CN210486159U - 热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种热泵系统，包括低温级循环组件、高温级循环组件、中间级循环组件和切换控制组件；切换控制组件分别与低温级循环组件、高温级循环组件、中间级循环组件相连，用于在单级制式工作模式下切换为高温级循环组件单独运行；在双级制式工作模式下切换为高温级循环组件和中间级循环组件组合运行；在复叠制式工作模式下切换为高温级循环组件和低温级循环组件组合运行。本实用新型能够根据不同的环境温度进行单级、双级、复叠这三种循环系统之间的运行切换，实现了运行效率最大化；相比较现有热泵系统，整机结构更加简单、体积减小，从而安装起来也更为方便。

Description

热泵系统

技术领域

本实用新型属于热泵制热领域，特别是涉及一种热泵系统。

背景技术

空气源热泵属于一种高效节能的供热系统，广泛应用于日常生活和不同的工业生产中，如热泵热水器、热泵烘干机等；由于空气利用最方便和数量大、无污染等特点，空气源热泵是目前广泛使用的一种热泵形式。

在工业生产中，为了不受环境温度季节变化影响，现有高温热泵技术采用单级/复叠双制式系统，在低温环境下采用复叠系统，在常温环境下切换到单级系统；热泵系统在设计时为了保证运行效率，在每种制式下都有一个理想的环境温度运行范围；但在实际生活中，环境温度变化范围非常大，即使采用双制式系统也不能覆盖环境温度变化范围的要求，从而会降低热泵系统在正常温度范围内运行时的换热效率。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种热泵系统，结构简单、相比现有热泵系统，整机体积减小，能够根据不同的环境温度，在保证高温循环蒸发温度和制热量的同时，实现单级、双级和复叠这三种循环系统之间的相互运行切换，实现了运行效率的最大化，保证了系统的性能最优。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种热泵系统，包括低温级循环组件、高温级循环组件、中间级循环组件和切换控制组件；所述切换控制组件分别与所述低温级循环组件、所述高温级循环组件、所述中间级循环组件相连，用于在单级制式工作模式下切换为所述高温级循环组件单独运行；在双级制式工作模式下切换为所述高温级循环组件和所述中间级循环组件组合运行；在复叠制式工作模式下切换为所述高温级循环组件和所述低温级循环组件组合运行。

于本实用新型的一实施例中，所述低温级循环组件包括依次相连的第一压缩机、第一冷凝器、第一储液罐、第一蒸发器和第一气液分离器；其中，所述第一压缩机与所述第一冷凝器之间通过第一四通阀连接；所述第一蒸发器也通过所述第一四通阀与所述第一气液分离器连接；所述第一气液分离器与所述第一压缩机连接；所述第一储液罐与所述第一蒸发器之间设置有依次相连的第一过滤器、第一节流阀、第二过滤器。

于本实用新型的一实施例中，所述高温级循环组件包括依次相连的第二压缩机、第二冷凝器、第二储液罐、第一中冷器、第二蒸发器和第二气液分离器；其中，所述第二压缩机与所述第二冷凝器之间通过第二四通阀连接；所述第二蒸发器也通过所述第二四通阀与所述第二气液分离器连接；所述第二气液分离器与所述第二压缩机连接；所第一中冷器与所述第二蒸发器之间设置有依次相连的第三过滤器、第二节流阀、第四过滤器。

于本实用新型的一实施例中，在所述复叠制式工作模式下，所述第二蒸发器为冷凝蒸发器，且所述冷凝蒸发器既作为所述低温级循环组件中的第一冷凝器，又作为所述高温级循环组件中的第二蒸发器；在所述单级制式工作模式和所述双级制式工作模式下，所述第二蒸发器为双管路并联蒸发器，且所述双管路并联蒸发器还作为所述低温级循环组件中的第一蒸发器。

于本实用新型的一实施例中，所述双管路并联蒸发器的一侧设置有换热风扇；所述双管路并联蒸发器包括低温级肋管、高温级肋管和铝翅片；所述低温级肋管与所述高温级肋管并排设置并共同穿过所述铝翅片；低温级肋管入口与高温级肋管入口之间、低温级肋管出口与高温级肋管出口之间均设置有温度传感器。

于本实用新型的一实施例中，所述中间级循环组件包括依次相连的第三压缩机、第三冷凝器、第三储液罐和第二中冷器；其中，所述第三压缩机通过中间阀与所述第三冷凝器连接；所述第二中冷器包括四个接口；所述第二中冷器的第一接口与所述第三储液罐连接；所述第二中冷器的第二接口与所述切换控制组件连接，且所述第二接口与所述切换控制组件之间设有第五过滤器；所述第二中冷器的第三接口也与所述切换控制组件连接；所述第二中冷器的第四接口通过所述切换控制组件与所述第三压缩机连接。

于本实用新型的一实施例中，所述第三压缩机、所述第三冷凝器、所述第三储液罐、所述第二中冷器均分别为所述高温级循环组件中的第二压缩机、第二冷凝器、第二储液罐和第一中冷器；所述中间阀为所述第二压缩机与所述第二冷凝器连接时所用的第二四通阀。

于本实用新型的一实施例中，所述第二压缩机采用单机双级压缩机。

于本实用新型的一实施例中，所述切换控制组件包括第一三通阀、第二三通阀和中间级循环控制阀组；所述第一三通阀和所述第二三通阀均分别与所述高温级循环组件、所述低温级循环组件连接，用于在所述单级制式工作模式、所述双级制式工作模式和所述复叠制式工作模式下，控制所述高温级循环组件和所述低温级循环组件运行；所述中间级控制阀组与所述中间级循环组件连接，用于在所述双级制式工作模式下控制所述中间级循环组件运行。

于本实用新型的一实施例中，所述低温级循环组件运行时采用的冷媒为R410A；所述高温级循环组件运行时采用的冷媒为R134a。

如上所述，本实用新型所述的热泵系统，具有以下有益效果：

(1)根据不同的环境温度，在保证高温循环蒸发温度和制热量的同时，能够实现单级、双级和复叠这三种循环系统之间的相互运行切换，实现了运行效率的最大化，保证了系统的性能最优，达到了节能的功效。

(2)复叠制式低温级蒸发器和单/双级制式蒸发器采用并联双管路蒸发器，相比较现有热泵系统中，复叠系统的低温级蒸发器与单级系统蒸发器采用两个独立的热交换器来说，可使该热泵系统的整机结构更加简单、体积减小，从而安装起来也更为方便。

附图说明

图1显示为本实用新型的热泵系统于一实施例中的结构示意图。

图2显示为本实用新型的双管路并联蒸发器于一实施例中的结构示意图。

图3显示为本实用新型的双管路并联蒸发器于一实施例中于一实施例中的侧视结构示意图。

图4显示为本实用新型的热泵系统于一实施例中在复叠制式工作模式下冷媒的流向示意图。

图5显示为本实用新型的热泵系统于一实施例中在双级制式工作模式下冷媒的流向示意图。

图6显示为本实用新型的热泵系统于一实施例中在单级制式工作模式下冷媒的流向示意图。

元件标号说明

1 第二压缩机

2 第二冷凝器

3 第二节流阀

4 冷凝蒸发器

4-1 冷凝蒸发器的接口一

4-2 冷凝蒸发器的接口二

4-3 冷凝蒸发器的接口三

4-4 冷凝蒸发器的接口四

5 第二四通阀

6 第二储液罐

7 第三过滤器

8 第四过滤器

9 第一三通阀

9-1 第一三通阀的接口一

9-2 第一三通阀的接口二

9-3 第一三通阀的接口三

10 第二三通阀

10-1 第二三通阀的接口一

10-2 第二三通阀的接口二

10-3 第二三通阀的接口三

11 第二气液分离器

12 供液阀

13 第一中冷器

13-1 第一中冷器的第一接口

13-2 第一中冷器的第二接口

13-3 第一中冷器的第三接口

13-4 第一中冷器的第四接口

14 第一压缩机

15 第一四通阀

16 第一储液罐

17 第一过滤器

18 第一节流阀

19 第二过滤器

20 双管路并联蒸发器

20-1 低温级肋管入口

20-2 低温级肋管出口

20-3 高温级肋管入口

20-4 高温级肋管出口

20-5 低温级肋管与高温级肋管并排局部放大示意图

20-6 铝翅片

20-8 低温级肋管

20-9 高温级肋管

20-10 第一温度传感器

20-11 第二温度传感器

21 第一气液分离器

22 第五过滤器

23 单向阀

24 水泵

25 换热风扇

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本实用新型的热泵系统，根据不同的环境温度，能够实现单级、双级、复叠这三种循环系统之间的运行切换，以实现了该热泵系统运行效率的最大化，达到了节能的功效；复叠制式低温级蒸发器和单/双级制式蒸发器采用并联双管路蒸发器，相比较现有热泵系统中，复叠系统的低温级蒸发器与单级系统蒸发器采用两个独立的热交换器来说，可使该热泵系统的整机结构更加简单、体积减小，从而安装起来也更为方便。

如图1所示，于一实施例中，本实用新型的热泵系统包括低温级循环组件、高温级循环组件、中间级循环组件和切换控制组件；所述切换控制组件分别与所述低温级循环组件、所述高温级循环组件、所述中间级循环组件相连，用于在单级制式工作模式下切换为所述高温级循环组件单独运行；在双级制式工作模式下切换为所述高温级循环组件和所述中间级循环组件组合运行；在复叠制式工作模式下切换为所述高温级循环组件和所述低温级循环组件组合运行。

在本实施例中，所述低温级循环组件运行时采用的冷媒为R410A；所述高温级循环组件运行时采用的冷媒为R134a。

需要说明的是，所述低温级循环组件运行时采用的冷媒和所述高温级循环组件运行时采用的冷媒除分别可利用R410A、R134a外，还可采用其它的制冷剂，何种冷媒的使用并不作为限制本实用新型的条件，R410A和R134a只是作为一种优选的方式。

R410A是一种新型环保制冷剂，不破坏臭氧层，工作压力为普通R22(二氟一氯甲烷)空调的1.6倍，制冷(热)效率高；是一种混合制冷剂，它是由50％R32(二氟甲烷)和50％R125(五氟乙烷)组成的混合物，主要有氢、氟和碳元素组成，具有稳定、无毒、性能优越等特点，同时由于不含氯元素，故不会与臭氧发生反应，即不会破坏臭氧层；R134a(1,1,1,2-四氟乙烷)是一种使用最广泛的中低温环保制冷剂，不含氯原子，对臭氧层不起破坏作用，具有良好的综合性能(不易燃、不爆炸、无毒、无刺激性、无腐蚀性)。

进一步地，为了在全气候环境下该热泵系统能够实现能效最优，在控制上通过压缩比来进行单级制式、双级制式和复叠制式这三种工作模式的切换，即压缩比小于6启动单级制式工作模式运行，压缩比在6～10之间启动双级制式工作模式运行，压缩比大于10启动复叠制式工作模式运行；具体地，以高温级循环组件运行时采用的冷媒为R134a，低温级循环组件运行时采用的冷媒为R410A为例，当需求温度为80℃时，对应的热泵系统高温级冷凝压力为2.93Mpa左右，当系统压缩比在6时，对应的蒸发温度为15℃左右，也就是环境温度大于25℃时为单级制式工作模式运行；当系统压缩比在10时，对应的蒸发温度为0℃左右，也就是25℃>环境温度>10℃时为双级制式工作模式运行；当系统压缩比大于10时，环境温度小于10℃时为复叠制式工作模式运行。

需要说明的是，压缩比是指热泵系统高压压力绝对值与系统低压压力绝对值的比值，即：压缩比＝高压压力绝对值/低压压力绝对值；在该热泵系统运行时，可通过系统中的高压压力传感器、低压压力传感器分别来检测系统高压压力和系统低压压力，以获得压缩比；另外，由于系统中的压力与环境温度、目标控制温度有关，在目标控制温度确定的条件下(对应系统高压压力是固定的)，当室外环境温度过低时对应的系统低压压力也就会很低，这样所得的压缩比就会很大，而压缩比过大会影响系统的运行效率及压缩机排气温度过高等可靠性问题。

在本实施例中，所述切换控制组件包括第一三通阀9、第二三通阀10和中间级循环控制阀组；所述第一三通阀9和所述第二三通阀10均分别与所述高温级循环组件、所述低温级循环组件连接，用于在所述单级制式工作模式、所述双级制式工作模式和所述复叠制式工作模式下，控制所述高温级循环组件和所述低温级循环组件运行；所述中间级控制阀组与所述中间级循环组件连接，用于在所述双级制式工作模式下控制所述中间级循环组件运行。

进一步地，所述中间级控制阀组包括供液阀12和单向阀23，所述供液阀14、所述单向阀23均与所述中间级循环组件连接。

在本实施例中，所述低温级循环组件包括依次相连的第一压缩机14、第一冷凝器、第一储液罐16、第一蒸发器和第一气液分离器21；所述第一压缩机14与所述第一冷凝器之间通过第一四通阀15连接；所述第一蒸发器也通过所述第一四通阀15与所述第一气液分离器21连接；所述第一气液分离器21与所述第一压缩机14连接；所述第一储液罐16与所述第一蒸发器之间设置有依次相连的第一过滤器17、第一节流阀18、第二过滤器19；所述第一冷凝器、所述第一蒸发器均分别与所述第一三通阀9、所述第二三通阀10连接。

具体地，第一压缩机14的排气口与第一四通阀15的接口一连通，第一四通阀15的接口二与第一冷凝器一接口连通，第一冷凝器的另一接口与第一储液罐16的入口连通，第一储液罐16的出口与第一过滤器17的入口连通，第一过滤器17的出口与第一节流阀18的入口连通，第一节流阀18的出口与第二过滤器19的入口连通，第二过滤器19的出口与第一蒸发器一接口连通，第一蒸发器的另一接口与第一四通阀15的接口三连通，第一四通阀15的接口四与第一气液分离器21的入口连通，第一气液分离器21的出口与第一压缩机14的吸气口连通。

在本实施例中，所述高温级循环组件包括依次相连的第二压缩机1、第二冷凝器2、第二储液罐6、第一中冷器13、第二蒸发器和第二气液分离器11；所述第二压缩机1与所述第二冷凝器2之间通过第二四通阀5连接；所述第二蒸发器也通过所述第二四通阀5与所述第二气液分离器11连接；所述第二气液分离器11与所述第二压缩机1连接；所第一中冷器13与所述第二蒸发器之间设置有依次相连的第三过滤器7、第二节流阀3、第四过滤器8；所述第一三通阀9设置于所述第二蒸发器与所述第四过滤器8之间；所述第二三通阀10设置于所述第二蒸发器与所述第二四通阀5之间。

具体地，第二压缩机1的排气口与第二四通阀5的接口一连通，第二四通阀5的接口二与第二冷凝器2的入口连通，第二冷凝器2的出口与第二储液罐6的入口连通，第二储液罐6的出口与第一中冷器13的一接口连通，第一中冷器13的另一接口与第三过滤器7的入口连通，第三过滤器7的出口与第二节流阀3的入口连通，第二节流阀3的出口与第四过滤器8的入口连通，第四过滤器8的出口与第一三通阀9的接口一9-1连通，第一三通阀9的接口二9-2或接口三9-3与第二蒸发器的一接口连通，第二蒸发器的另一接口与第二三通阀10的接口三10-3或接口二10-2连通，第二三通阀10的接口一10-1与第二四通阀5的接口三连通，第二四通阀5的接口四与第二气液分离器11的入口连通，第二气液分离器11的出口与第二压缩机1的吸气口连通。

需要说明的是，所述热泵系统还包括供水组件，所述供水组件用于向所述高温级循环组件提供水；所述供水组件包括水泵24，所述水泵24与所述第二冷凝器2连接。

在本实施例中，在所述复叠制式工作模式下，所述第二蒸发器为冷凝蒸发器4，且所述冷凝蒸发器4既作为所述低温级循环组件中的第一冷凝器，又作为所述高温级循环组件中的第二蒸发器；在所述单级制式工作模式和所述双级制式工作模式下，所述第二蒸发器为双管路并联蒸发器20，且所述双管路并联蒸发器20还作为所述低温级循环组件中的第一蒸发器。

具体地，在复叠制式工作模式下时，高温级循环组件和低温级循环组件组合运行工作，此时，二者通过一冷凝蒸发器连接，该冷凝蒸发器一方面作为高温级循环组件运行时所需的蒸发器，另一方面又作为低温级循环组件运行时所需的冷凝器；在单级制式工作模式和双级制式工作模式下时，高温循环组件运行时所需的蒸发器采用双管路并联蒸发器，而该双管路并联蒸发器同时又作为了低温级循环组件运行时所需的蒸发器，高温循环组件运行时所需的蒸发器与低温级循环组件运行时所需的蒸发器共用一套双管路并联蒸发器，优化了系统整机结构；另外，由于在单级制式工作模式和双级制式工作模式下时，是不需要低温级循环组件工作的，所以通过利用双管路并联蒸发器即能实现单级制式工作模式和双级制式工作模式的正常运行，而如果在单级制式工作模式和双级制式工作模式下，仍利用冷凝蒸发器作为高温级循环组件运行时所需的蒸发器，就需要低温级循环组件也启动工作，这样就会造成不必要的能耗损失。

进一步地，第一三通阀9的接口二9-2与双管路并联蒸发器20的接口三20-3连通，第一三通阀9的接口三9-3与冷凝蒸发器4的接口三4-3连通；第二三通阀10的接口二10-2与冷凝蒸发器4的接口四4-4连通，第二三通阀10的接口三10-3与双管路并联蒸发器20的接口四20-4连通；第一四通阀15的接口二与冷凝蒸发器4的接口二4-2连通，冷凝蒸发器4的接口一4-1与第一储液罐16的入口连通；双管路并联蒸发器20的接口一20-1与第二过滤器19的出口连通；双管路并联蒸发器20的接口二20-2与第一四通阀15的接口三连通。

需要说明的是，所述冷凝蒸发器为多层板翅，各通道中的冷媒通过板翅和隔板进行良好的换热，冷凝蒸发器一般安置于上下塔之间，下塔上升的氮气在其内部被冷凝，而上塔回流的液氮在其内部被蒸发，这个过程得以实现主要是依据高压氮的沸点和低压氮的沸点不同，存在一定温差，将冷凝蒸发器用于复叠制式工作模式下，既作为高温级循环组件运行时所需的蒸发器，又作为低温级循环组件运行时所需的冷凝器，利用高温部分的冷媒制取的冷量，使低温部分的冷媒蒸气凝结，低温部分的冷媒在蒸发器内被冷却对象吸取热量(即制取冷量)，并将此热量传给高温部分的冷媒，然后再由高温部分的冷媒将热量传给冷却介质(水或空气)。

在本实施例中，所述双管路并联蒸发器20的一侧设置有换热风扇25；具体地，在该热泵系统运行时，所述换热风扇25就会启动工作，所述换热风扇25为共用风扇。

如图2和图3所示，所述双管路并联蒸发器20包括低温级肋管20-8、高温级肋管20-9和铝翅片20-6；所述低温级肋管20-8与所述高温级肋管20-9并排设置并共同穿过所述铝翅片20-6，进一步增大了换热面积，增强了换热效果；低温级肋管入口20-1与高温级肋管20-3入口之间设置有第一温度传感器20-10，低温级肋管出口20-2与高温级肋管出口20-4之间设置有第二温度传感器20-11；具体地，所述温度传感器均设置在高温级肋管20-9与低温级肋管20-8之间，实现了温度传感器的共用，从而优化了热泵系统的整机结构，降低其成本。

进一步地，在所述复叠制式工作模式下，只有所述低温级肋管20-8内的冷媒流动工作；在所述单级制式工作模式和所述双级制式工作模式下，只有所述高温级肋管20-9内的冷媒流动工作；具体地，当在复叠制式工作模式下时，冷媒由低温级肋管入口20-1流入，低温级肋管出口20-2流出，实现蒸发吸热；当在单级制式工作模式和双级制式工作模式下时，冷媒由高温级肋管入口20-3流入，高温级肋管出口20-4流出，实现蒸发吸热。

在本实施例中，所述中间级循环组件包括依次相连的第三压缩机、第三冷凝器、第三储液罐和第二中冷器；所述第三压缩机通过中间阀与所述第三冷凝器连接；所述第二中冷器包括四个接口；所述第二中冷器的第一接口与所述第三储液罐连接；所述第二中冷器的第二接口与所述供液阀12一端连接，且所述第二接口与所述供液阀12之间设有第五过滤器22；所述第二中冷器的第三接口与所述供液阀12的另一端连接；所述第二中冷器的第四接口通过所述单向阀23与所述第三压缩机连接。

在本实施例中，所述第三压缩机、所述第三冷凝器、所述第三储液罐、所述第二中冷器均分别为所述高温级循环组件中的第二压缩机1、第二冷凝器2、第二储液罐6和第一中冷器13；所述中间阀为所述第二压缩机1与所述第二冷凝器2连接时所用的第二四通阀5。

具体地，所述第一中冷器13包括四个接口，所述第一中冷器13的第一接口13-1与所述第二储液罐6连接；所述第一中冷器13的第二接口13-2与所述第三过滤器7一端连接，且所述第二接口13-2还通过所述第五过滤器22与所述供液阀12一端连接，所述供液阀12另一端与所述第一中冷器13的第三接口13-3连接；所述第一中冷器13的第四接口13-4与所述单向阀23的一端，所述单向阀23的另一端与所述第二压缩机1的中间级入口连接。

需要说明的是，在单级制式工作模式和复叠制式工作模式下，所述供液阀12和所述单向阀23均处于关闭的状态，即所述中间级循环组件不运行(但第一中冷器13仍处于工作状态)；在双级制式工作下，所述供液阀12和所述单向阀23均处于打开状态，所述中间级循环组件正常运行。

在本实施例中，所述第二压缩机1采用单机双级压缩机。

需要说明的是，单机双级压缩机是指一个需要两级完成压缩的压缩机，每级有一个或数个气缸。

下面将结合图4至图6对本实用新型提供的热泵系统进行进一步地详细说明。

如图4所示，显示为本实用新型的热泵系统于一实施例中在复叠制式工作模式下冷媒的流向示意图。

当室外环境温度低于超低温切换温度时，所述热泵系统工作在复叠制式工作模式下，由高温级循环组件和低温级循环组件组合运行；低温级循环组件运行回路为(如图4中箭头所示)：第一压缩机14→第一四通阀15→冷凝蒸发器4→第一储液罐16→第一过滤器17→第一节流阀18→第二过滤器19→双管路并联蒸发器20→第一四通阀15→第一气液分离器21→第一压缩机14；高温级循环组件运行回路为(如图4中箭头所示)：第二压缩机1→第二四通阀5→第二冷凝器2→第二储液罐6→第一中冷器13→第三过滤器7→第二节流阀3→第四过滤器8→第一三通阀9→冷凝蒸发器4→第二三通阀10→第二四通阀5→第二气液分离器11→第二压缩机1。

如图5所示，显示为本实用新型的热泵系统于一实施例中在双级制式工作模式下冷媒的流向示意图。

当室外环境温度高于超低温切换温度且低于低温切换温度时，系统工作在双级制式工作模式下，由高温级循环组件和中间级循环组件组合运行；高温级循环组件运行回路为(如图5中箭头所示)：第二压缩机1→第二四通阀5→第二冷凝器2→第二储液罐6→第一中冷器13其中一路→第三过滤器7→第二节流阀3→第四过滤器8→第一三通阀9→双管路并联蒸发器20→第二三通阀10→第二四通阀5→第二气液分离器11→第二压缩机1；中间级循环组件运行回路为(如图5中箭头所示)：第一中冷器13另一路→第五过滤器22→供液阀12→第一中冷器13→单向阀23→第二压缩机1的中间级。

如图6所示，显示为本实用新型的热泵系统于一实施例中在单级制式工作模式下冷媒的流向示意图。

当室外环境温度高于低温切换温度时，系统工作在单级制式工作模式下，由高温级循环组件单独运行，高温级循环组件运行回路为(如图6中箭头所示)：第二压缩机1→第二四通阀5→第二冷凝器2→第二储液罐6→第一中冷器13→第三过滤器7→第二节流阀3→第四过滤器8→第一三通阀9→双管路并联蒸发器20→第二三通阀10→第二四通阀5→第二气液分离器11→第二压缩机1。

综上所述，本实用新型的热泵系统，根据不同的环境温度，能够实现单级、双级、复叠这三种循环系统之间的运行切换，以实现了该热泵系统运行效率的最大化，达到了节能的功效；复叠制式低温级蒸发器和单/双级制式蒸发器采用并联双管路蒸发器，相比较现有热泵系统中，复叠系统的低温级蒸发器与单级系统蒸发器采用两个独立的热交换器来说，可使该热泵系统的整机结构更加简单、体积减小，从而安装起来也更为方便。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种热泵系统，其特征在于，包括：低温级循环组件、高温级循环组件、中间级循环组件和切换控制组件；

所述切换控制组件分别与所述低温级循环组件、所述高温级循环组件、所述中间级循环组件相连，用于在单级制式工作模式下切换为所述高温级循环组件单独运行；在双级制式工作模式下切换为所述高温级循环组件和所述中间级循环组件组合运行；在复叠制式工作模式下切换为所述高温级循环组件和所述低温级循环组件组合运行。

2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述低温级循环组件包括依次相连的第一压缩机、第一冷凝器、第一储液罐、第一蒸发器和第一气液分离器；

其中，所述第一压缩机与所述第一冷凝器之间通过第一四通阀连接；所述第一蒸发器也通过所述第一四通阀与所述第一气液分离器连接；所述第一气液分离器与所述第一压缩机连接；所述第一储液罐与所述第一蒸发器之间设置有依次相连的第一过滤器、第一节流阀、第二过滤器。

3.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述高温级循环组件包括依次相连的第二压缩机、第二冷凝器、第二储液罐、第一中冷器、第二蒸发器和第二气液分离器；

其中，所述第二压缩机与所述第二冷凝器之间通过第二四通阀连接；所述第二蒸发器也通过所述第二四通阀与所述第二气液分离器连接；所述第二气液分离器与所述第二压缩机连接；所第一中冷器与所述第二蒸发器之间设置有依次相连的第三过滤器、第二节流阀、第四过滤器。

4.根据权利要求3所述的热泵系统，其特征在于，在所述复叠制式工作模式下，所述第二蒸发器为冷凝蒸发器，且所述冷凝蒸发器既作为所述低温级循环组件中的第一冷凝器，又作为所述高温级循环组件中的第二蒸发器；

在所述单级制式工作模式和所述双级制式工作模式下，所述第二蒸发器为双管路并联蒸发器，且所述双管路并联蒸发器还作为所述低温级循环组件中的第一蒸发器。

5.根据权利要求4所述的热泵系统，其特征在于，所述双管路并联蒸发器的一侧设置有换热风扇；所述双管路并联蒸发器包括低温级肋管、高温级肋管和铝翅片；

所述低温级肋管与所述高温级肋管并排设置并共同穿过所述铝翅片；低温级肋管入口与高温级肋管入口之间、低温级肋管出口与高温级肋管出口之间均设置有温度传感器。

6.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述中间级循环组件包括依次相连的第三压缩机、第三冷凝器、第三储液罐和第二中冷器；

其中，所述第三压缩机通过中间阀与所述第三冷凝器连接；所述第二中冷器包括四个接口；所述第二中冷器的第一接口与所述第三储液罐连接；所述第二中冷器的第二接口与所述切换控制组件连接，且所述第二接口与所述切换控制组件之间设有第五过滤器；所述第二中冷器的第三接口也与所述切换控制组件连接；所述第二中冷器的第四接口通过所述切换控制组件与所述第三压缩机连接。

7.根据权利要求6所述的热泵系统，其特征在于，所述第三压缩机、所述第三冷凝器、所述第三储液罐、所述第二中冷器均分别为所述高温级循环组件中的第二压缩机、第二冷凝器、第二储液罐和第一中冷器；所述中间阀为所述第二压缩机与所述第二冷凝器连接时所用的第二四通阀。

8.根据权利要求3或7所述的热泵系统，其特征在于，所述第二压缩机采用单机双级压缩机。

9.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述切换控制组件包括第一三通阀、第二三通阀和中间级循环控制阀组；

所述第一三通阀和所述第二三通阀均分别与所述高温级循环组件、所述低温级循环组件连接，用于在所述单级制式工作模式、所述双级制式工作模式和所述复叠制式工作模式下，控制所述高温级循环组件和所述低温级循环组件运行；所述中间级控制阀组与所述中间级循环组件连接，用于在所述双级制式工作模式下控制所述中间级循环组件运行。

10.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述低温级循环组件运行时采用的冷媒为R410A；所述高温级循环组件运行时采用的冷媒为R134a。

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