热泵系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及热泵技术领域，具体提供一种热泵系统及其控制方法，旨在解决现有热泵系统运行能效低的问题。为此，本发明专利技术的热泵系统包括第一冷媒循环回路、第二冷媒循环回路和旁通支路，第一冷媒循环回路上设置有第一中间换热器、第二中间换热器和热管换热器，其中，第一中间换热器和热管换热器串联设置后与第二中间换热器呈并联设置，第二冷媒循环回路上设置有第一中间换热器和第二中间换热器，旁通支路并联设置在热管换热器的两端，基于此，本发明专利技术的热泵系统能够根据获取的热管换热器的余热量控制第一冷媒循环回路、第二冷媒循环回路和旁通支路的运行状态，以便利用热管换热器的余热量既能够有效降低热泵系统的运行能耗，还能够有效提高运行能效。有效提高运行能效。有效提高运行能效。

【技术实现步骤摘要】
热泵系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及热泵
，具体提供一种热泵系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着节能减排的政策推广，食品加工、纺织和化工等行业使用高温热泵系统进行高温加热处理的应用场合越来越多。工业加热需求旺盛，对高温热泵系统的应用要求也越来越高。首先，高温热泵系统的最终供热温度一般大于70℃甚至超过90℃。其次，供热系统的应用环境工况跨度非常大，环境温度从
‑
30℃到35℃，无论冬季还是夏季都需要提供高温热水或热风。
[0003]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，将热泵系统用来提供高温热水的技术已经非常成熟。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。然而，现有的热泵系统在额定工况之外，例如，在室外环境温度比较高时，仍需要复叠运行，即，在蒸发温度和冷凝温度温差较小的工况下仍然采用两级压缩，调节的灵活性不高，造成损失较大，进而导致热泵系统的运行能效低，导致能源浪费。
[0004]相应地，本领域需要一种新的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，解决现有热泵系统运行能效低的问题。
[0006]在第一方面，本专利技术提供一种热泵系统的控制方法，所述热泵系统包括第一冷媒循环回路、第二冷媒循环回路和旁通支路，所述第一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、第一中间换热器、第二中间换热器和热管换热器，所述第一中间换热器与所述热管换热器呈串联设置，且所述第一中间换热器与所述热管换热器设置成串联后与所述第二中间换热器呈并联设置，以使所述第一中间换热器和所述热管换热器能够与所述第二中间换热器选择性地接入所述第一冷媒循环回路，所述第二冷媒循环回路上依次设置有第二压缩机、所述第一中间换热器、第二节流构件和所述第二中间换热器，所述旁通支路与所述第一冷媒循环回路相连，且所述旁通支路的第一端连接至所述第一中间换热器和所述热管换热器之间，所述旁通支路的第二端连接至所述第一压缩机的进气口处，所述控制方法包括：获取所述热管换热器的余热量；根据所述热管换热器的余热量，控制所述第一冷媒循环回路、所述第二冷媒循环回路和所述旁通支路的运行状态。
[0007]在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述热管换热器的余热量，控制所述第一冷媒循环回路、所述第二冷媒循环回路和所述旁通支路的运行状态”的步骤包括：如果所述热管换热器的余热量小于预设余热量，则进一步获取所述热泵系统所处的环境温度；根据所述环境温度，控制所述第一冷媒循环回路、所述第二冷媒循环回路和所述旁通支路的运行状态。
[0008]在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述环境温度，控制所述第一冷媒循环回路、所述第二冷媒循环回路和所述旁通支路的运行状态”的步骤包括：如果所述环境温度小于预设环境温度，则控制所述第一冷媒循环回路、所述第二冷媒循环回路和所述旁通支路全部运行，其中，所述第一中间换热器接入所述第一冷媒循环回路且所述第二中间换热器不接入所述第一冷媒循环回路。
[0009]在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述环境温度，控制所述第一冷媒循环回路、所述第二冷媒循环回路和所述旁通支路的运行状态”的步骤还包括：如果所述环境温度大于或等于所述预设环境温度，则控制所述第一冷媒循环回路运行，且控制所述第二冷媒循环回路和所述旁通支路不运行，其中，所述第二中间换热器接入所述第一冷媒循环回路且所述第一中间换热器不接入所述第一冷媒循环回路。
[0010]在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述热管换热器的余热量，控制所述第一冷媒循环回路、所述第二冷媒循环回路和所述旁通支路的运行状态”的步骤还包括：如果所述热管换热器的余热量大于或等于所述预设余热量，则进一步获取所述热管换热器的余热温度；根据所述余热温度，控制所述第一冷媒循环回路、所述第二冷媒循环回路和所述旁通支路的运行状态。
[0011]在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述余热温度，控制所述第一冷媒循环回路、所述第二冷媒循环回路和所述旁通支路的运行状态”的步骤包括：如果所述余热温度小于预设余热温度，则控制所述第一冷媒循环回路和所述第二冷媒循环回路运行，且控制所述旁通支路不运行，其中，所述第一中间换热器接入所述第一冷媒循环回路且所述第二中间换热器不接入所述第一冷媒循环回路。
[0012]在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述余热温度，控制所述第一冷媒循环回路、所述第二冷媒循环回路和所述旁通支路的运行状态”的步骤还包括：如果所述余热温度大于或等于所述预设余热温度，则控制所述第一冷媒循环回路运行，且控制所述第二冷媒循环回路和所述旁通支路不运行，其中，所述第一中间换热器接入所述第一冷媒循环回路且所述第二中间换热器不接入所述第一冷媒循环回路。
[0013]在上述控制方法的优选技术方案中，所述热泵系统还包括换热水路，所述换热水路的一部分设置在所述第一换热器中，在所述余热温度小于所述预设余热温度的情形下，所述控制方法还包括：获取所述第一换热器的出水温度；根据所述第一换热器的出水温度，控制所述第一压缩机和所述第二压缩机的运行状态。
[0014]在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述第一换热器的出水温度，控制所述第一压缩机和所述第二压缩机的运行状态”的步骤具体包括：所述第一压缩机和所述第二压缩机的运行频率与所述出水温度呈负相关。
[0015]在另一方面，本专利技术还提供一种热泵系统，所述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。
[0016]在采用上述技术方案的情况下，本专利技术能够根据获取的热管换热器的余热量，控制第一冷媒循环回路、第二冷媒循环回路和旁通支路的运行状态，以便利用热管换热器的余热量既能够有效降低热泵系统的运行能耗，还能够有效提高运行能效，提高用户使用体验感。
附图说明
[0017]下面结合附图来描述本专利技术的优选实施方式，附图中：
[0018]图1是本专利技术的热泵系统的整体结构示意图；
[0019]图2是本专利技术的热管换热器的结构示意图；
[0020]图3是本专利技术的控制方法的主要步骤流程图；
[0021]图4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；
[0022]附图标记：
[0023]1、第一冷媒循环回路；11、第一压缩机；12、第一换热器；13、第一节流构件；14、第一中间换热器；15、第二中间换热器；16、热管换热器；161、壳体；1611、第一腔体；1612、第二腔体；162、热管；163、第一换热介质管路；164、第二换热介质管路；165、绝热隔板；17、第一三通阀；18、第二三通阀；
[0024]2、第二冷媒循环回路；21、第二压缩机；22、第二节流构件；
[0025]3、旁通支路；31、单向阀；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热泵系统的控制方法，其特征在于，所述热泵系统包括第一冷媒循环回路、第二冷媒循环回路和旁通支路，所述第一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、第一中间换热器、第二中间换热器和热管换热器，所述第一中间换热器与所述热管换热器呈串联设置，且所述第一中间换热器与所述热管换热器设置成串联后与所述第二中间换热器呈并联设置，以使所述第一中间换热器和所述热管换热器能够与所述第二中间换热器选择性地接入所述第一冷媒循环回路，所述第二冷媒循环回路上依次设置有第二压缩机、所述第一中间换热器、第二节流构件和所述第二中间换热器，所述旁通支路与所述第一冷媒循环回路相连，且所述旁通支路的第一端连接至所述第一中间换热器和所述热管换热器之间，所述旁通支路的第二端连接至所述第一压缩机的进气口处，所述控制方法包括：获取所述热管换热器的余热量；根据所述热管换热器的余热量，控制所述第一冷媒循环回路、所述第二冷媒循环回路和所述旁通支路的运行状态。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，“根据所述热管换热器的余热量，控制所述第一冷媒循环回路、所述第二冷媒循环回路和所述旁通支路的运行状态”的步骤包括：如果所述热管换热器的余热量小于预设余热量，则进一步获取所述热泵系统所处的环境温度；根据所述环境温度，控制所述第一冷媒循环回路、所述第二冷媒循环回路和所述旁通支路的运行状态。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，“根据所述环境温度，控制所述第一冷媒循环回路、所述第二冷媒循环回路和所述旁通支路的运行状态”的步骤包括：如果所述环境温度小于预设环境温度，则控制所述第一冷媒循环回路、所述第二冷媒循环回路和所述旁通支路全部运行，其中，所述第一中间换热器接入所述第一冷媒循环回路且所述第二中间换热器不接入所述第一冷媒循环回路。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，“根据所述环境温度，控制所述第一冷媒循环回路、所述第二冷媒循环回路和所述旁通支路的运行状态”的步骤还包括：如果所述环境温度大于或等于所述预设环境温度，则控制所述第一冷媒循环回路运行，且控制所述第二冷媒循环回路和所述旁通支路不运行，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，何建奇，高强，
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：