本發(fā)明涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種熱泵系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

相關(guān)技術(shù)中，熱泵系統(tǒng)例如空調(diào)在制熱模式下，制冷劑通過(guò)室外換熱器從室外環(huán)境吸收熱量，然后經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)提高壓力和溫度，將室外側(cè)的熱量排到室內(nèi)達(dá)到制熱的效果。熱泵系統(tǒng)在制冷模式下，低溫制冷劑進(jìn)入室內(nèi)換熱器吸熱后，通過(guò)壓縮機(jī)提高溫度和壓力，在室外換熱器放熱，將室內(nèi)側(cè)的熱量排到室外，達(dá)到制冷效果。

然而，在制熱模式下，室外的溫度越低，從室外能搬運(yùn)到室內(nèi)的熱量就越少，室內(nèi)的制熱效果就會(huì)越差，并且室外換熱器內(nèi)的冷媒因?yàn)樾枰帐彝猸h(huán)境的熱量，需要低于室外環(huán)境的溫度，這就會(huì)導(dǎo)致室外換熱器會(huì)在制熱模式下結(jié)霜，結(jié)霜后需要除霜來(lái)保證系統(tǒng)能夠安全有效運(yùn)行。通常情況下，熱泵系統(tǒng)在制熱模式下的COP(Coefficient Of Performance，即能量與熱量之間的轉(zhuǎn)換比率，簡(jiǎn)稱(chēng)制熱能效比)會(huì)有3左右，但當(dāng)室外溫度低到一定程度的時(shí)候，冷媒能從室外吸收的熱量就會(huì)非常少了，COP會(huì)降到0.5以下，以至于室內(nèi)的制熱能力還不如直接將供給壓縮機(jī)的電能，直接用于電加熱器獲得的能量。在這種能效非常低的情況下，使用空調(diào)是不節(jié)能的。

現(xiàn)在大多數(shù)家庭是有燃?xì)獾模绻萌細(xì)庵苯蛹訜釤崴?，在家中布置地暖和暖氣片，通過(guò)熱水循環(huán)供熱，又會(huì)在溫度比較低的時(shí)候，發(fā)生爆管、漏水，產(chǎn)生危害。且大多數(shù)家庭在夏季還是需要制冷的，因此大多數(shù)家庭可能會(huì)選擇同時(shí)安裝燃?xì)鉄崴骱涂照{(diào)兩套設(shè)備，并且各設(shè)備有自己的管道和終端設(shè)備要求，不能公用終端，導(dǎo)致安裝和使用費(fèi)用都會(huì)很大。此外，冬夏季溫差大的地區(qū)就會(huì)有需要制冷和制暖兩種需求，其中低溫地區(qū)的制暖要求更高，傳統(tǒng)的熱泵系統(tǒng)在低溫地區(qū)的制熱能力不能滿足舒適度需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種熱泵系統(tǒng)，該熱泵系統(tǒng)可以滿足用戶的制冷需求和制熱需求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便且能效高。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出了一種熱泵系統(tǒng)的控制方法。

根據(jù)本發(fā)明第一方面的熱泵系統(tǒng)，包括：壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)具有吸氣口和排氣口；換向組件，所述換向組件包括第一接口至第四接口，所述第一接口與所述排氣口相連，第三接口與所述吸氣口相連；第一換熱器，所述第一換熱器的第一端與第二接口相連；第二換熱器，所述第二換熱器連接在所述第一換熱器的第二端與所述第四接口之間；燃?xì)庋h(huán)裝置，所述燃?xì)庋h(huán)裝置包括第三換熱器、燃?xì)鉅t和循環(huán)泵，所述第三換熱器、所述燃?xì)鉅t和所述循環(huán)泵首尾依次連接形成閉合流路，所述第三換熱器設(shè)在所述第一換熱器的第二端與所述第四接口之間。

根據(jù)本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)，通過(guò)在熱泵系統(tǒng)中設(shè)置燃?xì)庋h(huán)裝置，使得熱泵系統(tǒng)具有空氣能和燃?xì)饽軆煞N熱源動(dòng)力，熱泵系統(tǒng)可以根據(jù)具體運(yùn)行環(huán)境選擇熱源動(dòng)力進(jìn)行制熱。由此，熱泵系統(tǒng)可以滿足制冷需求和不同室外溫度下的制熱需求，且可以在室外溫度較低的情況下具有較高的能效，提高了熱泵系統(tǒng)制熱的舒適度且降低了運(yùn)行費(fèi)用。此外，由于熱泵系統(tǒng)具有兩種熱源動(dòng)力，系統(tǒng)中的換熱器(例如第二換熱器等)可以設(shè)計(jì)的小一些，從而減小了熱泵系統(tǒng)的室外機(jī)的整體體積，減小了熱泵系統(tǒng)的占用空間。

另外，根據(jù)本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述第三換熱器與所述第二換熱器串聯(lián)在所述第一換熱器的第二端和所述第四接口之間，所述第三換熱器的第一端與第一換熱器的第二端相連，所述第二換熱器的第一端與所述第四接口相連，所述熱泵系統(tǒng)還包括：第一通斷閥，所述第一通斷閥的一端連接在所述第二換熱器的第二端和所述第三換熱器的第二端之間，所述第一通斷閥的另一端連接在所述第二換熱器的所述第一端和所述第四接口之間。

根據(jù)本發(fā)明的另一些實(shí)施例，所述第三換熱器與所述第二換熱器并聯(lián)在所述第一換熱器的第二端和所述第四接口之間。

進(jìn)一步地，與所述第二換熱器的第二端相連的支路上設(shè)有第二通斷閥，與所述第三換熱器的第一端相連的支路設(shè)有第三通斷閥。

進(jìn)一步地，與所述第三換熱器的第一端相連的支路設(shè)有單向閥。

可選地，所述第三換熱器為板式換熱器。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

檢測(cè)室外溫度T；當(dāng)所述室外溫度T滿足：T≥T1時(shí)，所述燃?xì)鉅t關(guān)閉且所述第一通斷閥斷開(kāi)；當(dāng)所述室外溫度滿足：T＜T1時(shí)，所述燃?xì)鉅t打開(kāi)且所述第一通斷閥閉合。

可選地，所述T1滿足：-10℃≤T1≤-5℃。

根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

檢測(cè)室外溫度t，當(dāng)所述室外溫度t滿足：t≥t1時(shí)，所述第二通斷閥閉合，所述第三通斷閥斷開(kāi)；當(dāng)所述室外溫度t滿足：t2≤t＜t1時(shí)，所述第二通斷閥閉合，所述第三通斷閥閉合且所述燃?xì)鉅t打開(kāi)；當(dāng)所述室外溫度t滿足：t＜t2時(shí)，所述第二通斷閥斷開(kāi)，所述第三通斷閥閉合且所述燃?xì)鉅t打開(kāi)。

可選地，所述t1滿足：-10℃≤t1≤-5℃，所述t2滿足：-20℃≤t1≤-15℃。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的系統(tǒng)流程圖；

圖2是圖1中所示的熱泵系統(tǒng)的能效與室外溫度的關(guān)系圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的系統(tǒng)流程圖；

圖4是圖3中所示的熱泵系統(tǒng)的能效與室外溫度的關(guān)系圖。

附圖標(biāo)記：

熱泵系統(tǒng)100，

壓縮機(jī)1，吸氣口11，排氣口12，氣液分離器13，

換向組件2，第一接口21，第二接口22，第三接口23，第四接口24，

第一換熱器3，

第二換熱器4，

第三換熱器51，燃?xì)鉅t52，循環(huán)泵53，

第一通斷閥61，第二通斷閥62，第三通斷閥63，

節(jié)流元件7，單向閥8。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

下面參考圖1-圖4描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)100。其中，熱泵系統(tǒng)100可以用于冷暖型空調(diào)器等。

如圖1和圖3所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)100，包括：壓縮機(jī)1、換向組件2、第一換熱器3、第二換熱器4和燃?xì)庋h(huán)裝置。其中，第一換熱器3可以為室內(nèi)換熱器，第二換熱器4可以為室外換熱器。

可選地，壓縮機(jī)1可以為立式壓縮機(jī)1。在本申請(qǐng)下面的描述中，以壓縮機(jī)1為立式壓縮機(jī)1為例進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)然，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以理解，壓縮機(jī)1還可以為臥式壓縮機(jī)1。這里，需要說(shuō)明的是，“立式壓縮機(jī)1”可以理解為壓縮機(jī)1的壓縮機(jī)1構(gòu)的氣缸的中心軸線垂直于壓縮機(jī)1的安裝面的壓縮機(jī)1。相應(yīng)地，“臥式壓縮機(jī)1”可以理解為氣缸的中心軸線大致平行于壓縮機(jī)1的安裝面的壓縮機(jī)1。

如圖1所示，壓縮機(jī)1具有吸氣口11和排氣口12，其中，排氣口12可以形成在壓縮機(jī)1的頂部，吸氣口11可以形成在壓縮機(jī)1的底部。具體地，壓縮機(jī)1還包括氣液分離器13，氣液分離器13與吸氣口11相連，以防止壓縮機(jī)1出現(xiàn)液擊現(xiàn)象，由此，可以提高壓縮機(jī)1的可靠性。

換向組件2包括第一接口21、第二接口22、第三接口23和第四接口24。其中，第一接口21與排氣口12相連，第三接口23與吸氣口11相連。例如，在圖1和圖3的示例中，第三接口23通過(guò)氣液分離器13與吸氣口11相連。通過(guò)調(diào)節(jié)換向組件2可以實(shí)現(xiàn)熱泵系統(tǒng)100在不同工作模式之間的切換，例如，制冷模式與制熱模式的切換等。

可選地，換向組件2可以為四通換向閥，但不限于此。

其中，第一換熱器3的第一端(例如，圖1中第一換熱器3的左端)與第二接口22相連，第二換熱器4連接在第一換熱器3的第二端(例如，圖1中第一換熱器3的右端)與第四接口24之間。

進(jìn)一步地，參照?qǐng)D1和圖3，在靠近第一換熱器3的第二端處設(shè)有節(jié)流元件7例如膨脹閥等，冷媒可以通過(guò)節(jié)流元件7節(jié)流降壓。

燃?xì)庋h(huán)裝置包括第三換熱器51、燃?xì)鉅t52和循環(huán)泵53，第三換熱器51、燃?xì)鉅t52和循環(huán)泵53首尾依次連接形成閉合流路，第三換熱器51設(shè)在第一換熱器3的第二端與第四接口24之間。具體地，燃?xì)庋h(huán)裝置內(nèi)設(shè)有換熱介質(zhì)，換熱介質(zhì)可以在第三換熱器51、燃?xì)鉅t52和循環(huán)泵53之間形成的閉合流路內(nèi)流動(dòng)。

其中，換熱介質(zhì)可以為防凍性能較好的載熱液體。循環(huán)泵53可以使換熱介質(zhì)在上述閉合流路內(nèi)流動(dòng)。在制熱模式下，當(dāng)燃?xì)鉅t52打開(kāi)時(shí)，流經(jīng)第三換熱器51的冷媒可以在第三換熱器51內(nèi)與換熱介質(zhì)進(jìn)行換熱，此時(shí)可以使用燃?xì)饽茏鳛闊嵩磩?dòng)力進(jìn)行制熱。當(dāng)燃?xì)鉅t52關(guān)閉時(shí)，熱泵系統(tǒng)100中的冷媒可以與室外環(huán)境進(jìn)行換熱，使用空氣能作為熱源動(dòng)力進(jìn)行制熱。

由此，在制熱模式下，用戶可以根據(jù)熱泵系統(tǒng)100的使用環(huán)境和制熱需求選擇熱泵系統(tǒng)100的熱源動(dòng)力。例如，熱泵系統(tǒng)100可以通過(guò)室外溫度判斷室內(nèi)制熱輸出是否滿足舒適度要求或者通過(guò)判斷燃?xì)饽軉挝粫r(shí)間的運(yùn)行費(fèi)用是否低于空氣能單位時(shí)間的運(yùn)行費(fèi)用選擇熱泵系統(tǒng)100的熱源動(dòng)力，以提高熱泵系統(tǒng)100的能效和舒適度需求，并降低熱泵系統(tǒng)100的使用成本。

具體地，在制熱模式下，熱泵系統(tǒng)100可以單獨(dú)使用空氣能作為熱源動(dòng)力進(jìn)行制熱，也可以單獨(dú)使用燃?xì)饽茏鳛闊嵩磩?dòng)力進(jìn)行制熱，還可以同時(shí)使用空氣能和燃?xì)饽軆煞N熱源動(dòng)力進(jìn)行制熱。

例如，熱泵系統(tǒng)100可以根據(jù)室外溫度T判斷室內(nèi)制熱輸出是否滿足舒適度要求和燃?xì)饽軉挝粫r(shí)間的運(yùn)行費(fèi)用是否低于空氣能單位時(shí)間的運(yùn)行費(fèi)用選擇熱泵系統(tǒng)100的熱源動(dòng)力。

具體地，當(dāng)室外溫度T滿足：T≥T1時(shí)，例如，T≥-5℃時(shí)，熱泵系統(tǒng)100中的冷煤可以從室外環(huán)境中吸收較多的熱量，此時(shí)，單獨(dú)使用空氣能進(jìn)行制熱即可滿足舒適度要求和經(jīng)濟(jì)性要求。當(dāng)室外溫度滿足T＜T1時(shí)，例如，T＜-5℃時(shí)熱泵系統(tǒng)100中的冷媒從室外環(huán)境中可以吸收的熱量較少，單獨(dú)使用空氣能不能滿足舒適度要求且熱泵系統(tǒng)100的運(yùn)行費(fèi)用會(huì)增加，此時(shí)可以單獨(dú)使用燃?xì)饽芑蛘咄瑫r(shí)使用空氣能和燃?xì)饽苓M(jìn)行制熱以提高舒適度要求、降低運(yùn)行費(fèi)用，提高熱泵系統(tǒng)100的能效。其中，燃?xì)鉅t52的加熱能量密度較大，在打開(kāi)燃?xì)鉅t52之前，可以先打開(kāi)循環(huán)泵53，然后再打開(kāi)燃?xì)鉅t52，通過(guò)燃?xì)馊紵訜彷d熱液體?？蛇x地，第三換熱器51可以為板式換熱器等，但不限于此。

這里，需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)中所說(shuō)的“燃?xì)饽軉挝粫r(shí)間的運(yùn)行費(fèi)用”等于燃?xì)鉅t52單位時(shí)間的運(yùn)行費(fèi)用與壓縮機(jī)1單位時(shí)間的運(yùn)行費(fèi)用之和，相應(yīng)地，“空氣能單位時(shí)間的運(yùn)行費(fèi)用”等于室外風(fēng)機(jī)單位時(shí)間的運(yùn)行費(fèi)用與壓縮機(jī)1單位時(shí)間的運(yùn)行費(fèi)用之和。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)100，通過(guò)在熱泵系統(tǒng)100中設(shè)置燃?xì)庋h(huán)裝置，使得熱泵系統(tǒng)100具有空氣能和燃?xì)饽軆煞N熱源動(dòng)力，熱泵系統(tǒng)100可以根據(jù)具體運(yùn)行環(huán)境選擇熱源動(dòng)力進(jìn)行制熱。由此，熱泵系統(tǒng)100可以滿足制冷需求和不同室外溫度下的制熱需求，且可以在室外溫度較低的情況下具有較高的能效，提高了熱泵系統(tǒng)100制熱的舒適度且降低了運(yùn)行費(fèi)用。此外，由于熱泵系統(tǒng)100具有兩種熱源動(dòng)力，系統(tǒng)中的室外換熱器(例如第二換熱器4等)可以設(shè)計(jì)的小一些，從而減小了熱泵系統(tǒng)100的室外機(jī)的整體體積，減小了熱泵系統(tǒng)100的占用空間。

下面詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)100的兩個(gè)具體實(shí)施例和每個(gè)具體實(shí)施例對(duì)應(yīng)的控制方法。

實(shí)施例一：

如圖1所示，在本實(shí)施例中，第三換熱器51與第二換熱器4串聯(lián)在第一換熱器3的第二端和第四接口24之間，第三換熱器51的第一端與第一換熱器3的第二端相連，第二換熱器4的第一端與第四接口24相連。進(jìn)一步地，熱泵系統(tǒng)100還包括第一通斷閥61，第一通斷閥61的一端(例如，圖1中的右端)連接在第二換熱器4的第二端和第三換熱器51的第二端之間，第一通斷閥61的另一端(例如，圖1中的左端)連接在第二換熱器4的第一端和第四接口24之間。其中，第一通斷閥61為電磁閥，但不限于此。

例如，在制冷模式下，換向組件2的第一接口21與第四接口24相連，第二接口22與第三接口23相連，第一通斷閥61斷開(kāi)且燃?xì)鉅t52關(guān)閉，從壓縮機(jī)1的排氣口12排出的高溫高壓冷媒流向第二換熱器4，并依次經(jīng)過(guò)第二換熱器4和第三換熱器51與室外環(huán)境進(jìn)行換熱，換熱后的冷媒經(jīng)過(guò)節(jié)流元件7流向第一換熱器3，并在第一換熱器3內(nèi)與室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行換熱以給室內(nèi)制冷，換熱后的冷媒流向氣液分離器13，并經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)1的吸氣口11返回至壓縮機(jī)1內(nèi)被壓縮機(jī)1壓縮，形成制冷循環(huán)，以此往復(fù)。

在制熱模式下，換向組件2的第一接口21與第二接口22相連，第三接口23與第四接口24相連。在制熱模式下，熱泵系統(tǒng)100的控制方法包括以下步驟：

檢測(cè)室外溫度T；

當(dāng)室外溫度T滿足：T≥T1時(shí)，燃?xì)鉅t52關(guān)閉且第一通斷閥61斷開(kāi)；

當(dāng)室外溫度T滿足：T＜T1時(shí)，燃?xì)鉅t52打開(kāi)且第一通斷閥61閉合。

具體而言，可以通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)室外溫度T，當(dāng)室外溫度T滿足：T≥T1時(shí)，熱泵系統(tǒng)100可以單獨(dú)使用空氣能進(jìn)行制熱，當(dāng)室外溫度T滿足：T＜T1時(shí)，熱泵系統(tǒng)100可以單獨(dú)使用燃?xì)饽苓M(jìn)行制熱。熱泵系統(tǒng)100可以根據(jù)室外溫度的不同，選擇單獨(dú)使用空氣能進(jìn)行制熱或者單獨(dú)使用燃?xì)饽苓M(jìn)行制熱，保證熱泵系統(tǒng)100在制熱模式下的能效和制熱能力，使得熱泵系統(tǒng)100可以保持較高的制熱效率及最佳的舒適制熱輸出狀態(tài)。

其中，當(dāng)室外溫度T滿足：T≥T1時(shí)，冷媒可以從室外環(huán)境中吸收較多的熱量，使用空氣能進(jìn)行制熱即可滿足舒適度要求且運(yùn)行費(fèi)用較低。具體地，參照?qǐng)D1，燃?xì)鉅t52關(guān)閉且第一通斷閥61斷開(kāi)，從壓縮機(jī)1的排氣口12排出的高溫高壓冷媒流向第一換熱器3，并在第一換熱器3內(nèi)與室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行換熱，換熱后的冷媒流向節(jié)流元件7，經(jīng)節(jié)流元件7節(jié)流降壓后，依次流經(jīng)第三換熱器51和第二換熱器4并在第三換熱器51和第二換熱器4內(nèi)與室外環(huán)境換熱，換熱后的冷媒流向氣液分離器13，并經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)1的吸氣口11返回至壓縮機(jī)1內(nèi)被壓縮機(jī)1壓縮，形成制熱循環(huán)，以此往復(fù)。其中，冷媒可以在第三換熱器51和第二換熱器4中與室外環(huán)境進(jìn)行換熱，增大了換熱面積，從而增大了冷媒從室外環(huán)境中吸收的熱量，提高了熱泵系統(tǒng)100的制熱效果。

當(dāng)室外溫度T滿足：T＜T1，室外溫度較低，第二換熱器4中的冷媒蒸發(fā)溫度也較低，熱泵系統(tǒng)100中的冷媒循環(huán)量會(huì)減少，并且從第二換熱器4和第三換熱器51中吸收的熱量較少，熱泵系統(tǒng)100的整體制熱輸出變少，單獨(dú)使用空氣能不能滿足舒適度要求且運(yùn)行費(fèi)用較高，經(jīng)濟(jì)性差，可以單獨(dú)使用燃?xì)饽苓M(jìn)行制熱，保證熱泵系統(tǒng)100的能效和制熱能力，使得熱泵系統(tǒng)100可以保持較高的制熱效率及最佳的舒適制熱輸出狀態(tài)，降低熱泵系統(tǒng)100的運(yùn)行費(fèi)用。

具體地，參照?qǐng)D1，燃?xì)鉅t52打開(kāi)且第一通斷閥61閉合，其中可以先打開(kāi)循環(huán)泵53，然后再打開(kāi)燃?xì)鉅t52，通過(guò)燃?xì)馊紵訜彷d熱液體。從壓縮機(jī)1的排氣口12排出的高溫高壓冷媒流向第一換熱器3，并在第一換熱器3內(nèi)與室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行換熱，換熱后的冷媒流向節(jié)流元件7，經(jīng)節(jié)流元件7節(jié)流降壓后，流經(jīng)第三換熱器51與經(jīng)燃?xì)鉅t52加熱后的載熱液體換熱，換熱后的冷媒直接流向氣液分離器13，并經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)1的吸氣口11返回至壓縮機(jī)1內(nèi)被壓縮機(jī)1壓縮，形成制熱循環(huán)，以此往復(fù)。由此，冷媒在第三換熱器51內(nèi)與經(jīng)燃?xì)鉅t52加熱后的載熱液體進(jìn)行換熱，可以獲得較高的蒸發(fā)溫度，熱泵系統(tǒng)100內(nèi)的冷媒循環(huán)量增大，提高了熱泵系統(tǒng)100的能效且提高了舒適度并降低了運(yùn)行費(fèi)用。

可選地，T1滿足：-10℃≤T1≤-5℃。其具體數(shù)值可根據(jù)熱泵系統(tǒng)100的具體規(guī)格型號(hào)和使用環(huán)境調(diào)整設(shè)計(jì)，本發(fā)明對(duì)此不作具體限定。例如，T1可以進(jìn)一步滿足：T1＝-5℃、T1＝-8℃或者T1＝-10℃等。

本實(shí)施例中熱泵系統(tǒng)100在不同熱源動(dòng)力下的能效和制熱能力與室外溫度T的關(guān)系如圖2所示。從圖2中可以看出，當(dāng)在室外溫度T＜T1時(shí)，單獨(dú)使用燃?xì)饽軙r(shí)熱泵系統(tǒng)100的制熱能效比(COP)雖然會(huì)有一點(diǎn)下降，但保證了熱泵系統(tǒng)100的制熱能力，提高了熱泵系統(tǒng)100制熱的舒適度并降低了運(yùn)行費(fèi)用。

實(shí)施例二：

如圖3所示，本實(shí)施中的第三換熱器51與第二換熱器4并聯(lián)在第一換熱器3的第二端和第四接口24之間。進(jìn)一步地，與第二換熱器4的第二端相連的支路上設(shè)有第二通斷閥62，與第三換熱器51的第一端相連的支路設(shè)有第三通斷閥63。由此，在制熱模式下，可以通過(guò)控制第二通斷閥62和第三通斷閥63控制熱泵系統(tǒng)100的熱源動(dòng)力。

進(jìn)一步地，與第三換熱器51的第一端相連的支路設(shè)有單向閥8。由此，在制冷模式下，可以避免從壓縮機(jī)1的排氣口12排出的冷媒進(jìn)入第三換熱器51內(nèi)換熱，使得從壓縮機(jī)1的排氣口12排出的冷媒全部進(jìn)入第二換熱器4內(nèi)換熱。

可選地，第二通斷閥62和第三通斷閥63均為電磁閥，但不限于此。

在制熱模式下，熱泵系統(tǒng)100的控制方法包括以下步驟：

檢測(cè)室外溫度t，當(dāng)室外溫度t滿足：t≥t1時(shí)，第二通斷閥62閉合，第三通斷閥63斷開(kāi)；

當(dāng)室外溫度t滿足：t2≤t＜t1時(shí)，第二通斷閥62閉合，第三通斷閥63閉合且燃?xì)鉅t52打開(kāi)；

當(dāng)室外溫度t滿足：t＜t2時(shí)，第二通斷閥62斷開(kāi)，第三通斷閥63閉合且燃?xì)鉅t52打開(kāi)。

具體而言，可以通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)室外溫度t，當(dāng)室外溫度t滿足：t≥t1時(shí)，熱泵系統(tǒng)100可以單獨(dú)使用空氣能進(jìn)行制熱，當(dāng)室外溫度t滿足：t2≤t＜t1，熱泵系統(tǒng)100可以同時(shí)使用空氣能和燃?xì)饽苓M(jìn)行制熱，當(dāng)室外溫度t滿足：t＜t2時(shí)，熱泵系統(tǒng)100可以單獨(dú)使用燃?xì)饽苓M(jìn)行制熱。由此，熱泵系統(tǒng)100可以根據(jù)室外溫度的不同，選擇單獨(dú)使用空氣能進(jìn)行制熱、單獨(dú)使用燃?xì)饽苓M(jìn)行制熱、同時(shí)使用空氣能和燃?xì)饽苓M(jìn)行制熱，保證熱泵系統(tǒng)100在制熱模式下的能效和制熱能力，使得熱泵系統(tǒng)100可以保持較高的制熱效率及最佳的舒適制熱輸出狀態(tài)。

其中，當(dāng)室外溫度T滿足：t≥t1時(shí)，冷媒可以從室外環(huán)境中吸收較多的熱量，單獨(dú)使用空氣能進(jìn)行制熱即可滿足舒適度要求且運(yùn)行費(fèi)用較低。具體地，參照?qǐng)D3，第二通斷閥62閉合，第三通斷閥63斷開(kāi)且燃?xì)鉅t52關(guān)閉時(shí)，從壓縮機(jī)1的排氣口12排出的高溫高壓冷媒流向第一換熱器3，并在第一換熱器3內(nèi)與室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行換熱，換熱后的冷媒流向節(jié)流元件7，經(jīng)節(jié)流元件7節(jié)流降壓后，進(jìn)入第二換熱器4并在第二換熱器4內(nèi)與室外環(huán)境換熱，換熱后的冷媒流向氣液分離器13，并經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)1的吸氣口11返回至壓縮機(jī)1內(nèi)被壓縮機(jī)1壓縮，形成制熱循環(huán)，以此往復(fù)。由此，熱泵系統(tǒng)100單獨(dú)使用空氣能進(jìn)行制熱，提高了制熱系統(tǒng)的能效和制熱輸出的舒適度，且降低了熱泵系統(tǒng)100的運(yùn)行費(fèi)用。

當(dāng)室外溫度t滿足：t2≤t＜t1時(shí)，單獨(dú)使用空氣能時(shí)，冷媒可以從室外環(huán)境中吸收較少的熱量，單獨(dú)使用空氣能不能滿足舒適度要求且運(yùn)行費(fèi)用較高，經(jīng)濟(jì)性差，此時(shí)同時(shí)使用燃?xì)饽芎涂諝饽苓M(jìn)行制熱，可以保證熱泵系統(tǒng)100的能效和制熱能力，使得熱泵系統(tǒng)100可以保持較高的制熱效率及最佳的舒適制熱輸出狀態(tài)，降低熱泵系統(tǒng)100的運(yùn)行費(fèi)用。

參照?qǐng)D3，第二通斷閥62閉合，第三通斷閥63閉合且燃?xì)鉅t52打開(kāi)，從壓縮機(jī)1的排氣口12排出的高溫高壓冷媒流向第一換熱器3，并在第一換熱器3內(nèi)與室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行換熱，換熱后的冷媒流向節(jié)流元件7，經(jīng)節(jié)流元件7節(jié)流降壓后，冷媒分為兩部分，其中一部分冷媒進(jìn)入第三換熱器51與經(jīng)燃?xì)鉅t52加熱后的載熱液體進(jìn)行換熱，另一部分冷媒進(jìn)入第二換熱器4與室外環(huán)境進(jìn)行換熱，在第二換熱器4內(nèi)換熱后的冷媒和在第三換熱器51內(nèi)換熱后的冷媒分別從第二換熱器4的第一端和第三換熱器51的流出并混合后流向氣液分離器13，并經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)1的吸氣口11返回至壓縮機(jī)1內(nèi)被壓縮機(jī)1壓縮，形成制熱循環(huán)，以此往復(fù)。

當(dāng)室外溫度t滿足：t＜t2時(shí)，冷媒從室外環(huán)境中很難吸收到熱量了，單獨(dú)使用空氣能或者同時(shí)使用空氣能和燃?xì)饽軙r(shí)，熱泵系統(tǒng)100的能效會(huì)嚴(yán)重下降且壓縮機(jī)1的效率較低，此時(shí)可以單獨(dú)使用燃?xì)饽苓M(jìn)行制熱。

參照?qǐng)D3，第二通斷閥62斷開(kāi)，第三通斷閥63閉合且燃?xì)鉅t52打開(kāi)，從壓縮機(jī)1的排氣口12排出的高溫高壓冷媒流向第一換熱器3，并在第一換熱器3內(nèi)與室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行換熱，換熱后的冷媒流向節(jié)流元件7，經(jīng)節(jié)流元件7節(jié)流降壓后，流經(jīng)第三換熱器51與經(jīng)燃?xì)鉅t52加熱后的載熱液體換熱，換熱后的冷媒直接流向氣液分離器13，并經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)1的吸氣口11返回至壓縮機(jī)1內(nèi)被壓縮機(jī)1壓縮，形成制熱循環(huán)，以此往復(fù)。

當(dāng)然，可以理解的是，當(dāng)室外溫度t滿足：t2≤t＜t1時(shí)，也可以斷開(kāi)第二通斷閥62，閉合第三通斷閥63并打開(kāi)燃?xì)鉅t52，使得熱泵系統(tǒng)100單獨(dú)使用燃?xì)饽苓M(jìn)行制熱。由此，同樣可以保證熱泵系統(tǒng)100的制熱能力和能效。

可選地，t1滿足：-10℃≤t1≤-5℃，t2滿足：-20℃≤t1≤-15℃。其中，t1和t1的具體數(shù)值可以根據(jù)熱泵系統(tǒng)100的具體規(guī)格型號(hào)和使用環(huán)境調(diào)整設(shè)計(jì)，本發(fā)明對(duì)此不作具體限定。例如，t1可以進(jìn)一步滿足：t1＝-5℃、t1＝-8℃或t1＝-10℃。t2可以進(jìn)一步滿足：t2＝-15℃、t2＝-18℃或t2＝-20℃等。

在制冷模式下，換向組件2的第一接口21與第四接口24相連，第二接口22與第三接口23相連，可以閉合第二通斷閥62并關(guān)閉燃?xì)鉅t52，從壓縮機(jī)1的排氣口12排出的高溫高壓冷媒流向第二換熱器4，并在第二換熱器4中與室外環(huán)境進(jìn)行換熱，換熱后的冷媒經(jīng)過(guò)節(jié)流元件7節(jié)流降壓后流向第一換熱器3，并在第一換熱器3內(nèi)與室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行換熱以給室內(nèi)制冷，換熱后的冷媒流向氣液分離器13，并經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)1的吸氣口11返回至壓縮機(jī)1內(nèi)被壓縮機(jī)1壓縮，形成制冷循環(huán)，以此往復(fù)。

本實(shí)施例中熱泵系統(tǒng)100在不同熱源動(dòng)力下的能效和制熱能力與室外溫度t的關(guān)系如圖4所示。從圖4中可以看出，當(dāng)室外溫度t滿足：t2≤t＜t1時(shí)，同時(shí)使用空氣能和燃?xì)饽軙r(shí)，以及當(dāng)室外溫度t滿足：t＜t2時(shí)，單獨(dú)使用燃?xì)饽軙r(shí)，熱泵系統(tǒng)100的制熱能效比(COP)會(huì)有一點(diǎn)下降，但保證了熱泵系統(tǒng)100的制熱能力，從而提高了熱泵系統(tǒng)100制熱的舒適度。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，燃?xì)庋h(huán)裝置中的載熱液體被燃?xì)鉅t52加熱后的溫度可以為20℃左右，由此，可以保證熱泵系統(tǒng)100中的冷媒與載熱液體換熱后的蒸發(fā)溫度，提高了壓縮機(jī)1的輸出效率，從而提高了熱泵系統(tǒng)100的能效和制熱效果。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，當(dāng)熱泵系統(tǒng)100使用燃?xì)饽転闊嵩磩?dòng)力進(jìn)行制熱時(shí)，例如，當(dāng)使用燃?xì)饽芑蛘咄瑫r(shí)使用空氣能和燃?xì)饽苓M(jìn)行制熱時(shí)，燃?xì)庋h(huán)裝置中的燃?xì)庋h(huán)與熱泵系統(tǒng)100中的冷媒循環(huán)的換熱為耦合過(guò)程，也就是說(shuō)，冷媒循環(huán)的吸熱過(guò)程和燃?xì)庋h(huán)的放熱過(guò)程是平衡的，冷媒循環(huán)中吸收的熱量與燃?xì)庋h(huán)中放出的熱量時(shí)時(shí)匹配。由此，可以防止冷媒被過(guò)度加熱，提高了熱泵系統(tǒng)100的可靠性。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)100，可以同時(shí)滿足制冷需求和室外環(huán)境較低情況下的制熱需求，并且在室外環(huán)境較低的情況下，通過(guò)選擇不同的熱源動(dòng)力，保證熱泵系統(tǒng)100在制熱模式下的能效和制熱能力，使得熱泵系統(tǒng)100可以保持較高的制熱效率及最佳的舒適制熱輸出狀態(tài)。另外，將燃?xì)庋h(huán)裝置集成在外機(jī)換熱中，減少了室外機(jī)結(jié)霜的時(shí)間和頻率，甚至在低溫下不需要除霜，省去了傳統(tǒng)的熱泵系統(tǒng)中的除霜步驟，進(jìn)一步地提高了制熱輸出的舒適度。并且對(duì)于燃?xì)饽茉闯渥愕牡貐^(qū)，熱泵系統(tǒng)100可以有效地緩解電力的供應(yīng)壓力，提高了能源的利用效率，節(jié)能減排。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示意性實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。