專利名稱：熱泵系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱泵領(lǐng)域，具體而言，涉及一種熱泵系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上泳池空調(diào)產(chǎn)品很多，其主要功能包括泳池室內(nèi)的空氣恒溫、除濕和池水恒溫加熱。比較先進(jìn)的泳池?zé)岜卯a(chǎn)品是集池水加熱、室內(nèi)空氣除濕和室內(nèi)空氣制冷、制熱于一體。但是該熱泵系統(tǒng)存在以下幾個(gè)缺點(diǎn)首先，在池水初次加熱時(shí)，機(jī)組通過(guò)提取室內(nèi)的空氣熱能實(shí)現(xiàn)池水加熱，這種加熱方式讓機(jī)組在池水加熱的同時(shí)降低了室內(nèi)空氣溫度，室內(nèi)溫度逐漸下降，會(huì)影響池水的加熱效果；有的泳池在初次池水加熱采用其它方式進(jìn)行加熱，比如高溫蒸汽加熱、輔助電加熱等，這些加熱方式耗能大，不能實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的；其次，夏天池水溫度偏高時(shí)，機(jī)組無(wú)法實(shí)現(xiàn)給池水直接降溫，只能通過(guò)給空氣降溫制冷來(lái)實(shí)現(xiàn)池水的間接降溫，采用這種方式容易使得空氣溫度較低，當(dāng)游泳者從池水中出來(lái)時(shí)，容易著 涼甚至感冒；第三，冬天給池水加熱時(shí)，有時(shí)需要輔助電加熱設(shè)備提供熱量才能維持室內(nèi)溫度；最后，機(jī)組內(nèi)部設(shè)備利用率低且系統(tǒng)功能少導(dǎo)致機(jī)組運(yùn)用范圍狹小。針對(duì)相關(guān)技術(shù)中熱泵系統(tǒng)制熱或制冷效果差的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種熱泵系統(tǒng)及其控制方法，以解決熱泵系統(tǒng)制熱或制冷效果差的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種熱泵系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)；第一四通閥，具有第一連接口、第二連接口、第三連接口、第四連接口，其中，第一連接口與壓縮機(jī)的第一端相連接，第二連接口與壓縮機(jī)的第二端相連接；第二四通閥，具有第五連接口、第六連接口、第七連接口、第八連接口，其中，第五連接口與第三連接口相連接，第六連接口與壓縮機(jī)的第二端相連接；第三四通閥，具有第九連接口、第十連接口、第十一連接口、第十二連接口，其中，第九連接口與第四連接口相連接，第十連接口與壓縮機(jī)的第二端相連接；第一換熱器，第一端與第七連接口相連接；第二換熱器，與室外空氣或者冷卻水進(jìn)行熱交換，第一端與第十一連接口相連接；第三換熱器，第一端與第八連接口相連接；第四換熱器，第一端與第十二連接口相連接；第一節(jié)流組件，第一端與第一換熱器的第二端相連；第二節(jié)流組件，第一端與第二換熱器的第二端相連；第三節(jié)流組件，第一端與第三換熱器的第二端相連；第四節(jié)流組件，第一端與第四換熱器的第二端相連；以及第一節(jié)流組件、第二節(jié)流組件、第三節(jié)流組件、第四節(jié)流組件的第二端兩兩導(dǎo)通。進(jìn)一步地，第一節(jié)流組件是能夠關(guān)閉截止的第一電子膨脹閥和第一單向閥的并聯(lián)結(jié)構(gòu)；第二節(jié)流組件是能夠關(guān)閉截止的第二電子膨脹閥和第二單向閥的并聯(lián)結(jié)構(gòu)；第三節(jié)流組件是能夠關(guān)閉截止的第三電子膨脹閥和第三單向閥的并聯(lián)結(jié)構(gòu)；第四節(jié)流組件是第四電子膨脹閥和第四單向閥的并聯(lián)結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)還包括雙向流通的多管制高壓儲(chǔ)液罐，與第一節(jié)流組件、第二節(jié)流組件、第三節(jié)流組件、第四節(jié)流組件的第二端相連接。進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)還包括氣液分離器，一端與壓縮機(jī)第二端相連接，另一端與第二連接口、第六連接口以及第十連接口相連接。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種熱泵系統(tǒng)控制方法。該熱泵系統(tǒng)控制方法用于控制本發(fā)明提供的任意一種熱泵系統(tǒng)，包括通過(guò)控制第一四通閥、第二四通閥、第三四通閥中任意兩個(gè)四通閥的開(kāi)閉狀態(tài)來(lái)控制熱泵系統(tǒng)的流路的轉(zhuǎn)換；以及通過(guò)控制第一電子膨脹閥、第二電子膨脹閥、第三電子膨脹閥和第四電子膨 脹閥中任意兩個(gè)電子膨脹閥處于關(guān)閉狀態(tài)，任意另一個(gè)電子膨脹閥處于自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度狀態(tài)來(lái)控制熱泵系統(tǒng)的流路的開(kāi)閉程度。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種熱泵系統(tǒng)控制方法。該熱泵系統(tǒng)控制方法用于控制本發(fā)明提供的任意一種熱泵系統(tǒng)，包括通過(guò)控制第一四通閥、第二四通閥、第三四通閥中任意兩個(gè)四通閥的開(kāi)閉狀態(tài)來(lái)控制熱泵系統(tǒng)的流路的轉(zhuǎn)換；以及通過(guò)控制第一電子膨脹閥、第二電子膨脹閥、第三電子膨脹閥和第四電子膨脹閥中任意一個(gè)電子膨脹閥處于關(guān)閉狀態(tài)，任意另兩個(gè)電子膨脹閥處于自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度狀態(tài)來(lái)控制熱泵系統(tǒng)的流路的開(kāi)閉程度。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種熱泵系統(tǒng)控制方法。該熱泵系統(tǒng)控制方法用于控制本發(fā)明提供的任意一種熱泵系統(tǒng)，包括通過(guò)控制第一四通閥、第二四通閥、第三四通閥中任意兩個(gè)四通閥的開(kāi)閉狀態(tài)來(lái)控制熱泵系統(tǒng)流路的轉(zhuǎn)換；以及通過(guò)控制第一電子膨脹閥、第二電子膨脹閥、第三電子膨脹閥和第四電子膨脹閥中任意三個(gè)電子膨脹閥處于自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度狀態(tài)來(lái)控制熱泵系統(tǒng)流路的開(kāi)閉程度。進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的任意一種熱泵系統(tǒng)控制方法中，第一四通閥、第二四通閥以及第三四通閥中未被控制開(kāi)閉狀態(tài)的四通閥保持關(guān)閉狀態(tài)。進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的任意一種熱泵系統(tǒng)控制方法中，第一電子膨脹閥、第二電子膨脹閥、第三電子膨脹閥和第四電子膨脹閥中未處于自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度狀態(tài)且未處于關(guān)閉狀態(tài)的電子膨脹閥保持全開(kāi)狀態(tài)。通過(guò)本發(fā)明，采用包括以下部分的熱泵系統(tǒng)壓縮機(jī)；第一四通閥，具有第一連接口、第二連接口、第三連接口、第四連接口，其中，第一連接口與壓縮機(jī)的第一端相連接，第二連接口與壓縮機(jī)的第二端相連接；第二四通閥，具有第五連接口、第六連接口、第七連接口、第八連接口，其中，第五連接口與第三連接口相連接，第六連接口與壓縮機(jī)的第二端相連接；第三四通閥，具有第九連接口、第十連接口、第十一連接口、第十二連接口，其中，第九連接口與第四連接口相連接，第十連接口與壓縮機(jī)的第二端相連接；第一換熱器，第一端與第七連接口相連接；第二換熱器，第一端與第十一連接口相連接；第三換熱器，第一端與第八連接口相連接；第四換熱器，第一端與第十二連接口相連接；第一節(jié)流組件，第一端與第一換熱器的第二端相連；第二節(jié)流組件，第一端與第二換熱器的第二端相連；第三節(jié)流組件，第一端與第三換熱器的第二端相連；第四節(jié)流組件，第一端與第四換熱器的第二端相連；以及第一節(jié)流組件、第二節(jié)流組件、第三節(jié)流組件、第四節(jié)流組件的第二端兩兩導(dǎo)通，解決了熱泵系統(tǒng)制熱或制冷效果差的問(wèn)題，進(jìn)而使得熱泵系統(tǒng)制熱或制冷效果更好。


構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。圖I是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。如圖I所示，該熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)I ;第一四通閥2，具有第一連接口 D1、第二連接口 SI、第三連接口 Cl、第四連接口 E1，其中，第一連接口 Dl與壓縮機(jī)I的第一端相連·接，第二連接口 SI與壓縮機(jī)I的第二端相連接；第二四通閥3，具有第五連接口 D2、第六連接口 S2、第七連接口 C2、第八連接口 E2，其中，第五連接口 D2與第三連接口 Cl相連接，第六連接口 S2與壓縮機(jī)I的第二端相連接；第三四通閥4，具有第九連接口 D3、第十連接口 S3、第H^一連接口 C3、第十二連接口 E3，其中，第九連接口 D3與第四連接口 El相連接，第十連接口 S3與壓縮機(jī)I的第二端相連接；第一換熱器5，第一端與第七連接口 C2相連接；第二換熱器6，第一端與第i^一連接口 C3相連接；第三換熱器7，第一端與第八連接口 E2相連接；第四換熱器8，第一端與第十二連接口 E3相連接；第一節(jié)流組件，第一端與第一換熱器5的第二端相連；第二節(jié)流組件，第一端與第二換熱器6的第二端相連；第三節(jié)流組件，第一端與第三換熱器7的第二端相連；第四節(jié)流組件，第一端與第四換熱器8的第二端相連；以及第一節(jié)流組件、第二節(jié)流組件、第三節(jié)流組件以及第四節(jié)流組件的第二端連接且兩兩導(dǎo)通。在該實(shí)施例中，系統(tǒng)采用三個(gè)四通閥連接四個(gè)換熱器，其中第一換熱器5可以為熱水冷凝器，第二換熱器6可以為室外冷凝器，第三換熱器7可以為室內(nèi)蒸發(fā)器，第四換熱器8可以為空氣再熱器，同時(shí)，采用四套節(jié)流組件作為節(jié)流或者調(diào)節(jié)制冷劑流向的設(shè)備。該熱泵系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)際需要采用不同的運(yùn)行模式，從而使熱泵系統(tǒng)的制冷或制熱效果更好，同時(shí)采用更少的零部件實(shí)現(xiàn)多模式運(yùn)行，優(yōu)化了機(jī)組系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使得機(jī)組更加緊湊、高效，使其既能達(dá)到預(yù)期效果又能增加多種功能，提高設(shè)備的利用率，節(jié)約制作成本，而且在制熱或制冷時(shí)不需其他輔助設(shè)備，節(jié)省能源，低碳環(huán)保。相對(duì)于電磁閥通斷控制毛細(xì)管節(jié)流，本發(fā)明控制更簡(jiǎn)單、系統(tǒng)穩(wěn)定性更高、機(jī)組自調(diào)節(jié)精確，更能適應(yīng)不同的運(yùn)行工況。采用該實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)，使得熱泵機(jī)組具有實(shí)用性、節(jié)能性、環(huán)保性和應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)。優(yōu)選地，第一節(jié)流組件是能夠關(guān)閉截止的第一電子膨脹閥9和第一單向閥10的并聯(lián)結(jié)構(gòu)；第二節(jié)流組件是能夠關(guān)閉截止的第二電子膨脹閥11和第二單向閥12的并聯(lián)結(jié)構(gòu)；第三節(jié)流組件是能夠關(guān)閉截止的第三電子膨脹閥13和第三單向閥14的并聯(lián)結(jié)構(gòu)；第四節(jié)流組件是能夠關(guān)閉截止的第四電子膨脹閥15和第四單向閥16的并聯(lián)結(jié)構(gòu)。采用電子膨脹閥和單向閥的并聯(lián)結(jié)構(gòu)作為熱泵系統(tǒng)的節(jié)流組件，通過(guò)電子膨脹閥的不同狀態(tài)以及單向閥的通過(guò)方向限制，實(shí)現(xiàn)節(jié)流或者調(diào)節(jié)制冷劑流向的目的。電子膨脹閥大范圍的流量調(diào)節(jié)特性能夠精確控制制冷劑的流量，從而使熱泵系統(tǒng)的制冷或制熱效果更好。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)還包括雙向流通的多管制高壓儲(chǔ)液罐17，與第一節(jié)流組件、第二節(jié)流組件、第三節(jié)流組件、第四節(jié)流組件的第二端相連接?？蛇x地，該高壓儲(chǔ)液罐為雙向多管制高壓儲(chǔ)液罐，能夠調(diào)節(jié)熱泵系統(tǒng)各種運(yùn)行模式之間存在的制冷劑循環(huán)量差別，在制冷劑循環(huán)量較大時(shí)，高壓儲(chǔ)液罐提供制冷劑，在制冷劑循環(huán)量較小時(shí)，多余的制冷劑存儲(chǔ)在高壓儲(chǔ)液罐中，從而使熱泵系統(tǒng)的制冷或制熱效果更好。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)還包括氣液分離器18，一端與壓縮機(jī)I第二端相連接，另一端與第二連接口 SI、所述第六連接口 S2以及所述第十連接口 S3相連接。通過(guò)設(shè)置氣液分離器，能夠防止熱泵系統(tǒng)的壓縮機(jī)進(jìn)氣口吸進(jìn)液態(tài)冷媒產(chǎn)生液擊損壞壓縮機(jī)，同時(shí)，氣液分離器的分離效果好，適應(yīng)分離負(fù)荷范圍寬，工作效率穩(wěn)定，從而使熱泵系統(tǒng)的制冷或制熱效果更好。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明熱泵系統(tǒng)的控制，本發(fā)明提供了多種熱泵系統(tǒng)的控制方法，通過(guò)不同的控制方法，實(shí)現(xiàn)熱泵系統(tǒng)的多種運(yùn)行模式。控制方法I :通過(guò)控制第一四通閥2、第二四通閥3、第三四通閥4中任意兩個(gè)四通閥的開(kāi)閉狀態(tài)來(lái)控制熱泵系統(tǒng)的流路的轉(zhuǎn)換；以及通過(guò)控制第一電子膨脹閥9、第二電子膨脹閥11、第三電子膨脹閥13和第四電子膨脹閥15中任意兩個(gè)電子膨脹閥處于關(guān)閉狀態(tài)，任意另一個(gè)電子膨脹閥處于自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度狀態(tài)來(lái)控制熱泵系統(tǒng)的流路的開(kāi)閉程度。采用該控制方法，使得制冷劑循環(huán)回路中接入一個(gè)冷凝器和一個(gè)蒸發(fā)器，通過(guò)不同四通閥和不同電子膨脹閥的狀態(tài)組合，實(shí)現(xiàn)熱泵系統(tǒng)的多種制冷或制熱功能。例I :第一四通閥2、第二四通閥3為關(guān)閉狀態(tài)；第三電子膨脹閥13、第四電子膨脹閥15為關(guān)閉狀態(tài)；第二電子膨脹閥11為自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度狀態(tài)時(shí)，熱泵系統(tǒng)運(yùn)行于制熱水模式，其中，制冷劑的循環(huán)過(guò)程為壓縮機(jī)I排出高溫高壓氣體一第一四通閥2的第一連接口 Dl和第三連接口 Cl —第二四通閥3的第五連接口 D2和第七連接口 C2 —熱水冷凝器5中冷凝放熱，排出高壓液體一第一單向閥10 —雙向多管制高壓儲(chǔ)液罐17 —在第二電子膨脹閥11節(jié)流成低溫低壓液體一在室外冷凝器6吸熱，排出低壓氣體一第三四通閥4的第i^一連接口 C3和第九連接口 D3 —第一四通閥2的第四連接口 El和第二連接口 SI —?dú)庖悍蛛x器18中分離氣、液態(tài)冷媒一氣態(tài)冷媒進(jìn)入壓縮機(jī)I。當(dāng)熱泵系統(tǒng)用于泳池的池水加熱時(shí)，采用該制熱水模式直接對(duì)池水進(jìn)行制熱，不影響室內(nèi)空氣的溫度，制熱效果好，并且不需要輔助蒸汽、輔助電加熱等其他輔助加熱設(shè)備，節(jié)省了能源。例2 :當(dāng)熱泵系統(tǒng)用于制冷水時(shí)，第一四通閥2為打開(kāi)狀態(tài)，第三四通閥4為關(guān)閉狀態(tài)；第三電子膨脹閥13、第四電子膨脹閥15為關(guān)閉狀態(tài)；第一電子膨脹閥9為自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度狀態(tài)。熱泵系統(tǒng)運(yùn)行于制冷水模式，制冷劑的循環(huán)過(guò)程為制冷水壓縮機(jī)I排出高溫高壓氣體一第一四通閥2的第一連接口 Dl和第四連接口 El —第三四通閥4的第九連接口 D3和第i^一連接口 C3 —在室外冷凝器6中冷凝放熱，排出高壓液體一第二單向閥12 —雙向多管制高壓儲(chǔ)液罐17 —在第一電子膨脹閥9節(jié)流成低溫低壓液體一在熱水冷凝器5中吸熱，排出低壓氣體一第二四通閥3的第七連接口 C2和第五連接口 D2 —第一四通閥2的第三連接口 Cl和第二連接口 SI —?dú)庖悍蛛x器中18分離氣、液態(tài)冷媒一氣態(tài)冷媒進(jìn)入壓縮機(jī)I。當(dāng)夏天池水溫度偏高時(shí)，熱泵系統(tǒng)能夠用于泳池的池水降溫，采用該制冷水模式直接對(duì)池水進(jìn)行制冷，不影響室內(nèi)空氣的溫度，制冷效果好，游泳者在水中涼爽舒適，從池水中出來(lái)以后室內(nèi)溫度適宜，不會(huì)著涼或者感冒。例3 :第一四通閥2為打開(kāi)狀態(tài)，第三四通閥4為關(guān)閉狀態(tài)；第一電子膨脹閥9、第四電子膨脹閥15為關(guān)閉狀態(tài)；第三電子膨脹閥13為自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度狀態(tài)。熱泵系統(tǒng)運(yùn)行于室內(nèi)制冷模式，制冷劑的循環(huán)過(guò)程為壓縮機(jī)I排出高溫高壓氣體一第一四通閥2的第一連接口 Dl和第四連接口 El —第三四通閥4的第九連接口 D3和第i^一連接口 C3 —在室外冷凝器6中冷凝放熱，排出高壓液體一第二單向閥12—雙向多管制高壓儲(chǔ)液罐17—在第三電子膨脹閥13節(jié)流成低溫低壓液體一在室內(nèi)蒸發(fā)器7中吸熱，排出低壓氣體一第二四通閥3的第八連接口 E2和第六連接口 S2 —?dú)庖悍稚衅?8中分尚氣、液態(tài)冷媒一氣態(tài)冷媒進(jìn)入壓縮機(jī)I。例4 :第一四通閥2為打開(kāi)狀態(tài)，第三四通閥4為關(guān)閉狀態(tài)；第一電子膨脹閥9、第三電子膨脹閥13均為關(guān)閉狀態(tài)；第四電子膨脹閥15為自動(dòng)狀態(tài)。熱泵系統(tǒng)運(yùn)行于室內(nèi)制冷模式，制冷劑的循環(huán)過(guò)程為壓縮機(jī)I排出高溫高壓氣體一第一四通閥2的第一連接口 Dl和第四連接口 El —第三四通閥4的第九連接口 D3和第i^一連接口 C3 —在室外冷凝器6中冷凝放熱，排出高壓液體一第二單向閥12—雙向四管制高壓儲(chǔ)液罐17—在第四電子膨脹閥15節(jié)流成低溫 低壓液體一在空氣再熱器8中吸熱，排出低壓氣體一第三四通閥4的第十二連接口 E3和第十連接口 S3 —?dú)庖悍蛛x器18中分離氣、液態(tài)冷媒一氣態(tài)冷媒進(jìn)入壓縮機(jī)I。例3和例4的熱泵系統(tǒng)均運(yùn)行于室內(nèi)制冷模式，與常規(guī)的室內(nèi)空調(diào)制冷類似，但存在兩種制冷劑的循環(huán)通道，由于室內(nèi)蒸發(fā)器7與空氣再熱器8安裝的位置不同，從而采用不同的循環(huán)通道可以實(shí)現(xiàn)相鄰或相近的不同場(chǎng)所的分別或同時(shí)制冷，使得制冷效果更好，并且利用相同的室外冷凝器6，節(jié)省成本，提高設(shè)備利用率。例5 :第一四通閥2為關(guān)閉狀態(tài)，第二四通閥3為打開(kāi)狀態(tài)；第一電子膨脹閥9、第四電子膨脹閥15均為關(guān)閉狀態(tài)；第二電子膨脹閥11為自動(dòng)狀態(tài)。熱泵系統(tǒng)運(yùn)行于室內(nèi)制熱模式，制冷劑的循環(huán)過(guò)程為壓縮機(jī)I排出高溫高壓氣體一第一四通閥2的第一連接口 Dl和第三連接口 Cl —第二四通閥3的第五連接口 D2和第八連接口 E2 —在室內(nèi)蒸發(fā)器7中冷凝放熱，排出高壓液體一第三單向閥14 —雙向多管制高壓儲(chǔ)液罐17 —在第二電子膨脹閥11節(jié)流成低溫低壓液體一在室外冷凝器6中吸熱，排出低壓氣體一第三四通閥4的第十一連接口 C3和第九連接口 D3 —第一四通閥2的第四連接口 El和第二連接口 SI —?dú)庖悍蛛x器18中分離氣、液態(tài)冷媒一氣態(tài)冷媒進(jìn)入壓縮機(jī)I。例6 :第一四通閥2與第三四通閥4為打開(kāi)狀態(tài)；第一電子膨脹閥9與第三電子膨脹閥13均為關(guān)閉狀態(tài)；第二電子膨脹閥11為自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度狀態(tài)。熱泵系統(tǒng)運(yùn)行于室內(nèi)制熱模式，制冷劑的循環(huán)過(guò)程為壓縮機(jī)I排出高溫高壓氣體一第一四通閥2的第一連接口 Dl和第四連接口 El —第三四通閥4的第九連接口 D3和第十二連接口 E3 —在空氣再熱器8中冷凝放熱，排出高壓液體一第四單向閥16 —雙向多管制高壓儲(chǔ)液罐17 —在第三電子膨脹閥11節(jié)流成低溫低壓液體一在室外冷凝器6中吸熱，排出低壓氣體一第三四通閥4的第十一連接口 C3和第十連接口 S3 —?dú)庖悍蛛x器18中分離氣、液態(tài)冷媒一氣態(tài)冷媒進(jìn)入壓縮機(jī)I。例5和例6的熱泵系統(tǒng)均運(yùn)行于室內(nèi)制熱模式,與常規(guī)的室內(nèi)空調(diào)制熱類似,但存在兩種制冷劑的循環(huán)通道，由于室內(nèi)蒸發(fā)器7與空氣再熱器8安裝的位置可以不同，從而采用不同的循環(huán)通道可以實(shí)現(xiàn)相鄰或相近的不同場(chǎng)所的分別制熱，使得制熱效果更好，并且利用相同的室外冷凝器6，節(jié)省成本，提高設(shè)備利用率。例7 :第一四通閥2、第二四通閥3均為關(guān)閉狀態(tài)；第二電子膨脹閥11、第四電子膨脹閥15均為關(guān)閉狀態(tài)；第三電子膨脹閥13為自動(dòng)狀態(tài)。熱泵系統(tǒng)運(yùn)行于制熱水且室內(nèi)制冷模式，制冷劑的循環(huán)過(guò)程為壓縮機(jī)I排出高溫高壓氣體一第一四通閥2的第一連接口 Dl和第三連接口 Cl —第二四通閥3的第五連接口 D2第七連接口 C2 —在熱水冷凝器5中冷凝放熱，排出高壓液體一第一單向閥10—雙向四管制高壓儲(chǔ)液罐17—在第三電子膨脹閥13節(jié)流成低溫低壓液體一在室內(nèi)蒸發(fā)器7中吸熱，排出低壓氣體一第二四通閥3的第八連接口 E2和第六連接口 S2 —?dú)庖悍蛛x器18中分離氣、液態(tài)冷媒一氣態(tài)冷媒進(jìn)入壓縮機(jī)I。例8 :第一四通閥2、第二四通閥3為關(guān)閉狀態(tài)；第二電子膨脹閥11、第三電子膨脹閥13均為關(guān)閉狀態(tài)；第四電子膨脹閥15為自動(dòng)狀態(tài)。熱泵系統(tǒng)運(yùn)行于制熱水且室內(nèi)制冷模式，制冷劑的循環(huán)過(guò)程為壓縮機(jī)I排出高溫高壓氣體一第一四通閥2的第一連接口 Dl和第三連接口 Cl —第二四通閥3的第五連接口 D2和第七連接口 C2 —在熱水冷凝器5中冷凝放熱，排出高壓液體一第一單向閥10 —雙向四管制高壓儲(chǔ)液罐17 —在第四電子膨脹閥15節(jié)流成低溫低壓液體一在空氣再熱器8中吸熱，排出低壓氣體一第三四通閥4的第十二毛細(xì)管E3和第十毛細(xì)管S3 —?dú)庖悍稚衅?8中分尚氣、液態(tài)冷媒一氣態(tài)冷媒進(jìn)入壓縮機(jī)I。例7和例8熱泵系統(tǒng)均運(yùn)行于制熱水且室內(nèi)制冷模式。在炎熱的夏伏天，室溫往往非常高，需要適當(dāng)?shù)慕禍?，同時(shí)，考慮到人體的舒適度，在泳池進(jìn)行換水時(shí)需要對(duì)新?lián)Q水 進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訜?，采用本?shí)施例的熱泵系統(tǒng)運(yùn)行于制熱水且室內(nèi)制冷模式，能夠?qū)Τ厮M(jìn)行適當(dāng)加熱并在一定程度上降低室溫，并且存在兩種制冷劑的循環(huán)通道，由于室內(nèi)蒸發(fā)器7與空氣再熱器8安裝的位置可以不同，從而采用不同的循環(huán)通道可以實(shí)現(xiàn)相鄰或相近的不同場(chǎng)所的分別或同時(shí)達(dá)到制熱水且室內(nèi)制冷的效果，并且利用相同的熱水冷凝器5，節(jié)省成本，提聞設(shè)備利用率。例9 :第一四通閥2為關(guān)閉狀態(tài)，第二四通閥3為打開(kāi)狀態(tài)；第二電子膨脹閥11、第四電子膨脹閥15為關(guān)閉狀態(tài)；第一電子膨脹閥9為自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度狀態(tài)；熱泵系統(tǒng)運(yùn)行于制冷水且室內(nèi)制熱模式，制冷劑的循環(huán)過(guò)程為壓縮機(jī)I排出高溫高壓氣體一第一四通閥2的第一連接口 Dl和第三連接口 Cl —第二四通閥3的第五連接口 D2和第八連接口 E2 —在室內(nèi)蒸發(fā)器7中冷凝放熱，排出高壓液體一第三單向閥14 —雙向多管制高壓儲(chǔ)液罐17 —在第一電子膨脹閥9節(jié)流成低溫低壓液體一在熱水冷凝器5中吸熱，排出低壓氣體一第二四通閥3的第七連接口 C2和第六連接口 S2 —?dú)庖悍蛛x器18中分離氣、液態(tài)冷媒一氣態(tài)冷媒進(jìn)入壓縮機(jī)I。例10 :第一四通閥2與第三四通閥4為打開(kāi)狀態(tài)；第二電子膨脹閥11與第三電子膨脹閥13均為關(guān)閉狀態(tài)；及第一電子膨脹閥9為自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度狀態(tài)。熱泵系統(tǒng)運(yùn)行于制冷水且室內(nèi)制熱模式，制冷劑的循環(huán)過(guò)程為壓縮機(jī)I排出高溫高壓氣體一第一四通閥2的第一連接口 Dl和第四連接口 El —第三四通閥4的第九連接口 D3和第十二連接口 E3 —在空氣再熱器8中冷凝放熱，排出高壓液體一第四單向閥16 —雙向多管制高壓儲(chǔ)液罐17 —在第一電子膨脹閥9節(jié)流成低溫低壓液體一在熱水冷凝器5中吸熱，排出低壓氣體一第二四通閥3的第七連接口 C2和第五連接口 D2 —第一四通閥2的第三連接口 Cl和第二連接口 SI —?dú)庖悍蛛x器18中分離氣、液態(tài)冷媒一氣態(tài)冷媒進(jìn)入壓縮機(jī)I。例9和例10熱泵系統(tǒng)均運(yùn)行于制冷水且室內(nèi)制熱模式時(shí)，當(dāng)泳池內(nèi)出現(xiàn)室內(nèi)溫度較低且池水溫度較高的情況時(shí)，通過(guò)采用該實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)運(yùn)行于制冷水并且室內(nèi)制熱模式，能夠在降低池水溫度的同時(shí)升高室內(nèi)溫度，并且存在兩種制冷劑的循環(huán)通道，由于室內(nèi)蒸發(fā)器7與空氣再熱器8安裝的位置可以不同，從而采用不同的循環(huán)通道可以實(shí)現(xiàn)相鄰或相近的不同場(chǎng)所的分別達(dá)到制冷水且室內(nèi)制熱的效果，并且利用相同的熱水冷凝器5，節(jié)省成本，提高設(shè)備利用率。 例11 :第一四通閥2、第三四通閥4為打開(kāi)狀態(tài)；第一電子膨脹閥9、第二電子膨脹閥11均為關(guān)閉狀態(tài)；第三電子膨脹閥13為自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度狀態(tài)。熱泵系統(tǒng)運(yùn)行于室內(nèi)空氣恒溫除濕模式，制冷劑的循環(huán)過(guò)程為壓縮機(jī)I排出高溫高壓氣體一第一四通閥2的第一連接口 Dl和第四連接口 El —第三四通閥4的第九連接口 D3和第十二連接口 E3 —在空氣再熱器8中冷凝放熱實(shí)現(xiàn)空氣再熱，排出高壓液體一第四單向閥16 —雙向多管制高壓儲(chǔ)液罐17 —在第三電子膨脹閥13節(jié)流成低溫低壓液體一在室內(nèi)蒸發(fā)器7中吸熱實(shí)現(xiàn)空氣降溫除濕，排出低壓氣體一第二四通閥3的第八連接口 E2和第六連接口 S2 —?dú)庖悍蛛x器18中分離氣、液態(tài)冷媒一氣態(tài)冷媒進(jìn)入壓縮機(jī)I。例12 :第一四通閥2為關(guān)閉狀態(tài)，第二四通閥3為打開(kāi)狀態(tài)；第一電子膨脹閥9、第二電子膨脹閥11均為關(guān)閉狀態(tài)；第四電子膨脹閥15為自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度狀態(tài)。熱泵系統(tǒng)運(yùn)行于室內(nèi)空氣恒溫除濕模式，制冷劑的循環(huán)過(guò)程為壓縮機(jī)I排出高溫高壓氣體一第一四通閥2的第一連接口 Dl和第三連接口 Cl —第二四通閥3的第五連接口 D2和第八連接口 E2 —在室內(nèi)蒸發(fā)器7中冷凝放熱實(shí)現(xiàn)空氣再熱，排出高壓液體一第三單向閥14—雙向多管制高壓儲(chǔ)液罐17—在第四電子膨脹閥15節(jié)流成低溫低壓液體一在空氣再熱器8中吸熱實(shí)現(xiàn)空氣降溫除濕，排出低壓氣體一第三四通閥4的第十二連接口 E3和第十連接口 S3 —?dú)庖悍蛛x器18中分離氣、液態(tài)冷媒一氣態(tài)冷媒進(jìn)入壓縮機(jī)I。由于氣候和特殊地理位置的原因，某些地域的春季氣候潮濕、氣溫較低，如，中國(guó)的南方大部分地區(qū)，在這些地域的春季室內(nèi)不但空氣潮濕而且溫度偏低，因此需要對(duì)室內(nèi)空氣除濕的同時(shí)進(jìn)行再熱，以保證室內(nèi)空氣恒溫除濕。通過(guò)該實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)，不但達(dá)到降低室內(nèi)濕度的目的，而且根據(jù)室內(nèi)空氣溫度的要求，能夠達(dá)到空氣再熱的目的。因而采用本實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)不需要專門的除濕設(shè)備，極大地提高了設(shè)備的利用率。采用該實(shí)施例的控制方法，熱泵系統(tǒng)能夠運(yùn)行不同的模式通過(guò)多種不同的制冷劑的循環(huán)過(guò)程以達(dá)到以下多種效果，包括制熱水、制冷水、室內(nèi)制冷、室內(nèi)制熱、制熱水+室內(nèi)制冷、制冷水+室內(nèi)制熱、室內(nèi)恒溫除濕等等，部分循環(huán)過(guò)程中四通閥和電子膨脹閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)總結(jié)如下表所示
權(quán)利要求
1.一種熱泵系統(tǒng)，其特征在于包括 壓縮機(jī)⑴； 第一四通閥(2)，具有第一連接口(Dl)、第二連接口(SI)、第三連接口(Cl)、第四連接口(El)，其中，所述第一連接口(Dl)與所述壓縮機(jī)(I)的第一端相連接，所述第二連接口(SI)與所述壓縮機(jī)(I)的第二端相連接； 第二四通閥(3)，具有第五連接口(D2)、第六連接口(S2)、第七連接口(C2)、第八連接口(E2)，其中，所述第五連接口(D2)與所述第三連接口(Cl)相連接，所述第六連接口(S2)與所述壓縮機(jī)(I)的第二端相連接； 第三四通閥(4)，具有第九連接口(D3)、第十連接口(S3)、第i^一連接口(C3)、第十二連接口(E3)，其中，所述第九連接口(D3)與所述第四連接口(El)相連接，所述第十連接口(S3)與所述壓縮機(jī)(I)的第二端相連接； 第一換熱器(5)，第一端與所述第七連接口(C2)相連接； 第二換熱器出)，第一端與所述第十一連接口(C3)相連接； 第三換熱器(7)，第一端與所述第八連接口(E2)相連接； 第四換熱器(8)，第一端與所述第十二連接口(E3)相連接； 第一節(jié)流組件，第一端與所述第一換熱器(5)的第二端相連； 第二節(jié)流組件，第一端與所述第二換熱器￠)的第二端相連； 第三節(jié)流組件，第一端與所述第三換熱器(7)的第二端相連； 第四節(jié)流組件，第一端與所述第四換熱器(8)的第二端相連；以及所述第一節(jié)流組件、所述第二節(jié)流組件、所述第三節(jié)流組件以及所述第四節(jié)流組件的第二端連接且兩兩導(dǎo)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于， 所述第一節(jié)流組件是能夠關(guān)閉截止的第一電子膨脹閥(9)和第一單向閥(10)的并聯(lián)結(jié)構(gòu)； 所述第二節(jié)流組件是能夠關(guān)閉截止的第二電子膨脹閥(11)和第二單向閥(12)的并聯(lián)結(jié)構(gòu)； 所述第三節(jié)流組件是能夠關(guān)閉截止的第三電子膨脹閥(13)和第三單向閥(14)的并聯(lián)結(jié)構(gòu)； 所述第四節(jié)流組件是能夠關(guān)閉截止的第四電子膨脹閥(15)和第四單向閥(16)的并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，還包括 雙向流通的多管制高壓儲(chǔ)液罐(17)，與所述第一節(jié)流組件、所述第二節(jié)流組件、所述第三節(jié)流組件、所述第四節(jié)流組件的第二端相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，還包括 氣液分離器(18)，一端與所述壓縮機(jī)(I)第二端相連接，另一端與所述第二連接口(SI)、所述第六連接口(S2)以及所述第十連接口(S3)相連接。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱泵系統(tǒng)的控制方法，其特征在于 通過(guò)控制所述第一四通閥(2)、所述第二四通閥(3)、所述第三四通閥(4)中任意兩個(gè)四通閥的開(kāi)閉狀態(tài)來(lái)控制所述熱泵系統(tǒng)的流路的轉(zhuǎn)換；以及通過(guò)控制所述第一電子膨脹閥(9)、所述第二電子膨脹閥(11)、所述第三電子膨脹閥(13)和所述第四電子膨脹閥(15)中任意兩個(gè)電子膨脹閥處于關(guān)閉狀態(tài)，任意另一個(gè)電子膨脹閥處于自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度狀態(tài)來(lái)控制所述熱泵系統(tǒng)的流路的開(kāi)閉程度。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱泵系統(tǒng)的控制方法，其特征在于 通過(guò)控制所述第一四通閥(2)、所述第二四通閥(3)、所述第三四通閥(4)中任意兩個(gè)四通閥的開(kāi)閉狀態(tài)來(lái)控制所述熱泵系統(tǒng)的流路的轉(zhuǎn)換；以及 通過(guò)控制所述第一電子膨脹閥(9)、所述第二電子膨脹閥(11)、所述第三電子膨脹閥(13)和所述第四電子膨脹閥(15)中任意一個(gè)電子膨脹閥處于關(guān)閉狀態(tài)，任意另兩個(gè)電子膨脹閥處于自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度狀態(tài)來(lái)控制所述熱泵系統(tǒng)的流路的開(kāi)閉程度。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱泵系統(tǒng)的控制方法，其特征在于 通過(guò)控制所述第一四通閥(2)、所述第二四通閥(3)、所述第三四通閥(4)中任意兩個(gè)四通閥的開(kāi)閉狀態(tài)來(lái)控制所述熱泵系統(tǒng)流路的轉(zhuǎn)換；以及 通過(guò)控制所述第一電子膨脹閥(9)、所述第二電子膨脹閥(11)、所述第三電子膨脹閥(13)和所述第四電子膨脹閥(15)中任意三個(gè)電子膨脹閥處于自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度狀態(tài)來(lái)控制所述熱泵系統(tǒng)流路的開(kāi)閉程度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的熱泵系統(tǒng)的控制方法，其特征在于 所述第一四通閥(2)、所述第二四通閥(3)以及所述第三四通閥(4)中未被控制開(kāi)閉狀態(tài)的四通閥保持關(guān)閉狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的熱泵系統(tǒng)的控制方法，其特征在于 所述第一電子膨脹閥(9)、所述第二電子膨脹閥(11)、所述第三電子膨脹閥(13)和所述第四電子膨脹閥(15)中未處于自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)度狀態(tài)且未處于關(guān)閉狀態(tài)的電子膨脹閥保持全開(kāi)狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種熱泵系統(tǒng)及其控制方法。該熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)(1)；第一四通閥(2)；第二四通閥(3)；第三四通閥(4)；第一換熱器(5)；第二換熱器(6)；第三換熱器(7)；第四換熱器(8)；第一節(jié)流組件；第二節(jié)流組件；第三節(jié)流組件；第四節(jié)流組件，通過(guò)本發(fā)明，使得熱泵系統(tǒng)制熱或制冷效果更好。
文檔編號(hào)F25B41/04GK102840716SQ20111017390
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者黃玉優(yōu), 肖洪海, 于靜, 張建東, 尹茜, 曹巍 申請(qǐng)人:珠海格力電器股份有限公司