一种双循环地源热泵系统及其调节温度的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种双循环地源热泵系统及其调节温度的方法，在单循环地源热泵的基础上，将传统设计系统中的一个压缩机替换为两个相同的压缩机，功率都为传统设计系统中压缩机功率的二分之一，同时在原系统中增加了一个生活热水换热器，用于实现水温的补偿作用，在系统运行中，可以根据实际工况，控制两个压缩机的灵活启停，当一个出现故障时，不影响系统的正常运行，实现了在保证系统安全稳定运行同时，达到节能的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地源热泵系统领域，具体涉及一种双循环地源热泵系统及其调节温度的方法。
技术介绍
随着能源和环境问题的日益严重，低碳、环保、节能越来越受到各国政府的重视，作为可再生能源的地源热泵技术作为节能减排的有效途径得到了快速发展和应用。目前在我国现有的地源热泵市场中，大部分热泵机组采用的是单循环系统的热泵技术，采用一组压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀，同时实现制热和制取生活热水功能，但是单循环地源热泵系统因其自身固有特性，不可避免会出现一些缺陷和不足：当系统同时供暖和提供生活热水时，当某一方的需求增加，另一方将会受到影响，比如当生活热水需求增加，将会导致房间内环境恶化。因为只匹配了一个压缩机，当压缩机不能正常启动时，将造成系统瘫痪；同时，当负荷较小时，启动功率相对较大的压缩机，会造成能源浪费，起不到节能的效果。
技术实现思路
通过克服单循环地源热泵技术中的不足，本专利技术解决的问题是提供一种双循环地源热泵系统，通过把单循环系统的中一台大功率压缩机替换为两台小功率压缩机，同时增加一个热水换热器，实现系统的双循环运行。本专利技术提供一种双循环地源热泵系统，包括依次连接的第一压缩机、冷凝器、第一降压支路、蒸发器、第一气液分离器，所述第一气液分离器还与第一压缩机连接，用于形成循环系统，其特征在于，还包括第二压缩机、第二气液分离器、第二降压支路，所述第二压缩机依次与冷凝器、蒸发器、第二降压支路、第二气液分离器连接，所述第二气液分离器还与第二压缩机连接，用于形成循环系统，所述第一压缩机和所述第二压缩机为功率相同的压缩机，所述压缩机的功率为系统设计功率的二分之一。优选地，所述第一降压支路包括依次连接的第一膨胀阀、第一过滤器、第一贮液器，所述第一膨胀阀与所述冷凝器连接，所述第一贮液器与所述蒸发器连接；所述第二降压支路包括依次连接的第二膨胀阀、第二过滤器、第二贮液器，所述第二膨胀阀与所述冷凝器连接，所述第二贮液器与所述蒸发器连接。优选地，还包括生活热水换热器，所述生活热水换热器连接在冷凝器与第一压缩机之间，用于作为冷凝器与第一压缩机之间的连接管道和/或供水管道。优选地，所述生活热水换热器通过第一四通阀分别与第一气液分离器、冷凝器、蒸发器连接。优选地，所述第二压缩机的一端与第二气液分离器的一端连接，所述第二压缩机的另一端通过第二四通阀分别与所述第二气液分离器的另一端、冷凝器、蒸发器连接。优选地，还包括PLC控制系统，用于根据总线采集的信号自动控制第一压缩机和/或第二压缩机的启动、停机、工况切换。本专利技术还提供一种双循环地源热泵系统调节温度的方法，其特征在于包括通过第一压缩机调节温度的循环步骤和/或通过第二压缩机调节温度的循环步骤，所述通过控制第一压缩机调节温度的循环步骤是：步骤(1)：第一压缩机从第一气液分离器中抽出低温低压气体进行压缩，生成高温高压气体；步骤(2)：由步骤(1)生成的高温高压气体进入冷凝器进行热交换，冷凝器中放出热量，生成低温高压气体；步骤(3)：由步骤(2)生成的低温高压气体经第一降压支路进行降压，生成低温低压液体；步骤(4)：由步骤(3)生成的低温低压液体进入蒸发器进行热交换，生成高温低压蒸汽；步骤(5)：由步骤(4)生成的高温低压蒸汽经过第一气液分离器，生成高温低压气体；所述通过控制第二压缩机调节温度的循环步骤是：步骤(1)：第二压缩机从第二气液分离器中抽出低温低压气体进行压缩，生成高温高压气体；步骤(2)：由步骤(1)生成的高温高压气体进入冷凝器进行热交换，冷凝器中放出热量，生成低温高压气体；步骤(3)：由步骤(2)生成的低温高压气体经第二降压支路进行降压，生成低温低压液体；步骤(4)：由步骤(3)生成的低温低压液体进入蒸发器进行热交换，生成高温低压蒸汽；步骤(5)：由步骤(4)生成的高温低压蒸汽经过第一气液分离器，生成高温低压气体；所述通过第一压缩机调节温度的循环步骤和/或通过第二压缩机调节温度的循环步骤，是从步骤(5)结束后再回到步骤(1)重新开始循环。优选地，还包括制取生活热水的步骤，所述步骤为：由步骤(1)生成的高温高压气体，进入生活热水换热器进行换热，生成生活热水。优选地，所述的一种双循环地源热泵系统调节温度的方法，用于实现制冷模式和制热模式，所述制热模式包括工况二，工况三和工况一，所述制热模式的工况切换条件为是否需要提供生活热水和/或是否需要供暖；所述工况二，用于当需要提供生活热水但不需要供暖时，进行制取生活热水的步骤；所述工况三，用于当需要供暖但不需要提供生活热水时，进行步骤(2)；所述工况一，用于当同时需要提供生活热水和需要供暖时，进行制取生活热水的步骤和步骤(2)，所述制取生活热水的步骤在所述步骤(2)之前且步骤(1)之后；所述制冷模式包括工况六，工况五，工况四，所述制冷模式的工况切换条件为要达到的目标温度T；所述工况六，用于通过制取生活热水的步骤和控制压缩机调节温度的步骤(4)实现提供生活热水的同时进行制冷，所述制冷的目标温度为A℃＜＜T＜25℃，所述A为一小于25的值；所述工况五，用于通过控制压缩机调节温度的步骤(4)实现制冷，所述制冷的目标温度为B℃＜＜T＜A℃，所述B为一大于5而小于A的值；所述工况四，用于通过制取生活热水的步骤和通过控制压缩机调节温度的步骤(4)实现提供生活热水的同时进行制冷，所述制冷的目标温度为5℃＜＜T＜B℃，所述B为一大于5而小于A的值。其特征在于，还包括不通过压缩机实现制冷的步骤，用于实现常温模式，所述常温模式包括工况七，所述工况七的目标温度为25℃至30℃。本专利技术的有益效果是：1.用两个功率为系统设定功率二分之一的压缩机代替将原系统中的一个压缩机，当工作负荷较小时，双循环只启动其中一个系统，起到节能效果，当一个出现故障时，保证系统的正常运行，起到系统备份效果；当工作负荷较大时，两台同时启动，协同工作；2.同时增加了一个生活热水换热器，当制取生活热水时，不会影响其它制冷制热效果，当不需要生活热水时，可以关掉对应阀门，通过蒸发器和冷凝器实现制冷和制热目的。在保证制冷、供暖、制取生活热水质量的同时，达到节能降耗、降低成本的目的。3.系统包括PLC控制系统，具备自动调控节能功能，不需要变频机就起到类似变频节能的效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双循环地源热泵系统，包括依次连接的第一压缩机、冷凝器、第一降压支路、蒸发器、第一气液分离器，所述第一气液分离器还与第一压缩机连接，用于形成循环系统，其特征在于，还包括第二压缩机、第二气液分离器、第二降压支路，所述第二压缩机依次与冷凝器、蒸发器、第二降压支路、第二气液分离器连接，所述第二气液分离器还与第二压缩机连接，用于形成循环系统，所述第一压缩机和所述第二压缩机为功率相同的压缩机，所述压缩机的功率为系统设计功率的二分之一。

【技术特征摘要】
1.一种双循环地源热泵系统，包括依次连接的第一压缩机、冷凝器、第一降压支路、蒸发器、
第一气液分离器，所述第一气液分离器还与第一压缩机连接，用于形成循环系统，其特征在
于，还包括第二压缩机、第二气液分离器、第二降压支路，所述第二压缩机依次与冷凝器、
蒸发器、第二降压支路、第二气液分离器连接，所述第二气液分离器还与第二压缩机连接，
用于形成循环系统，所述第一压缩机和所述第二压缩机为功率相同的压缩机，所述压缩机的
功率为系统设计功率的二分之一。
2.根据权利要求1所述的一种双循环地源热泵系统，其特征在于所述第一降压支路包括依次
连接的第一膨胀阀、第一过滤器、第一贮液器，所述第一膨胀阀与所述冷凝器连接，所述第
一贮液器与所述蒸发器连接；
所述第二降压支路包括依次连接的第二膨胀阀、第二过滤器、第二贮液器，所述第二膨胀阀
与所述冷凝器连接，所述第二贮液器与所述蒸发器连接。
3.根据权利要求1所述的一种双循环地源热泵系统，其特征在于还包括生活热水换热器，所
述生活热水换热器连接在冷凝器与第一压缩机之间，用于作为冷凝器与第一压缩机之间的连
接管道和/或供水管道。
4.根据权利要求3所述的一种双循环地源热泵系统，其特征在于所述生活热水换热器通过第
一四通阀分别与第一气液分离器、冷凝器、蒸发器连接。
5.根据权利要求1所述的一种双循环地源热泵系统，其特征在于所述第二压缩机的一端与第
二气液分离器的一端连接，所述第二压缩机的另一端通过第二四通阀分别与所述第二气液分
离器的另一端、冷凝器、蒸发器连接。
6.根据权利要求1所述的一种双循环地源热泵系统，其特征在于还包括PLC控制系统，用于
根据总线采集的信号自动控制第一压缩机和/或第二压缩机的启动、停机、工况切换。
7.一种双循环地源热泵系统调节温度的方法，其特征在于包括通过第一压缩机调节温度的循
环步骤和/或通过第二压缩机调节温度的循环步骤，
所述通过控制第一压缩机调节温度的循环步骤是：
步骤(1)：第一压缩机从第一气液分离器中抽出低温低压气体进行压缩，生成高温高压气体；
步骤(2)：由步骤(1)生成的高温高压气体进入冷凝器进行热交换，冷凝器中放出热量，生
成低温高压气体；
步骤(3)：由步骤(2)生成的低温高压气体经第一降压支路进行降压，生成低温低压液体；
步骤(4)：由步骤(3)生成的低温低压液体进入蒸发器进行热交换，生成高温低压蒸汽；
步骤(5)：由步骤(4)生成的高温低压蒸汽经过第一气液分离器，生成高温低压气体；
所述通...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁彦玉，
申请(专利权)人：湖北仁威电业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42