的a2与b2口后分别进入低压级换热器7、12，放热后流经三通阀A19的b1与a1口后从总出水排出。
一种变压比耦合热泵系统的控制方法，控制该系统在低环温下进行除霜时,高压级系统开启，低压级系统开启，连接系统开启；
参考图8，机组运行除霜时，高压级工作循环流程是(与耦合制热模式相同)：高压级压缩机A1→高压级换热器A 2→高压级电子膨胀阀A 3→高压级换热器D 4→高压级压缩机A1；
低压级(B系统)运行除霜(与制冷模式相同)：低压级压缩机B 5→低压级四通阀B6→低压级风侧换热器B 9→低压级电子膨胀阀B 8→低压级换热器B 7→低压级四通阀B 6→低压级压缩机B 5。
低压级(C系统)运行制热(与耦合制热模式相同)：低压级压缩机C10→低压级四通阀C11→低压级换热器C12→低压级电子膨胀阀C13→低压级风侧换热器C14→低压级四通阀C11→低压级压缩机C10。
三通阀A19的a1与c1口连通，b1关闭；三通阀B 20的a2与c2口连通，b2关闭；B系统中的风机B 21停止运行，C系统中的风机C 22运行。
Claims (8)
1.一种变压比耦合热泵系统，该系统由低压级系统和高压级系统、连接系统组成，其特征在于，所述低压级系统设置有多个，所述连接系统包括用于蓄热的水箱(15)、膨胀罐(16)、水泵(17)、单向阀(18)，所述低压级系统、高压级系统与用户端共同连接有三通阀A(19)和三通阀B(20)；三通阀的a口与用户端连接，b口和低压级系统连接，c口和高压级系统连接；所述高压级系统包括高压级压缩机A(1)、高压级换热器A(2)、高压级电子膨胀阀A(3)、高压级换热器D(4)；所述低压级系统包括低压级压缩机(5、10)、低压级四通阀(6、11)、低压级换热器(7、12)、低压级电子膨胀阀(8、13)、低压级风侧换热器(9、14),所述低压级风侧换热器(9、14)内设置有风机(21、22)；其控制方法为：控制该系统在低环温下进行耦合制热时,高压级系统开启，低压级系统开启，连接系统开启，三通阀A(19)的a1与c1口连通，b1关闭；三通阀B(20)的a2与c2口连通，b2关闭；风机(21、22)运行。
2.根据权利要求1所述的一种变压比耦合热泵系统，其特征在于，所述低压级系统中的低压级压缩机(5、10)排出的高温高压气态制冷剂经过低压级四通阀(6、11)后进入低压级换热器(7、12)，制冷剂在低压级换热器(7、12)中冷凝成过冷的液态制冷剂，并向流经低压级换热器(7、12)中的水释放热量；过冷的液态制冷剂经低压级电子膨胀阀(8、13)节流后转变为低温低压的气液两相制冷剂进入低压级风侧换热器(9、14)中蒸发，吸收大气中的热量后的制冷剂转变为低温过热气体，低压级四通阀(6、11)后回到低压级压缩机(5、10)进行压缩，并不断循环，持续向低压级换热器(7、12)中的水中输出热量；高压级系统中的高压级压缩机A(1)排出的高温高压气态制冷剂进入高压级换热器A(2)，制冷剂在高压级换热器A(2)中冷凝成过冷的液态制冷剂，并向流经低压级换热器(7、12)中的水释放热量；过冷的液态制冷剂经高压级电子膨胀阀A(3)节流后转变为低温低压的气液两相制冷剂进入高压级换热器D(4)中蒸发，吸收水中的热量后的制冷剂转变为低温过热气体，回到高压级压缩机A(1)进行压缩，并不断循环，持续向高压级换热器A(2)中的水中输出热量；水泵(17)处于开启状态，水流经水泵(17)进入高压级换热器D(4)中放热，然后水流经单向阀(18)分别进入低压级换热器(7、12)中吸热，水继续流经水箱(15)后回再进入水泵(17)并不断循环；水流从总进水口流经三通阀B(20)的a2与c2口后进入高压级换热器A吸热后流经三通阀A(19)的c1与a1口后从总出水排出。
3.一种变压比耦合热泵系统的控制方法，其特征在于，该方法为权利要求1-2任意一项所述的变压比耦合热泵系统，控制该系统在低环温下进行制热时,高压级系统关闭，低压级系统开启，连接系统开启，三通阀A(19)的a1与b1口连通，c1关闭；三通阀B(20)的a2与b2口连通，c2关闭；风机(21、22)运行。
4.根据权利要求3所述的一种变压比耦合热泵系统的控制方法，其特征在于，所述低压级系统中的低压级压缩机(5、10)排出的高温高压气态制冷剂经过低压级四通阀(6、11)后进入低压级换热器(7、12)，制冷剂在低压级换热器(7、12)中冷凝成过冷的液态制冷剂，并向流经低压级换热器(7、12)中的水释放热量；过冷的液态制冷剂经低压级电子膨胀阀(8、13)节流后转变为低温低压的气液两相制冷剂进入低压级风侧换热器(9、14)中蒸发，吸收大气中的热量后的制冷剂转变为低温过热气体，低压级四通阀(6、11)后回到低压级压缩机(5、10)进行压缩，并不断循环，持续向低压级换热器(7、12)中的水中输出热量；水流从总进水口流经三通阀B(20)的a2与b2口后分别进入低压级换热器(7、12)，吸热后流经三通阀A(19)的b1与a1口后从总出水排出。
5.一种变压比耦合热泵系统的控制方法，其特征在于，该方法为权利要求1-2任意一项所述的变压比耦合热泵系统，控制该系统在低环温下进行制冷时,高压级系统关闭，低压级系统开启，连接系统开启，三通阀A(19)的a1与b1口连通，c1关闭；三通阀B(20)的a2与b2口连通，c2关闭；风机(21、22)运行。
6.根据权利要求4所述的一种变压比耦合热泵系统的控制方法，其特征在于，所述低压级压缩机(5、10)排出的高温高压气态制冷剂经过低压级四通阀(6、11)后进入低压级风侧换热器(9、14)，制冷剂在低压级风侧换热器(9、14)中冷凝成过冷的液态制冷剂，并向空气中释放热量；过冷的液态制冷剂经低压级电子膨胀阀(8、13)节流后转变为低温低压的气液两相制冷剂进入低压级换热器(7、12)中蒸发，吸收水中的热量后的制冷剂转变为低温过热气体，流经四通阀B后回到低压级压缩机(5、10)进行压缩，并不断循环，持续带走流经低压级换热器(7、12)水的热量；水流从总进水口流经三通阀B(20)的a2与b2口后分别进入低压级换热器(7、12)，放热后流经三通阀A(19)的b1与a1口后从总出水排出。
7.一种变压比耦合热泵系统的控制方法，其特征在于，该方法为权利要求1-2任意一项所述的变压比耦合热泵系统，控制该系统在低环温下进行除霜时,高压级系统开启，低压级系统开启，连接系统开启，多个低压级系统交替除霜；三通阀A(19)的a1与c1口连通，b1关闭；三通阀B(20)的a2与c2口连通，b2关闭；处于除霜状态的风机(21)停止运行，正常制热的风机(22)运行。
8.根据权利要求7所述的一种变压比耦合热泵系统的控制方法，其特征在于，除霜状态的低压级系统中：低压级压缩机(5、10)排出的高温高压气态制冷剂经过低压级四通阀(6、11)后进入低压级风侧换热器(9、14)，制冷剂在低压级风侧换热器(9、14)中冷凝成过冷的液态制冷剂，并向低压级风侧换热器(9、14)的霜层释放热量；过冷的液态制冷剂经低压级电子膨胀阀(8、13)节流后转变为低温低压的气液两相制冷剂进入低压级换热器(7、12)中蒸发，吸收水中的热量后的制冷剂转变为低温过热气体，流经四通阀B后回到低压级压缩机(5、10)进行压缩，并不断循环，持续吸收低压级换热器(7、12)水的热量用于除霜；正常制热状态的低压级系统中：低压级压缩机(5、10)排出的高温高压气态制冷剂经过低压级四通阀(6、11)后进入低压级换热器(7、12)，制冷剂在低压级换热器(7、12)中冷凝成过冷的液态制冷剂，并向流经低压级换热器(7、12)中的水释放热量；过冷的液态制冷剂经低压级电子膨胀阀(8、13)节流后转变为低温低压的气液两相制冷剂进入低压级风侧换热器(9、14)中蒸发，吸收大气中的热量后的制冷剂转变为低温过热气体，低压级四通阀(6、11)后回到低压级压缩机(5、10)进行压缩，并不断循环，持续向低压级换热器(7、12)中的水中输出热量；高压级系统中的高压级压缩机A(1)排出的高温高压气态制冷剂进入高压级换热器A(2)，制冷剂在高压级换热器A(2)中冷凝成过冷的液态制冷剂，并向流经低压级换热器(7、12)中的水释放热量；过冷的液态制冷剂经高压级电子膨胀阀A(3)节流后转变为低温低压的气液两相制冷剂进入高压级换热器D(4)中蒸发，吸收水中的热量后的制冷剂转变为低温过热气体，回到高压级压缩机A(1)进行压缩，并不断循环，持续向高压级换热器A(2)中的水中输出热量；水泵(17)处于开启状态，水流经水泵(17)进入高压级换热器D(4)中放热，然后水流经单向阀(18)分别进入低压级换热器(7、12)中吸热，水继续流经水箱(15)后回再进入水泵(17)并不断循环；水流从总进水口流经三通阀B(20)的a2与c2口后进入高压级换热器A吸热后流经三通阀A(19)的c1与a1口后从总出水排出。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210846496.9A CN115371289B (zh) | 2022-07-19 | 2022-07-19 | 一种变压比耦合热泵系统及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210846496.9A CN115371289B (zh) | 2022-07-19 | 2022-07-19 | 一种变压比耦合热泵系统及其控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115371289A CN115371289A (zh) | 2022-11-22 |
| CN115371289B true CN115371289B (zh) | 2023-11-03 |
Family
ID=84062432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210846496.9A Active CN115371289B (zh) | 2022-07-19 | 2022-07-19 | 一种变压比耦合热泵系统及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115371289B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104110908A (zh) * | 2014-07-03 | 2014-10-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 三级压缩复叠循环热泵系统及其控制方法 |
| CN104121721A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-10-29 | 广东芬尼克兹节能设备有限公司 | 一种单双级可切换的热泵 |
| CN208431935U (zh) * | 2018-06-21 | 2019-01-25 | 浙江工业大学 | 梯级耦合加热的两次压缩一级节流热泵热水器 |
| CN111197874A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-05-26 | 克莱门特捷联制冷设备(上海)有限公司 | 一种复叠式空调热泵系统及其控制方法 |
| CN113803882A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-17 | 顺德职业技术学院 | 复叠式变频空气源热泵热水系统及运行控制方法 |
-
2022
- 2022-07-19 CN CN202210846496.9A patent/CN115371289B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104121721A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-10-29 | 广东芬尼克兹节能设备有限公司 | 一种单双级可切换的热泵 |
| CN104110908A (zh) * | 2014-07-03 | 2014-10-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 三级压缩复叠循环热泵系统及其控制方法 |
| CN208431935U (zh) * | 2018-06-21 | 2019-01-25 | 浙江工业大学 | 梯级耦合加热的两次压缩一级节流热泵热水器 |
| CN111197874A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-05-26 | 克莱门特捷联制冷设备(上海)有限公司 | 一种复叠式空调热泵系统及其控制方法 |
| CN113803882A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-17 | 顺德职业技术学院 | 复叠式变频空气源热泵热水系统及运行控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115371289A (zh) | 2022-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110332635B (zh) | 一种双级压缩多补气制冷热泵系统、控制方法和空调器 | |
| CN108759138B (zh) | 二次节流中间不完全冷却制冷系统的运行方法及系统 | |
| CN113446756A (zh) | 一种带变速压缩机的四管制空气源热泵机组 | |
| CN111811166A (zh) | 一种带热回收的三联供热泵机组 | |
| CA3066275C (en) | Two-pipe enhanced-vapor-injection outdoor unit and multi-split system | |
| CN109520170B (zh) | 一种具有双级过冷和液体脉冲融霜功能的空气源热泵机组 | |
| CN105758045A (zh) | 一种超低温复叠式三联供热泵机组 | |
| CN115371289B (zh) | 一种变压比耦合热泵系统及其控制方法 | |
| CN108759157B (zh) | 一次节流双级压缩热泵系统 | |
| 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 | |
| KR102477314B1 (ko) | 냉동싸이클 시스템의 수액기 냉매액 온도저감 방법 및 증발기 냉각성능 개선방법 | |
| CN116164360A (zh) | 室外热源除霜的复叠式压缩多循环pvt-空气源多联机热泵空调系统 | |
| CN115388579B (zh) | 一种变压比耦合热泵系统的控制方法 | |
| CN115031439A (zh) | 高效化霜的热泵式大中型空调装置 | |
| CN210425610U (zh) | 制冷系统 | |
| CN108759156B (zh) | 二次节流中间不完全冷却双级压缩热泵系统 | |
| CN112815578A (zh) | 一种带机械过冷的高温型燃气热泵系统 | |
| CN112963979A (zh) | 一种可实现工作循环转换的复叠热泵系统 | |
| KR20110018958A (ko) | 히트펌프 시스템 | |
| CN215176144U (zh) | 制冷设备 | |
| CN115235141B (zh) | 高效化霜的热泵式小型空调 | |
| CN116294270B (zh) | 冷热双储式pvt多联机中央空调热泵系统 | |
| CN216048475U (zh) | 一种带变速压缩机的四管制空气源热泵机组 | |
| CN115031437B (zh) | 一种超低温热泵系统 | |
| CN116045404B (zh) | 交替除霜不间断供热的单级并联pvt-空气源多联机热泵空调系统 |
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 |