CN219199544U - 热泵系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种热泵系统。该热泵系统包括：压缩机、冷凝器、第一节流部件以及蒸发器以及中间喷射通路，其中，压缩机与冷凝器、第一节流部件以及蒸发器形成闭合回路，中间喷射通路的第一端连接在主通路上，第二端连接在压缩机的中间喷射口处，包括第二节流部件和经济器，主通路和中间喷射通路中的制冷剂通过经济器进行热交换；该热泵系统还包括：低压压力确定单元、高压压力确定单元、中间喷射压力确定单元以及控制单元，该控制单元配置为根据低压压力值、高压压力值和压缩机的转速，确定压缩机的目标中间喷射压力值；通过第二节流部件的开度使压缩机的中间喷射压力值等于目标中间喷射压力值。

Description

热泵系统

技术领域

本申请涉及热泵技术领域，更为具体的，涉及一种热泵系统。

背景技术

为了提高在低温条件下的制热效果，相关技术中多采用带有喷气增焓的热泵系统。在该系统中，流经蒸发器的制冷剂分为主通路和中间喷射通路，两个通路中的制冷剂通过经济器进行热交换，获得中间压力的气态制冷剂，作为喷气增焓压缩机的中间喷射气体，从而提高系统的能效。

对于该系统而言，中间喷射通路的补气量对系统的换热效率有很大的影响。适当的补气量可以在一定程度上提高热泵系统的换热效率，但过多的补气量会造成主通路的制冷剂减少，使整个系统的换热效率严重降低。因此，如何确定中间喷射的补气量(即中间喷射压力)成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请提供一种热泵系统。下面对本申请实施例涉及的各个方面进行介绍。

第一方面，提供一种热泵系统，包括：压缩机、冷凝器、第一节流部件、蒸发器以及中间喷射通路，其中，所述压缩机与所述冷凝器、所述第一节流部件以及所述蒸发器形成闭合回路，所述中间喷射通路的第一端连接在所述冷凝器与所述第一节流部件之间的主通路上，第二端连接在所述压缩机的中间喷射口处，所述中间喷射通路包括第二节流部件和经济器，所述主通路和所述中间喷射通路中的制冷剂通过所述经济器进行热交换；所述热泵系统还包括：低压压力确定单元，用于确定所述压缩机进气口的低压压力值；高压压力确定单元，用于确定所述压缩机排气口的高压压力值；中间喷射压力确定单元，用于确定所述压缩机中间喷射口的中间喷射压力值；控制单元，与所述低压压力确定单元、所述高压压力确定单元连接，配置为根据所述低压压力值、所述高压压力值以及所述压缩机的转速，确定所述压缩机的目标中间喷射压力值；以及，调节所述第二节流部件的开度，以使所述压缩机的中间喷射压力值等于所述目标中间喷射压力值。

可选地，所述控制单元根据所述低压压力值、所述高压压力值以及所述压缩机的转速，利用多项式算法来确定所述压缩机的目标中间喷射压力值；其中，所述多项式算法是根据所述压缩机在不同工况下的多组运行参数拟合得到的。

可选地，所述低压压力确定单元为第一压力传感器，以及，所述高压压力确定单元为第二压力传感器。

可选地，所述冷凝器包括进水口和出水口，导热介质从所述进水口进入所述冷凝器，与所述冷凝器中的制冷剂进行热交换后从所述出水口排出；所述高压压力确定单元为第一温度传感器；所述确定所述压缩机排气口的高压压力值，包括：利用所述第一温度传感器获取所述出水口处的导热介质的第一温度，根据所述热泵系统的环境温度、所述第一温度以及所述压缩机的转速，确定所述压缩机排气口处的制冷剂的第一饱和温度；根据所述制冷剂的饱和温度和与饱和压力的关系，确定所述第一饱和温度对应的第一饱和压力；以所述第一饱和压力作为所述高压压力值。

可选地，所述中间喷射压力确定单元为第三压力传感器。

可选地，所述调节所述第二节流部件的开度，以使所述压缩机的中间喷射压力值等于所述目标中间喷射压力值，包括：根据所述中间喷射压力值和所述目标中间喷射压力值，确定PID控制算法的比例变化值、积分变化值和微分变化值；根据所述比例变化值、所述积分变化值和所述微分变化值，确定所述第二节流部件的目标开度；将所述第二节流部件的开度调节到所述目标开度，以使所述压缩机的中间喷射压力值等于所述目标中间喷射压力值。

可选地，所述控制单元还用于：根据所述低压压力值和所述高压压力值，调节所述热泵系统的第一参数，以使所述压缩机工作在正常运行范围内；其中，所述热泵系统的第一参数包括以下中的至少一种：所述压缩机的转速；所述蒸发器的蒸发温度；所述冷凝器的冷凝温度。

根据本申请实施例提供的热泵系统，通过实时检测压缩机进排气口处的高压压力值P₁和低压压力值P₂，同时根据压缩机的实时转速S，利用多项式算法确定压缩机的目标中间喷射压力P_m，通过调节中间喷射通路上的节流部件的开度，使得压缩机的中间喷射压力接近于目标中间喷射压力，从而提高热泵系统的能效。

本申请实施例提供的热泵系统的控制逻辑为基于压力的直接控制，相比于现有技术中基于温度调节的方法，能够显著提高调节时的响应速度，避免了现有技术中因温度检测滞后而导致的系统响应滞后的问题。同时，在确定目标中间喷射压力时，综合压缩机的进排气压力以及压缩机的转速，使得对于变频系统的控制能够更加精确。根据本申请实施例提供的控制逻辑，能够精确控制压缩机的允许范围，在保证可靠性的同时发挥出该系统的最大能效。

附图说明

图1为本申请实施例提供的热泵系统的示意性结构图。

图2为图1中的热泵系统在制热循环中的压焓图。

图3为本申请另一实施例提供的热泵系统的示意性结构图。

图4为本申请实施例提供的热泵系统的一种可能的实现方式的示意性结构图。

图5为本申请实施例提供的热泵系统的一种可能的实现方式的示意性结构图。

图6是本申请一实施例提供的压缩机的运行范围图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。

本申请实施例提供了一种热泵系统及热泵系统的控制方法，已解决上述问题。下面首先结合附图，对本申请实施例提供的热泵系统进行详细的说明。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的热泵系统的示意性结构图。图1中的热泵系统10包括：压缩机11、冷凝器12、第一节流部件13、蒸发器14以及中间喷射通路15。

其中，压缩机11与冷凝器12、第一节流部件13以及蒸发器14形成一闭合回路，中间喷射通路15的第一端151连接在冷凝器12与第一节流部件13之间的主通路上，第二端152连接在压缩机11的中间喷射口处，中间喷射通路15上设置有第二节流部件16和经济器17，主通路和中间喷射通路中的制冷剂通过经济器17进行热交换。在该系统中，各部件通过铜管或铝管等封闭管路相连接。

下面以该系统工作在制热循环为例，结合图2所示的该系统在制热循环下的压焓图，对图1中的热泵系统进行详细的说明。

具体地，压缩机11可以为具备喷气增焓功能的压缩机。图1中的压缩机11包括进气口111、排气口112以及中间喷射口113。其中，进气口111一端与蒸发器14的出口端连接，排气口112一侧与冷凝器12的入口端连接。制冷剂通过进气口111进入压缩机11，被压缩为高温高压的气态(图2中的3点)，从排气口112排出，经密闭管道流向冷凝器12。

在一些实施方式中，冷凝器12的表面具有用于散发热量的翅片，制冷剂的热量通过该翅片散出。通过在冷凝器的一侧设置风机(例如轴流风机)，室内常温的空气被轴流风机带动，与冷凝器12进行热交换，使得常温的空气被加热并排放到室内。

在一些实施方式中，冷凝器12中具有进水口121和出水口122。水或油等导热介质从进水口121进入冷凝器12，与冷凝器12的盘管中的高温高压的制冷剂进行热交换后被加热，从出水口122排出。

在与空气或水等导热介质进行热交换后，冷凝器12中的制冷剂温度降低，由高温高压的气态转化为中温高压的液态(3点-4点为制冷剂由饱和气态冷凝为饱和液态，再冷凝为过冷态的过程)，再通过密闭管道流入到第一节流部件13。

在一些实施方式中，第一节流部件13可以是膨胀阀，在该系统中起到节流的作用。中温高压的液态制冷剂在经膨胀阀节流后变为低温低压的液态(5点-4’点)，这一部分制冷剂进一步被中间喷射通路15中的制冷剂冷却(4’-5’点)，流入到蒸发器14中。

在蒸发器14中，低温低压的液态制冷剂吸热蒸发成为低压的饱和气态(5’-0点的蒸发过程为制冷剂由液态蒸发为饱和气态，再蒸发为过热态的过程)，从压缩机11的进气口111进入压缩机11，进入下一次循环。

中间喷射通路15的第一端连接在冷凝器12与第一节流部件13之间的主通路上，第二端连接在压缩机11的中间喷射口113处。

中间喷射通路15包括第二节流部件16和经济器17。继续参阅图1，从冷凝器12中流出的中温高压的液态制冷剂在经过中间喷射通路15的第一端151时，其中的一部分制冷剂流向中间喷射通路15，这一部分制冷剂首先通过第二节流部件16，被第二节流部件16节流后温度降低，由中温高压的气态转变为低温低压的液态(5点到4’点，绝热过程)，并在中间喷射通路15中流向经济器17，其中，该第二节流部件16例如可以是截止阀或膨胀阀。

经济器17也称中间换热器，例如可以是波纹板式换热器等。经济器17中包括相邻的第一流体流道171和第二流体流道172，第一流体流道171与第二流体流道172通过波纹板片相隔，并通过中间的波纹板片进行热传导。

其中，第一流体流道171设置在主通路上，即第一流体流道171的一端与冷凝器12连接，另一端与第一节流部件13连接，从冷凝器12中流出的制冷剂可以通过第一流体流道171流动到第一节流部件13处。第二流体流道172设置在中间喷射通路15上，其一端与第二节流部件16的输出端连接，另一端与压缩机11的中间喷射口113相连。

在经济器17中，第一流体流道171与第二流体流道172中的制冷剂进行热交换，使得第二流体流道172中的低温低压的制冷剂被第一流体流道171中的中温高压的制冷剂加热而过热(4’点-6点)，从压缩机11的中间喷射口113进入压缩机。同时，第一流体流道171(即主通路)中的制冷剂被第二流体流道172中的制冷剂冷却到状态点5’，增加了过冷度。

从中间喷射通路15流出的制冷剂通过中间喷射口113进入压缩机11内，与从进气口111吸入的制冷剂混合(点6和点1混合成点2,2点-3点的过程为绝热过程)，一起进行压缩，如此周期循环进行。

在图1所示的热泵系统中，中间喷射通路15的第一端151设置在经济器17的第一流体流道171的出口侧。作为另一种可能的实现方式，第一端151也可以设置在第一流体流道171的入口侧，如图3所示。

从图2能够看出，在图1所示的热泵系统中，主通路中制冷剂的部分热量被中间喷射通路15中的制冷剂吸收，增加了过冷度。主通路中的制冷剂再经第一节流部件13节流后进入蒸发器14，从而使蒸发器14侧的制冷量增加；但由于整个系统内的制冷剂总质量流量不变，随着中间喷射通路制冷剂的质量流量增加，会使进入蒸发器14的制冷剂，即主通路上的制冷剂的质量流量减小。但只要中间喷射引起的制冷量增加的效果大于蒸发器14内制冷剂质量流量减少带来的影响，中间喷射对整个热泵系统而言就是有利的。从整体上看，适当的补气量可以在一定程度上提高热泵系统的换热效率，但过多的补气量会造成流经蒸发器14的主通路的制冷剂减少，使整个系统的换热效率严重降低。因此，如何确定中间喷射的补气量(即中间喷射压力)成为亟待解决的问题。

请继续参考图1，为了更准确的确定中间喷射的补气量，本申请提供的热泵系统还包括：低压压力确定单元18、高压压力确定单元19以及中间喷射压力确定单元20，分别用于确定压缩机11进气口111处的低压压力值P₁(或称进气压力)、排气口112处的高压压力值P₂(或称排气压力)以及中间喷射口113处的中间喷射压力值P₃。

需要说明的是，图1中示出的压力确定单元18、19和20的位置仅为示意。在本申请公开的实施方式中，上述各压力可以通过直接测量或通过温度等参数进行反推的方式得到。因此，当压力确定单元为压力传感器时，可以将其设置在图1中所示的位置；而当压力确定单元为温度传感器时，可以根据需要测量的目标温度的位置，对上述多个压力确定单元的位置进行调整。例如，对于压缩机排气口112处的高压压力来说，该压力值还可以基于冷凝器的出水口处的导热介质的温度进行计算而确定，那么此时可以将高压压力确定单元19设置在靠近冷凝器12的排水口122的位置，以对排水口122处的导热介质的温度进行测量。基于导热介质的温度确定高压压力值的方法将在后文进行详细的说明。

本申请实施例提供的热泵系统还包括控制单元21，该控制单元21与上述低压压力确定单元18、高压压力确定单元19连接，以获取压缩机的低压压力值P₁和高压压力值P₂。控制单元21还与压缩机11的驱动单元连接，以获取压缩机11的转速S。

在确定上述各参数值后，控制单元21可以根据上述低压压力值P₁、高压压力值P₂和压缩机的转速S，确定得到压缩机的目标中间喷射压力值P_m；通过控制压缩机11的运行参数，当使压缩机11的中间压力值P₃接近该目标中间喷射压力值P_m时，该热泵系统的能效最高。

在一些实施例中，控制单元21根据上述低压压力值P₁、高压压力值P₂和压缩机的转速S，确定压缩机的目标中间喷射压力值P_m，可以是利用多项式算法来进行，该多项式算法是一个输入为P₁,P₂和S，输出为P_m的三元函数，即P_m＝f(P₁,P₂,S)。

下面介绍上述多项式算法的确定方法。

建立上文中所说的中间喷射压力与低压压力值P₁、高压压力值P₂和压缩机的转速S的函数关系P_m＝f(P₁,P₂,S)，该函数关系例如可以为：

P_m＝C₀+C₁P₁+C₂P₂+C₃P₁2+C₄P₂2+P₁P₂(S2(C₅+C₆P₁+C₇P₂)+S(C₈+C₉P₁+C₁₀P₂)+(C₁₁+C₁₂P₁+

C₁₃P₂))+C₁₄P₁3+C₁₅P₂3+S(C₁₆+C₁₇P₁+C₁₈P₂+C₁₉P₁2+C₂₀P₂2+C₂₁P₁3+C₂₂P₂3)+S2(C₂₃+C₂₄P₁+C₂₅P₂+C₂₆P₁2+C₂₇P₂2+C₂₈P₁3+C₂₉P₂3)；其中，C₀,C₁,…,C₂₉为30个系数。

在热泵系统的设计生产阶段或在该热泵系统投入使用前，在多个不同的工况下，控制该热泵系统(或者该热泵系统的等效试验平台)工作在能效较高的状态。采集不同工况下的至少30组运行参数，其中每组运行参数均包括压缩机的高压压力值P₁，低压压力值P₂，中压压力值P_m以及转速S。

上述不同工况例如可以是在压缩机的不同工作频率或不同的环境条件下，以一定的蒸发冷凝温度间隔(5度～10度)固定的过冷过热度，去测量压缩机的各项性能，选取其中性能较优时的多个工作参数的组合作为上述至少30组运行参数。

根据获取的多组运行参数对函数P_m＝f(P₁,P₂,S)进行多项式拟合，所述拟合的过程可以理解为是求解关于C₀,C₁,…,C₂₉的多元方程。通过多项式拟合，即可得到上式中的各个常数C₀,C₁,…,C₂₉的具体取值。

以上所述多项式拟合的方法例如可以是最小二乘法或线性回归法等，本申请实施例对此不做具体限定。

在一些实施方式中，在确定了目标中间喷射压力值P_m后，控制单元21还被配置为调节第二节流部件16的开度，以调节压缩机11的中间喷射压力。

本申请实施例对控制单元21调节第二节流部件16的开度的具体方式不做限定。例如，前文中所述的第二节流部件16可以为与控制单元21相连接的电子膨胀阀，控制单元21可以向第二节流部件16发送控制指令，以对其开度进行调整。或者，第二节流部件16还可以为包括电动执行器的截止阀，通过将执行器与控制单元21连接，从而接收控制单元21的控制指令，并响应于该控制指令，对阀门的开度进行调节。

具体的，在一些实施方式中，可以利用中间喷射压力确定单元20确定压缩机11的中间喷射口113处的中间喷射压力值P₃，根据当前中间喷射压力P₃与前文中所说的根据多项式算法确定的目标中间喷射压力P_m的差值，来对第二节流部件16的开度进行调整。

例如，在当前中间喷射压力P₃小于目标中间喷射压力P_m时，控制第二节流部件16的开度增加，即降低第二节流部件16的节流作用；而在当前中间喷射压力P₃大于目标中间喷射压力P_m时，则可以控制第二节流部件16的开度减小，以增强第二节流部件16的节流作用，从而使中间喷射压力P₃增大。

在一些实施方式中，上述调节过程可以基于PID控制的方法来进行。

当中间喷射压力值P₃处于目标中间喷射压力P_m±回差范围内时，运行百分比不会变化；当中间喷射压力值P₃处于目标中间喷射压力P_m±回差范围外时，运行百分比随着PID控制算法计算出的变化值变化。

PID控制算法包括比例、积分和微分三种。

其中，比例算法是指等比例的依照偏差调节输出百分比。例如，可以在两个采样周期内，分别记录两次采集的偏差值(中间喷射压力值P₃-目标中间喷射压力P_m)，用当前偏差值与前一次计算的偏差值的差值与比例系数的乘积作为比例算法的变化值。

积分算法是对偏差进行累加并调整输出百分比，从而达到尽快消除偏差的作用。以当前偏差值和积分系数的乘积作为积分算法的变化值。

微分算法是按照偏差的变化率来对输出百分比进行调整，以使变化过程平缓。具体的，分别记录3次采样的偏差值(即(当前偏差-上一次偏差)-(上一次偏差-上上一次偏差))，以该偏差值与微分系数的乘积作为当前微分算法的变化值。

在实际应用中，上述比例系数、积分系数以及微分系数并不固定。例如，为了使系统运行稳定，可以按照不同的温度区间分别设置不同的系数的取值。

在本申请实施例中，可以基于实时采集的中间喷射压力值以及控制单元根据各压力值计算得到的目标中间喷射压力，来确定PID控制算法的比例变化值、积分变化值以及微分变化值；根据上述多个变化值，确定第二节流部件的目标开度，并基于该目标开度对第二节流部件进行控制，以使压缩机中中间喷射压力与目标中间喷射压力相同，从而提高系统的控制精度。

根据本申请实施例提供的热泵系统，通过实时检测压缩机进排气口处的高压压力值P₁和低压压力值P₂，同时根据压缩机的实时转速S，利用多项式算法确定压缩机的目标中间喷射压力P_m，通过调节中间喷射通路上的节流部件的开度，使得压缩机的中间喷射压力接近于目标中间喷射压力，从而提高热泵系统的能效。

本申请实施例提供的热泵系统的控制逻辑为基于压力的直接控制，相比于现有技术中基于温度调节的控制逻辑，能够显著提高调节时的响应速度，避免了现有技术中因温度检测滞后而导致的系统响应滞后的问题；同时，在确定目标中间喷射压力时，综合压缩机的进排气压力以及压缩机的转速，使得对于变频系统的控制能够更加精确。根据本申请实施例提供的控制逻辑，能够精确控制压缩机的允许范围，在保证可靠性的同时发挥出该系统的最大能效。

图4是本申请一实施例提供的热泵系统的示意性结构图，在图4所示的热泵系统中，低压压力确定单元18为第一压力传感器181，控制单元21可以从第一压力传感器181中直接读取压缩机11进气口111处的低压压力值P₁。

本申请实施例中的高压压力确定单元19也可以是第二压力传感器191或第一温度传感器192。

例如，在图4所示的实施方式中，高压压力确定单元为第二压力传感器191，该压力传感器可以设置在靠近压缩机11的排气口的位置，以直接测量压缩机的排气压力，控制单元21可以从第二压力传感器191中直接读取高压压力值P₂。

作为另一种实现方式，如图5所示，高压压力确定单元可以是第一温度传感器192，将其设置在冷凝器12的出水口122处，以获取出水口122处的导热介质的第一温度T₁，控制单元21可以根据当前该热泵系统的环境温度，第一温度T₁以及压缩机的转速来确定当前压缩机排气口出的制冷剂的第一饱和温度。再将与该第一饱和温度相对应的饱和压力值作为上述高压压力值P₂。

具体的，上述第一饱和温度可以利用以下公式确定：第一饱和温度＝环境温度*A1+第一温度*B1+转速*C1+D1；其中，A1,B1,C1和D1为常数。

与前文中的多项式算法的确定方法相类似的，第一饱和温度也可以是利用多项式拟合的方法来进行。

具体的，可以采集该热泵系统或采集热泵系统的等效试验平台在不同工况且能效较高时的多组运行参数，其中每组运行参数中均包括当前环境温度，导热介质的温度以及压缩机转速等三项数据。

采集至少四组运行参数，对上述公式进行多项式拟合，即可确定上式中的A1,B1,C1和D1的值。

利用第一温度T₁来确定高压压力值P₂的有益效果在于：在一些情况下，由于管路排布或使用环境的影响，该系统末端(例如可以是使用该系统的用户的房间内)的温度变化与整个热泵系统的能效变化的速度不同，即系统能效的变化并不能即时的被末端用户所感知。因此，直接采集系统末端的参数对该系统进行调整，能够显著改善用户端的体验。此外，利用用户端的温度传感器进行控制，能够降低该热泵系统的制造和维护成本，这是由于在现有的热泵系统中，冷凝器的出水口处的温度传感器是在出厂前已经预置的，在实际应用中只需要利用控制单元读取数据即可，而无需增加额外的成本，具有较好的经济性。

继续参阅图4，在图4所示的系统中，中间喷射压力确定单元为第三压力传感器201，设置在中间喷射通路15接近压缩机11的中间喷射口113的一侧，以获取此处的制冷剂的压力值，控制单元21可以从第三压力传感器201中直接读取压缩机11中间喷射口113处的中间喷射压力值P2。相较于利用中间喷射口的温度进行转换而确定压力，图4所示的系统中通过设置第三压力传感器，避免了温度和压力转换的误差，能够获得准确的中间喷射压力值，从而能够有效提高对于该热泵系统的控制精度。

应理解，在图4所示的系统中，各压力确定单元均为压力传感器，上文中所说的多个压力值均是通过直接测量的方式获取的；而图5所示的系统则是通过导热介质的温度来间接确定高压压力值的。

下面对图5所示的系统的工作过程进行举例说明，在该热泵系统中，低压压力确定单元为第一压力传感器181，高压压力确定单元为第一温度传感器192，中间压力确定单元为第三压力传感器201。控制单元能够通过第一温度传感器192确定的出水温度反算出高压压力值，并结合第一压力传感器181和第三压力传感器201得到的实测压力值，利用压缩机中的中间喷气饱和温度多项式系数计算出不同工况下的目标中间喷射压力值，通过对第二节流部件的开度进行调节，使得中间压力的实测值无限接近于上述目标中间喷射压力值，从而发挥出系统的最佳能效。

在图5所示的热泵系统中，利用第一温度传感器192确定高压压力值，从而使得该系统中仅需两个压力传感器即可实现对中间喷射压力的控制，该方案相比于图4中全部采用压力传感器的方案，在确定高压压力值时，能够通过复用现有的冷凝器中预先设置的温度传感器来进行，在实际应用中只需要利用控制单元读取数据即可，而无需增加额外的成本，具有较好的经济性。

还需要说明的是，本申请实施例对上述多个压力传感器的具体类型不做限定，例如可以是压阻式压力传感器、压电式压力传感器或者陶瓷压力传感器等。

本申请实施例对上述多种温度传感器的类型也不做具体限定，该温度传感器可以为接触式传感器或非接触式温度传感器(例如红外温度传感器)。

在一些实施方式中，上述热泵系统中的控制单元21还配置为对压缩机进行运行范围控制。

在具体实现中，控制单元21可以基于压缩机进气口的低压压力值P₁和排气口的高压压力值P₂，结合压缩机在当前工作频率下的运行范围图，对热泵系统的参数进行调节，以使压缩机能够工作在正常运行范围内。

图6示出的是本申请实施例中的压缩机的运行范围图，图中的横坐标为压缩机的低压压力值，纵坐标为压缩机的高压压力值。如果在当前时刻根据压缩机的低压压力值和高压压力值确定的坐标点(P₁,P₂)处于图6中的运行范围曲线所包络的范围内时，表明此时压缩机处于正常运行范围内。还需要说明的是，当压缩机工作在运行范围时，坐标点(P₁,P₂)越靠近该运行范围曲线，则表示当前时刻的能效越高。

因此，在本申请实施例中，控制单元可以根据当前的压缩机进气口的低压压力值P₁和排气口的高压压力值P₂，对热泵系统的第一参数进行调节，以保证运行在压缩机的运行范围内。该第一参数例如可以是压缩机的转速、蒸发器的蒸发温度或者冷凝器的冷凝温度。通过对这些参数进行调节，可以调节压缩机的高压压力值和/或低压压力值，从而使得压缩机能够工作在正常运行范围内。

以该第一参数是压缩机的转速为例，对上述调节过程进行举例说明。例如，当前时刻压缩机工作状态为图6中的A点所示的情况时，此时的高压压力值已经超过了压缩机的运行范围，可以降低压缩机转速以降低当前时刻的高压压力值，从而将压缩机的工作状态从A点调整为图中A’点所示的情况，此时压缩机工作在正常运行范围内。

又例如，在当前时刻压缩机的工作状态为图中点B所示的情况时，压缩机虽处于正常工作状态。但是，在当前工作模式下，该热泵系统的能效较低，容易造成对资源的浪费。因此，在一些实施方式中，可以通过控制压缩机的转速，从而提高高压压力值，将压缩机的工作状态调整为图中B’点所示的情况，此时压缩机仍处于正常运行范围内，并且具有较高的能效。

在一些实施方式中，上述压缩机的转速还可以利用PID控制算法进行控制。具体的，可以基于当前压力值与目标压力值确定PID控制算法的比例变化值、积分变化值以及微分变化值；根据上述多个变化值，对压缩机的转速进行动态调节，从而使得该热泵系统能够在允许的范围内达到最大的能效。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种热泵系统，其特征在于，包括：压缩机、冷凝器、第一节流部件、蒸发器以及中间喷射通路，其中，所述压缩机与所述冷凝器、所述第一节流部件以及所述蒸发器形成闭合回路，所述中间喷射通路的第一端连接在所述冷凝器与所述第一节流部件之间的主通路上，第二端连接在所述压缩机的中间喷射口处，所述中间喷射通路包括第二节流部件和经济器，所述主通路和所述中间喷射通路中的制冷剂通过所述经济器进行热交换；

所述热泵系统还包括：

低压压力确定单元，用于确定所述压缩机进气口的低压压力值；

高压压力确定单元，用于确定所述压缩机排气口的高压压力值；

中间喷射压力确定单元，用于确定所述压缩机中间喷射口的中间喷射压力值；

控制单元，与所述低压压力确定单元、所述高压压力确定单元连接，配置为根据所述低压压力值、所述高压压力值以及所述压缩机的转速来确定所述压缩机的目标中间喷射压力值；以及，调节所述第二节流部件的开度，以使所述压缩机的中间喷射压力值等于所述目标中间喷射压力值。

2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述控制单元根据所述低压压力值、所述高压压力值以及所述压缩机的转速，利用多项式算法来确定所述压缩机的目标中间喷射压力值；

其中，所述多项式算法是根据所述压缩机在不同工况下的多组运行参数拟合得到的。

3.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述低压压力确定单元为第一压力传感器，以及所述高压压力确定单元为第二压力传感器。

4.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述冷凝器包括进水口和出水口，导热介质从所述进水口进入所述冷凝器，与所述冷凝器中的制冷剂进行热交换后从所述出水口排出；

所述高压压力确定单元为第一温度传感器；

所述确定所述压缩机排气口的高压压力值，包括：

利用所述第一温度传感器获取所述出水口处的导热介质的第一温度；

根据所述热泵系统的环境温度、所述第一温度以及所述压缩机的转速，确定所述压缩机排气口处的制冷剂的第一饱和温度；

根据所述制冷剂的饱和温度与饱和压力的关系，确定所述第一饱和温度对应的第一饱和压力；

以所述第一饱和压力作为所述高压压力值。

5.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述中间喷射压力确定单元为第三压力传感器。

6.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述调节所述第二节流部件的开度，以使所述压缩机的中间喷射压力值等于所述目标中间喷射压力值，包括：

根据所述中间喷射压力值和所述目标中间喷射压力值，确定PID控制算法的比例变化值、积分变化值和微分变化值；

根据所述比例变化值、所述积分变化值和所述微分变化值，确定所述第二节流部件的目标开度；

将所述第二节流部件的开度调节到所述目标开度，以使所述压缩机的中间喷射压力值等于所述目标中间喷射压力值。

7.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述控制单元还用于：

根据所述低压压力值和所述高压压力值，调节所述热泵系统的第一参数，以使所述压缩机工作在正常运行范围内；

其中，所述热泵系统的第一参数包括以下中的至少一种：

所述压缩机的转速；

所述蒸发器的蒸发温度；

所述冷凝器的冷凝温度。

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