复叠式热泵系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及复叠式热泵技术领域，具体提供一种复叠式热泵系统及其控制方法，旨在解决现有复叠式热泵系统的控制方法容易因控制逻辑复杂而无法保证复叠式热泵系统高效运行的问题。为此，本发明专利技术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，高压冷媒循环回路和低压冷媒循环回路通过共同设置的中间换热器进行换热；基于此，本发明专利技术的复叠式热泵系统通过获取的低压冷媒循环回路的第一冷凝压力变化率和冷凝压力最优变化率控制第一压缩机的运行频率，直接改变第一压缩机的运行频率使运行能耗降低的方式既能够省略将第一压缩机的运行频率转化为质量流量的步骤，简化控制逻辑，提高控制准确性，还能够有效保证复叠式热泵系统的运行能效。式热泵系统的运行能效。式热泵系统的运行能效。

【技术实现步骤摘要】
复叠式热泵系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及复叠式热泵
，具体提供一种复叠式热泵系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]工业使用的高温热水温度较高，这就导致普通热泵系统无法达到实际的加热使用需求，将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。
[0003]现有的复叠式热泵系统通常是通过控制压缩机的质量流量以有效降低复叠式热泵系统的运行能耗，进而降低运行成本。然而，现有的复叠式热泵系统通常是通过先采集高压冷媒循环回路的蒸发温度以计算高压冷媒循环回路的压缩机的质量流量，接着将质量流量参数对应转化为压缩机频率，通过控制压缩机频率来达到改变压缩机的质量流量，进而使复叠式热泵系统维持高效运行的目的。上述控制方法的控制逻辑复杂，且信号采集准确性低，无法保证复叠式热泵系统能够高效运行。
[0004]相应地，本领域需要一种新的复叠式热泵系统及其控制方法来解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在解决上述技术问题，即，解决现有复叠式热泵系统的控制方法容易因控制逻辑复杂而无法保证复叠式热泵系统高效运行问题。
[0006]在第一方面，本专利技术提供一种复叠式热泵系统的控制方法，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、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通过所述中间换热器进行换热，
[0007]所述控制方法包括以下步骤：
[0008]获取所述低压冷媒循环回路的第一冷凝压力变化率；
[0009]获取所述低压冷媒循环回路的冷凝压力最优变化率；
[0010]根据所述低压冷媒循环回路的第一冷凝压力变化率和冷凝压力最优变化率，控制所述第一压缩机的运行频率。
[0011]在上述控制方法的优选技术方案中，所述第一冷凝压力变化率的确定方式为：
[0012]在所述第一压缩机的运行频率改变的情形下，根据所述第二压缩机的运行频率和所述低压冷媒循环回路的冷凝压力，确定所述低压冷媒循环回路的第一冷凝压力变化率。
[0013]在上述控制方法的优选技术方案中，“在所述第一压缩机的运行频率改变的情形下，根据所述第二压缩机的运行频率和所述低压冷媒循环回路的冷凝压力，确定所述低压冷媒循环回路的第一冷凝压力变化率”的步骤具体包括：
[0014]控制所述第一压缩机以第一预设运行频率运行；
[0015]在所述第一压缩机以所述第一预设运行频率运行的情形下，获取所述低压冷媒循环回路的第一冷凝压力和所述第二压缩机的第一运行频率；
[0016]控制所述第一压缩机以第二预设运行频率运行；
[0017]在所述第一压缩机以所述第二预设运行频率运行的情形下，获取所述低压冷媒循环回路的第二冷凝压力和所述第二压缩机的第二运行频率；
[0018]根据所述第一运行频率、所述第二运行频率、所述第一冷凝压力和所述第二冷凝压力，确定所述低压冷媒循环回路的第一冷凝压力变化率。
[0019]在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述第一运行频率、所述第二运行频率、所述第一冷凝压力和所述第二冷凝压力，确定所述低压冷媒循环回路的第一冷凝压力变化率”的步骤具体包括：
[0020]计算所述第一运行频率和所述第二运行频率的差值绝对值，记为第一差值绝对值；
[0021]计算所述第一冷凝压力和所述第二冷凝压力的差值绝对值，记为第二差值绝对值；
[0022]所述第二差值绝对值与所述第一差值绝对值的比值即为所述低压冷媒循环回路的第一冷凝压力变化率。
[0023]在上述控制方法的优选技术方案中，所述冷凝压力最优变化率的确定方式为：
[0024]获取所述复叠式热泵系统所处的环境温度、制冷负荷和所述低压冷媒循环回路的第二冷凝压力变化率；
[0025]根据所述环境温度、所述制冷负荷和所述第二冷凝压力变化率，确定所述低压冷媒循环回路的冷凝压力最优变化率。
[0026]在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述环境温度、所述制冷负荷和所述第二冷凝压力变化率，确定所述低压冷媒循环回路的冷凝压力最优变化率”的步骤具体包括：
[0027]根据所述环境温度，确定第一影响因子；
[0028]根据所述制冷负荷，确定第二影响因子；
[0029]所述低压冷媒循环回路的冷凝压力最优变化率为所述第二冷凝压力变化率与所述第一影响因子的乘积与所述第二冷凝压力变化率与所述第二影响因子的乘积之和。
[0030]在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述低压冷媒循环回路的第一冷凝压力变化率和冷凝压力最优变化率，控制所述第一压缩机的运行频率”的步骤包括：
[0031]如果所述第一冷凝压力变化率小于所述冷凝压力最优变化率，则控制所述第一压缩机的运行频率减小。
[0032]在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述低压冷媒循环回路的第一冷凝压力变化率和冷凝压力最优变化率，控制所述第一压缩机的运行频率”的步骤还包括：
[0033]如果所述第一冷凝压力变化率等于所述冷凝压力最优变化率，则控制所述第一压缩机以当前运行频率运行。
[0034]在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述低压冷媒循环回路的第一冷凝压力变化率和冷凝压力最优变化率，控制所述第一压缩机的运行频率”的步骤还包括：
[0035]如果所述第一冷凝压力变化率大于所述冷凝压力最优变化率，则控制所述第一压
缩机的运行频率增大。
[0036]在另一方面，本专利技术还提供一种复叠式热泵系统，所述复叠式热泵系统包括控制器，所述控制器能够执行上述任一项优选技术方案中所述的控制方法。
[0037]在采用上述技术方案的情况下，本专利技术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，高压冷媒循环回路和低压冷媒循环回路通过共同设置的中间换热器进行换热；基于此，本专利技术的复叠式热泵系统通过获取的低压冷媒循环回路的第一冷凝压力变化率和冷凝压力最优变化率控制第一压缩机的运行频率，以使直接改变第一压缩机的运行频率使复叠式热泵系统的运行能耗降低的方式既能够省略将第一压缩机的运行频率转化为质量流量的步骤，有效简化复叠式热泵系统的控制逻辑，提高控制准确性，还能够有效保证复叠式热泵系统的运行能效。
附图说明
[0038]下面结合附图来描述本专利技术的优选实施方式，附图中：
[0039]图1是本专利技术的控制方法的主要步骤流程图；
[0040]图2是本专利技术的控制方法的优选实施例的具体步骤流程图；
[0041]图3是本专利技术的低压冷媒循环回路的冷凝压力与第一压缩机的运行频率的关系曲线图。
具体实施方式...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复叠式热泵系统的控制方法，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、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通过所述中间换热器进行换热，所述控制方法包括以下步骤：获取所述低压冷媒循环回路的第一冷凝压力变化率；获取所述低压冷媒循环回路的冷凝压力最优变化率；根据所述低压冷媒循环回路的第一冷凝压力变化率和冷凝压力最优变化率，控制所述第一压缩机的运行频率。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一冷凝压力变化率的确定方式为：在所述第一压缩机的运行频率改变的情形下，根据所述第二压缩机的运行频率和所述低压冷媒循环回路的冷凝压力，确定所述低压冷媒循环回路的第一冷凝压力变化率。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，“在所述第一压缩机的运行频率改变的情形下，根据所述第二压缩机的运行频率和所述低压冷媒循环回路的冷凝压力，确定所述低压冷媒循环回路的第一冷凝压力变化率”的步骤具体包括：控制所述第一压缩机以第一预设运行频率运行；在所述第一压缩机以所述第一预设运行频率运行的情形下，获取所述低压冷媒循环回路的第一冷凝压力和所述第二压缩机的第一运行频率；控制所述第一压缩机以第二预设运行频率运行；在所述第一压缩机以所述第二预设运行频率运行的情形下，获取所述低压冷媒循环回路的第二冷凝压力和所述第二压缩机的第二运行频率；根据所述第一运行频率、所述第二运行频率、所述第一冷凝压力和所述第二冷凝压力，确定所述低压冷媒循环回路的第一冷凝压力变化率。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，“根据所述第一运行频率、所述第二运行频率、所述第一冷凝压力和所述第二冷凝压力，确定所述低压冷媒循环回路的第一冷凝压力变化率”的步骤具体包括：计算所述第一运行频率和所述第二运行频率的差值绝对值，记为第一差值绝对值；计算所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵瑞昌，张捷，张瑞台，牟威昊，
申请(专利权)人：青岛海尔空调器有限总公司海尔智家股份有限公司，
类型：发明
国别省市：