一种寒冷地区用多联机热泵系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种寒冷地区用多联机热泵系统及控制方法。多联机热泵系统包括第一冷媒支路、第二冷媒支路。第一冷媒支路跨接于制冷剂主回路的第一换热器与压缩机之间；控制单元控制制冷剂主回路处于制冷工况时，第一冷媒支路对流出第一换热器的制冷剂进行分流；分流的制冷剂在第一冷媒支路中节流降压后与流入第二换热器前的制冷剂进行换热，降低流入第二换热器中的制冷剂的温度，之后回流至制冷剂主回路进入压缩机。第二冷媒支路跨接于第二换热器与压缩机之间；第二冷媒支路对流出第二换热器的制冷剂进行分流，分流的制冷剂在第二冷媒支路中节流降压后与制冷剂主回路中的制冷剂换热成为气态制冷剂后喷入压缩机，降低压缩机中制冷剂蒸汽的温度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多联机热泵
，尤其涉及一种寒冷地区使用的采用补气增焓技术的多联机热泵系统及其控制方法。
技术介绍
目前我国北方寒冷地区主要依靠燃煤或燃气进行冬季供热，但长期依靠燃煤、燃气供热会造成严重的空气污染。空气源热泵系统作为一种洁净、节能的取暖方式已被广泛关注。但是，若空气源热泵系统如果不作任何改进就加以推广到北方寒冷地区，因冬季采暖季节随着环境温度的降低，其制热系数受蒸汽压缩循环特性的限制，会迅速衰减，系统的制热量随着外温的下降而迅速下降，而需热量却随着外温的下降而迅速上升，当外界温度很低时，系统的制热量将小到无法满足这些地区的冬季采暖需求。为了克服室外环境温度降低时热泵系统制热性能快速衰减的问题，现有空气源热泵系统采用补气增焓技术来进行改进。图1示出了现有空气源热泵系统补气增焓技术的工作原理图。如图1所示，在热泵系统中增加经济器，同时在压缩机上加设一个吸气口，作为补气口。热泵系统中的制冷剂通过经济器分为主回路循环和补气回路循环。热泵系统在制热工况时，冷凝器流出的制冷剂一路制冷剂进入主回路进行循环，另一路制冷剂通过节流降压后以液态或气态制冷剂的形式通过补气回路喷入到压缩机的中间腔，以降低压缩机的排气温度并提高冷凝侧的制冷剂循环量。公告号为CN201837136U和公告号为CN202382480U的中国专利中的热泵系统均采用的是此工作原理。采用上述工作原理的热泵系统在制热工况时，能够显著提高制热量及制热效率。但在制冷工况时，由于补气回路的膨胀阀常闭，压缩机排出的制冷剂进入室外侧的冷凝器冷凝为高压液态制冷剂后，由制冷剂主回路回流至压缩机。因此室外侧制冷剂的过冷度与现有未采用经济器的热泵系统相同。对于一般的家用热泵系统，上述热泵系统尚且能够满足其制冷需求。但对于现有多联机热泵系统来讲，由于多联机热泵系统中一台室外机需和多台室内机通过长配管连接，而高压液态制冷剂在长配管中流动压损大，因此要求热泵系统室外机液管出口流出的制冷剂必须具备较大过冷度。而上述热泵系统并不能满足该要求。因此有必要提供一种制热工况下能够补气增焓、制冷时能够提高较大过冷度的多联机热泵系统。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于提供一种适于寒冷地区使用的多联机热泵系统，其能够在制热工况下补气增焓、制冷工况下提高较大过冷度。根据本专利技术的实施例的一个方面，提供了一种寒冷地区用多联机热泵系统，包括:控制单元、制冷剂主回路、第一冷媒支路、第二冷媒支路；其中，第一冷媒支路跨接于所述制冷剂主回路的第一换热器与压缩机之间；所述控制单元控制所述制冷剂主回路处于制冷工况时，第一换热器具有冷凝器功能，所述制冷剂主回路中的第二换热器具有蒸发器功能；第一冷媒支路对流出第一换热器的制冷剂进行分流；所述分流的制冷剂在第一冷媒支路中节流降压后与流入第二换热器前的制冷剂进行换热，降低流入第二换热器中的制冷剂的温度，之后回流至所述制冷剂主回路进入所述压缩机；第二冷媒支路跨接于所述第二换热器与压缩机之间；所述控制单元控制所述制冷剂主回路处于制热工况时，第一换热器具有蒸发器功能，第二换热器具有冷凝器功能；第二冷媒支路对流出第二换热器的制冷剂进行分流，所述分流的制冷剂在第二冷媒支路中节流降压后与所述制冷剂主回路中的制冷剂换热成为气态制冷剂后喷入所述压缩机，降低所述压缩机中制冷剂蒸汽的温度。所述制冷剂主回路还包括:第一电子膨胀阀、第三换热器、第四电子膨胀阀；在所述制冷剂主回路中，所述压缩机、第一换热器、第一电子膨胀阀、第三换热器、第四电子膨胀阀和第二换热器依次通过冷媒管路首尾相连构成的封闭的冷媒循环通道；以及所述第一冷媒支路中包括:第二电子膨胀阀以及第四换热器；其中，第二电子膨胀阀设置于制冷剂流入端口、用于对流入第一冷媒支路的制冷剂进行节流降压；第四换热器与第三换热器相邻，第一冷媒支路中流经第四换热器的制冷剂与所述制冷剂主回路中流经第三换热器的制冷剂进行换热；所述第二冷媒支路中包括:第三电子膨胀阀以及第五换热器；其中，第三电子膨胀阀设置于制冷剂流入端口、用于对流入第二冷媒支路的制冷剂进行节流降压；第五换热器与第三换热器相邻，第二冷媒支路中流经第五换热器的制冷剂与所述制冷剂主回路中流经第三换热器的制冷剂进行换热。其中，制冷剂主回路还包括:第一电子膨胀阀、第三换热器、第四电子膨胀阀；以及第一冷媒支路中包括:设置于制冷剂流入端口的第二电子膨胀阀，以及设置于制冷剂流出端口的第一电磁阀；第二冷媒支路中包括:设置于制冷剂流入端口的第三电子膨胀阀，以及设置于制冷剂流出端口的第二电磁阀；所述系统中还包括与第三换热器相邻的第四换热器，其四个端口分别与第一冷媒支路的制冷剂流入端口、制冷剂流出端口，以及第二冷媒支路的制冷剂流入端口、制冷剂流出端口相通；所述控制单元控制所述制冷剂主回路处于制冷工况时，具体为控制第一电子膨胀阀全开、第二电子膨胀阀节流、第三电子膨胀阀全闭和第四电子膨胀阀节流，第一冷媒支路中的制冷剂流经第四换热器与所述制冷剂主回路中流经第三换热器的制冷剂进行换热；所述控制单元控制所述制冷剂主回路处于制热工况时，具体为控制第一电子膨胀阀节流、第二电子膨胀阀全闭、第三电子膨胀阀节流和第四电子膨胀阀节流，第二冷媒支路中的制冷剂流经第四换热器与所述制冷剂主回路中流经第三换热器的制冷剂进行换热。其中，所述压缩机、第一换热器、第一电子膨胀阀、第三换热器、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀和第四换热器设置于所述多联机热泵系统的室外机中；所述制冷剂主回路中的第四电子膨胀阀和第二换热器设置于所述多联机热泵系统的室内机中，所述室外机与所述室内机通过制冷剂管路和分歧管相连。优选地，所述制冷剂主回路还包括:气液分离器，设置于所述压缩机的制冷剂入口侧，用于对流入所述压缩机中的制冷剂进行气液分离；所述气液分离器的制冷剂出口与所述压缩机的制冷剂入口相连，其制冷剂入口的连接部件具体为:在所述制冷剂主回路处于制冷工况时与第二换热器相连；在所述制冷剂主回路处于制热工况时与第一换热器相连；第一冷媒支路的制冷剂流出端口与所述气液分离器的制冷剂入口连通。进一步地，所述制冷剂主回路还包括:四通换向阀，用于所述制冷剂主回路中制冷剂流动方向的切换；所述四通换向阀包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，其中，第一端口与所述压缩机的制冷剂出口通过冷媒管路相连；第二端口与第一换热器的一端通过冷媒管路相连；第三端口与所述气液分离器的制冷剂入口通过冷媒管路相连；第四端口与第二换热器通过冷媒管路相连。更进一步地，所述制冷剂主回路还包括:用于分离所述制冷剂中润滑油的油分离器，所述油分离器包括进口、顶部端口和底部端口，所述油分离器的进口与所述压缩机的制冷剂出口通过冷媒管路连通，其顶部端口与所述四通换向阀的第一端口通过冷媒管路连通，其底部端口与所述气液分离器的制冷剂入口通过冷媒管路相连；以及所述油分离器底部端口与所述气液分离器的制冷剂入口之间的冷媒管路上依次设置有:第三电磁阀，用于控制所述油分离器底部的润滑油进入所述气液分离器；毛细管，用于对流出所述油分离器底部端口的润滑油进行节流降压。优选地，所述油分离器的进口与所述压缩机的制冷剂出口之间的冷媒管道上设置单向阀，用于防止压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽回流。根据本专利技术的实施例的另一个方面，还提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种寒冷地区用多联机热泵系统，其特征在于，包括：控制单元、制冷剂主回路、第一冷媒支路、第二冷媒支路；其中，第一冷媒支路跨接于所述制冷剂主回路的第一换热器与压缩机之间；所述控制单元控制所述制冷剂主回路处于制冷工况时，第一换热器具有冷凝器功能，所述制冷剂主回路中的第二换热器具有蒸发器功能；第一冷媒支路对流出第一换热器的制冷剂进行分流；所述分流的制冷剂在第一冷媒支路中节流降压后与流入第二换热器前的制冷剂进行换热，降低流入第二换热器中的制冷剂的温度，之后回流至所述制冷剂主回路进入所述压缩机；第二冷媒支路跨接于所述第二换热器与压缩机之间；所述控制单元控制所述制冷剂主回路处于制热工况时，第一换热器具有蒸发器功能，第二换热器具有冷凝器功能；第二冷媒支路对流出第二换热器的制冷剂进行分流，所述分流的制冷剂在第二冷媒支路中节流降压后与所述制冷剂主回路中的制冷剂换热成为气态制冷剂后喷入所述压缩机，降低所述压缩机中制冷剂蒸汽的温度。

【技术特征摘要】
1.一种寒冷地区用多联机热泵系统，其特征在于，包括:控制单元、制冷剂主回路、第一冷媒支路、第二冷媒支路； 其中，第一冷媒支路跨接于所述制冷剂主回路的第一换热器与压缩机之间；所述控制单元控制所述制冷剂主回路处于制冷工况时，第一换热器具有冷凝器功能，所述制冷剂主回路中的第二换热器具有蒸发器功能；第一冷媒支路对流出第一换热器的制冷剂进行分流；所述分流的制冷剂在第一冷媒支路中节流降压后与流入第二换热器前的制冷剂进行换热，降低流入第二换热器中的制冷剂的温度，之后回流至所述制冷剂主回路进入所述压缩机； 第二冷媒支路跨接于所述第二换热器与压缩机之间；所述控制单元控制所述制冷剂主回路处于制热工况时，第一换热器具有蒸发器功能，第二换热器具有冷凝器功能；第二冷媒支路对流出第二换热器的制冷剂进行分流，所述分流的制冷剂在第二冷媒支路中节流降压后与所述制冷剂主回路中的制冷剂换热成为气态制冷剂后喷入所述压缩机，降低所述压缩机中制冷剂蒸汽的温度。2.根据权利要求1所述的多联机热泵系统，其特征在于，所述制冷剂主回路还包括:第一电子膨胀阀、第三换热器、第四电子膨胀阀；在所述制冷剂主回路中，所述压缩机、第一换热器、第一电子膨胀阀、第三换热器、第四电子膨胀阀和第二换热器依次通过冷媒管路首尾相连构成的封闭的冷媒循环通道；以及 所述第一冷媒支路中包括:第二电子膨胀阀以及第四换热器；其中，第二电子膨胀阀设置于制冷剂流入端口、用于对流入第一冷媒支路的制冷剂进行节流降压；第四换热器与第三换热器相邻，第一冷媒支路中流经第四换热器的制冷剂与所述制冷剂主回路中流经第三换热器的制冷剂进行换热； 所述第二冷媒支路中包括:第三电子膨胀阀以及第五换热器；其中，第三电子膨胀阀设置于制冷剂流入端口、用于对流入第二冷媒支路的制冷剂进行节流降压；第五换热器与第三换热器相邻，第二冷媒支路中流经第五换热器的制冷剂与所述制冷剂主回路中流经第三换热器的制冷剂进行换热 。3.根据权利要求1所述的多联机热泵系统，其特征在于，制冷剂主回路还包括:第一电子膨胀阀、第三换热器、第四电子膨胀阀；以及 第一冷媒支路中包括:设置于制冷剂流入端口的第二电子膨胀阀，以及设置于制冷剂流出端口的第一电磁阀； 第二冷媒支路中包括:设置于制冷剂流入端口的第三电子膨胀阀，以及设置于制冷剂流出端口的第二电磁阀； 所述系统中还包括与第三换热器相邻的第四换热器，其四个端口分别与第一冷媒支路的制冷剂流入端口、制冷剂流出端口，以及第二冷媒支路的制冷剂流入端口、制冷剂流出端口相通； 所述控制单元控制所述制冷剂主回路处于制冷工况时，具体为控制第一电子膨胀阀全开、第二电子膨胀阀节流、第三电子膨胀阀全闭和第四电子膨胀阀节流，第一冷媒支路中的制冷剂流经第四换热器与所述制冷剂主回路中流经第三换热器的制冷剂进行换热； 所述控制单元控制所述制冷剂主回路处于制热工况时，具体为控制第一电子膨胀阀节流、第二电子膨胀阀全闭、第三电子膨胀阀节流和第四电子膨胀阀节流，第二冷媒支路中的制冷剂流经第四换热器与所述制冷剂主回路中流经第三换热器的制冷剂进行换热。4.根据权利要求2或3所述的多联机热泵系统，其特征在于，所述压缩机、第一换热器、第一电子膨胀阀、第三换热器、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀和第四换热器设置于所述多联机热泵系统的室外机中；所述制冷剂主回路中的第四电子膨胀阀和第二换热器设置于所述多联机热泵系统的室内机中，所述室外机与所述室内机通过制冷剂管路和分歧管相连。5.根据权利要求2或3所述的多联机热泵系统，其特征在于，所述制冷剂主回路还包括: 气液分离器，设置于所述压缩机的制冷剂入口侧，用于对流入所述压缩机中的制冷剂进行气液分离；所述气液分离器的制冷剂出口与所述压缩机的制冷剂入口相连，其制冷剂入口的连接部件具体为:在所述制冷剂主回路处于制冷工况时与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敏，李亚军，丛辉，
申请(专利权)人：青岛海信日立空调系统有限公司，
类型：发明
国别省市：