CN114992889B - 复叠式热泵***及其控制方法 - Google Patents

复叠式热泵***及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及复叠式热泵技术领域,具体提供一种复叠式热泵***及其控制方法,旨在解决现有复叠式热泵***容易受环境温度的影响而运行范围较窄的问题。为此,本发明的复叠式热泵***包括高压冷媒循环回路以及能够选择性运行的第一低压冷媒循环回路、第二低压冷媒循环回路和旁通支路;基于此,本发明的复叠式热泵***根据获取的环境温度控制第一低压冷媒循环回路和第二低压冷媒循环回路的运行状态,以有效降低复叠式热泵***的运行能耗;还根据获取的高压冷媒循环回路的运行参数控制旁通支路的运行状态,进而通过控制旁通支路的通断状态有效保证高压冷媒循环回路能够始终运行,有效扩大复叠式热泵***的运行范围。

Description

复叠式热泵***及其控制方法
技术领域
本发明涉及复叠式热泵技术领域,具体提供一种复叠式热泵***及其控制方法。
背景技术
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***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***的应用要求也越来越高。首先,高温热泵***的最终供热温度一般大于70℃甚至超过90℃。其次,供热***的应用环境温度从-30℃到35℃,甚至跨度更大,无论冬季还是夏季都需要提供高温热水或热风。
工业使用的高温热水温度较高,这就导致普通热泵***无法达到实际的加热使用需求,将复叠式热泵***用来提供高温热水的技术已经非常成熟。复叠式热泵***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,现有的复叠式热泵***受环境温度的限制,在环境温度更高或更低时无法运行,即,现有的复叠式热泵***的运行范围较窄,无法始终为用户提供热水,给用户带来不便。
相应地,本领域需要一种新的复叠式热泵***及其控制方法来解决上述技术问题。
发明内容
本发明旨在解决上述技术问题,即,解决现有复叠式热泵***容易受环境温度的影响而运行范围较窄的问题。
在第一方面,本发明提供一种复叠式热泵***的控制方法,所述复叠式热泵***包括高压冷媒循环回路、第一低压冷媒循环回路、第二低压冷媒循环回路和旁通支路,
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,所述第一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,所述第二低压冷媒循环回路上设置有氟泵、所述第二换热器和所述中间换热器,所述氟泵的两端与所述第一低压冷媒循环回路相连,所述第二压缩机的两端与所述第二低压冷媒循环回路相连,所述第一低压冷媒循环回路和所述第二低压冷媒循环回路设置成能够选择性地通过所述中间换热器与所述高压冷媒循环回路进行换热,
所述旁通支路的第一端连接至所述氟泵与所述第一低压冷媒循环回路的连接点和所述第二换热器之间,所述旁通支路的第二端连接至所述第二压缩机和所述中间换热器之间,所述旁通支路上设置有控制阀,所述控制阀设置成能够控制所述旁通支路的通断状态,
所述控制方法包括:
获取所述复叠式热泵***所处的环境温度;
根据所述环境温度,控制所述第一低压冷媒循环回路和所述第二低压冷媒循环回路的运行状态;
获取所述高压冷媒循环回路的运行参数;
根据所述高压冷媒循环回路的运行参数,控制所述旁通支路的运行状态。
在上述控制方法的优选技术方案中,“根据所述环境温度,控制所述第一低压冷媒循环回路和所述第二低压冷媒循环回路的运行状态”的步骤包括:
如果所述环境温度大于或等于预设环境温度,则控制所述第一低压冷媒循环回路不运行,且控制所述第二低压冷媒循环回路运行。
在上述控制方法的优选技术方案中,“根据所述环境温度,控制所述第一低压冷媒循环回路和所述第二低压冷媒循环回路的运行状态”的步骤还包括:
如果所述环境温度小于所述预设环境温度,则控制所述第一低压冷媒循环回路运行,且控制所述第二低压冷媒循环回路不运行。
在上述控制方法的优选技术方案中,“获取所述高压冷媒循环回路的运行参数”的步骤具体包括:
获取所述中间换热器的当前冷媒蒸发温度和最大冷媒蒸发温度;
“根据所述高压冷媒循环回路的运行参数,控制所述旁通支路的运行状态”的步骤具体包括:
根据所述当前冷媒蒸发温度和所述最大冷媒蒸发温度,控制所述旁通支路的运行状态。
在上述控制方法的优选技术方案中,“根据所述当前冷媒蒸发温度和所述最大冷媒蒸发温度,控制所述旁通支路的运行状态”的步骤具体包括:
计算所述最大冷媒蒸发温度和所述当前冷媒蒸发温度的差值,记为第一差值;
如果所述第一差值小于第一预设差值,则控制所述旁通支路运行;并且/或者,
如果所述第一差值大于或等于所述第一预设差值,则控制所述旁通支路不运行。
在上述控制方法的优选技术方案中,“获取所述高压冷媒循环回路的运行参数”的步骤具体包括:
获取所述第一压缩机的当前吸气压力和最大吸气压力;
“根据所述高压冷媒循环回路的运行参数,控制所述旁通支路的运行状态”的步骤具体包括:
根据所述当前吸气压力和所述最大吸气压力,控制所述旁通支路的运行状态。
在上述控制方法的优选技术方案中,“根据所述当前吸气压力和所述最大吸气压力,控制所述旁通支路的运行状态”的步骤具体包括:
计算所述最大吸气压力和所述当前吸气压力的差值,记为第二差值;
如果所述第二差值小于第二预设差值,则控制所述旁通支路运行;并且/或者,
如果所述第二差值大于或等于所述第二预设差值,则控制所述旁通支路不运行。
在上述控制方法的优选技术方案中,在所述第一低压冷媒循环回路运行且所述旁通支路不运行的情形下,所述控制方法还包括:
获取所述第二换热器出口处的冷媒温度;
根据所述第二换热器出口处的冷媒温度,进一步控制所述旁通支路的运行状态。
在上述控制方法的优选技术方案中,“根据所述第二换热器出口处的冷媒温度,进一步控制所述旁通支路的运行状态”的步骤具体包括:
如果所述第二换热器出口处的冷媒温度小于或等于预设冷媒温度,则控制所述旁通支路运行;并且/或者,
如果所述第二换热器出口处的冷媒温度大于所述预设冷媒温度,则控制所述旁通支路不运行。
在另一方面,本发明还提供了一种复叠式热泵***,所述复叠式热泵***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。
在采用上述技术方案的情况下,本发明的复叠式热泵***能够根据获取的环境温度控制第一低压冷媒循环回路和第二低压冷媒循环回路的运行状态,以有效降低复叠式热泵***的运行能耗;还能够根据获取的高压冷媒循环回路的运行参数控制旁通支路的运行状态,进而通过控制旁通支路的通断状态有效保证高压冷媒循环回路能够始终运行,有效扩大复叠式热泵***的运行范围,满足用户的使用需求。
附图说明
下面结合附图来描述本发明的优选实施方式,附图中:
图1是本发明的复叠式热泵***的整体结构示意图;
图2是本发明的控制方法的主要步骤流程图;
图3是本发明的控制方法的第一优选实施例的具体步骤流程图;
图4是本发明的控制方法的第二优选实施例的具体步骤流程图;
附图标记:
1、高压冷媒循环回路;11、第一压缩机;12、第一换热器;13、第一节流构件;14、中间换热器;
2、第一低压冷媒循环回路;21、第二压缩机;22、第二节流构件;23、第二换热器;24、第一单向阀;25、第二单向阀;
3、第二低压冷媒循环回路;31、氟泵;32、第三单向阀;
4、旁通支路;41、控制阀;
5、换热水路。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅用于解释本发明的技术原理,并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整,以便适应具体的应用场合。例如,本发明中所述的复叠式热泵***可以是家用复叠式热泵***,也可是工业用复叠式热泵***,这都不是限制性的,本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定本发明的复叠式热泵***的应用场合。这种有关应用场合的改变并不偏离本发明的基本原理,属于本发明的保护范围。
需要说明的是,在本优选实施方式的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接,也可以是电连接,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,还可以是两个元件内部的相连,因此不能理解为对本发明的限制。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,尽管本申请中按照特定顺序描述了本发明的控制方法的各个步骤,但是这些顺序并不是限制性的,在不偏离本发明的基本原理的前提下,本领域技术人员可以按照不同的顺序来执行所述步骤。
基于背景技术中所提及的现有复叠式热泵***容易受环境温度的影响而运行范围较窄的问题,本发明提供一种新的复叠式热泵***及其控制方法,旨在通过选择性地运行第一低压冷媒循环回路、第二低压冷媒循环回路和旁通支路,以扩大复叠式热泵***的运行范围,进而有效保证高压冷媒循环回路始终运行,以满足用户使用需求。
首先参阅图1,图1是本发明的复叠式热泵***的整体结构示意图。如图1所示,本发明的复叠式热泵***包括高压冷媒循环回路1、第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3,高压冷媒循环回路1上设置有第一压缩机11、第一换热器12、第一节流构件13和中间换热器14,第一低压冷媒循环回路2上设置有第二压缩机21、中间换热器14、第二节流构件22和第二换热器23,第二低压冷媒循环回路3上设置有氟泵31、第二换热器23和中间换热器14,第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3设置成能够选择性地通过中间换热器14与高压冷媒循环回路1进行换热。
基于上述结构设置,本发明的复叠式热泵***通过选择性地运行第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3,有效保证高压冷媒循环回路1始终运行,进而既能够有效扩大所述复叠式热泵***的运行范围,还能够有效降低所述复叠式热泵***的运行能耗,提高用户使用体验感。
需要说明的是,本发明不对高压冷媒循环回路1、第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3中流动的冷媒的具体类型作任何限制,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。作为一种具体的实施方式,高压冷媒循环回路1中的冷媒为制冷剂R134a,第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3中的冷媒为制冷剂R410A。
此外,还需要说明的是,本发明不对中间换热器14的具体结构作任何限制,其可以是壳管式换热器,也可以是板式换热器,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。在本具体实施方式中,中间换热器14优选为板式换热器,以有效提高第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3中的冷媒在中间换热器14中的换热效率。
优选地,第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3相连,以简化所述复叠式热泵***的结构。如图1所示,氟泵31的两端与第一低压冷媒循环回路2相连,第二压缩机21的两端与第二低压冷媒循环回路3相连;具体地,氟泵31的第一端连接至第二节流构件22和第二换热器23之间,氟泵31的第二端连接至中间换热器14和第二节流构件22之间。中间换热器14包括第一换热通道和第二换热通道,第二换热器23包括第一换热管,其中,高压冷媒循环回路1中的冷媒流经所述第一换热通道,第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3中的冷媒流经所述第二换热通道和所述第一换热管,以达到换热的目的。
需要说明的是,本发明不对第一压缩机11、第二压缩机21、氟泵31、第一节流构件13、第二节流构件22、第一换热器12和第二换热器23的具体结构和具体型号作任何限制;第一压缩机11和第二压缩机21可以是变频压缩机,也可以是定频压缩机,优选地,第一压缩机11和第二压缩机21是变频压缩机,以便控制所述复叠式热泵***的运行状态;氟泵31可以是衬氟离心泵,也可以是衬氟磁力泵,还可以是衬氟自吸泵;第一节流构件13和第二节流构件22可以是电子膨胀阀,也可以是毛细管,还可以是热力膨胀阀;第一换热器12和第二换热器23可以是板式换热器,也可以是壳管式换热器,这都不是限制性的,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。
此外,还需要说明的是,本发明也不对第二换热器23的热源来源作任何限制,其可以是空气源,也可以是地源,这都不是限制性的,只要能够实现对第二换热器23的换热目的即可,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。在本优选实施例中,第二换热器23的热源是空气源,以进一步降低所述复叠式热泵***的能耗,提高运行能效;具体地,所述复叠式热泵***还包括换热风机(图中未示出),所述换热风机设置在第二换热器23的附近,以提高空气和第二换热器23中冷媒的换热效果。
进一步地,在本优选实施例中,所述复叠式热泵***还包括旁通支路4,旁通支路4的第一端连接至氟泵31与第一低压冷媒循环回路2的连接点和第二换热器23之间,旁通支路4的第二端连接至第二压缩机21和中间换热器14之间,旁通支路4的设置能够进一步扩大所述复叠式热泵***的运行范围,进而有效保证高压冷媒循环回路1能够始终运行,满足用户的实际需求。需要说明的是,本发明不对旁通支路4的第一端和第二端的具体连接位置作任何限制,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。
优选地,旁通支路4上设置有控制阀41,控制阀41设置成能够控制旁通支路4的通断状态和冷媒流动方向。需要说明的是,本发明不对控制阀41的具体结构和类型作任何限制,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。
作为一种具体的实施方式,控制阀41为换向控制阀,所述换向控制阀设置成通过换向控制既能够使旁通支路4中流动的冷媒由旁通支路4的第二端流向旁通支路4的第一端,也能够使旁通支路4中流动的冷媒由旁通支路4的第一端流向旁通支路4的第二端。
具体地,所述换向控制阀设置成在第一低压冷媒循环回路2运行且第二低压冷媒循环回路3不运行时,能够使第一低压冷媒循环回路2中流动的冷媒由旁通支路4的第二端流向旁通支路4的第一端。第一低压冷媒循环回路2中的冷媒从第二压缩机21的排气口排出后,一部分通过旁通支路4的第二端进入旁通支路4中,另一部分进入中间换热器14中与高压冷媒循环回路1中的冷媒进行换热,然后经过第二节流构件22节流降压后与旁通支路4的第一端流出的冷媒汇合后进入第二换热器23中,再由第二压缩机21的进气口回至第二压缩机21中。
此外,所述换向控制阀还设置成在第一低压冷媒循环回路2不运行且第二低压冷媒循环回路3运行时,能够使第二低压冷媒循环回路3中流动的冷媒由旁通支路4的第一端流向旁通支路4的第二端。具体地,经由氟泵31循环出的冷媒一部分通过旁通支路4的第一端进入旁通支路4中,另一部分进入第二换热器23中蒸发吸热后与旁通支路4的第二端流出的冷媒汇合,然后进入中间换热器14中与高压冷媒循环回路1中的冷媒进行换热,换热后的冷媒再次进入氟泵31中参与循环。
另外,在第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3均运行时,本领域技术人员可以通过控制所述换向控制阀的方向,进而控制旁通支路4中冷媒的流向,本发明对此不作任何限制。
优选地,第一低压冷媒循环回路2上还设置有第一单向阀24,第一单向阀24设置在第二压缩机21和旁通支路4的第二端之间,第一单向阀24设置成仅允许冷媒从第二压缩机21的排气口的一侧流向旁通支路4的第二端和中间换热器14的一侧,第一单向阀24能够有效保证在第一低压冷媒循环回路2不运行且第二低压冷媒循环回路3运行时,旁通支路4的第二端流出的冷媒不会逆流至第二压缩机21中。
进一步地,第一低压冷媒循环回路2上还设置有第二单向阀25,第二单向阀25设置在旁通支路4的第一端和氟泵31与第一低压冷媒循环回路2的连接点之间,第二单向阀25设置成仅允许冷媒由氟泵31与第一低压冷媒循环回路2的连接点的一侧流向旁通支路4的第一端和第二换热器23的一侧,第二单向阀25能够有效保证在第一低压冷媒循环回路2运行且第二低压冷媒循环回路3不运行时,旁通支路4的第一端流出的冷媒不会逆流至氟泵31中。
进一步优选地,第二低压冷媒循环回路3上还设置有第三单向阀32,第三单向阀32设置在第二换热器23和中间换热器14之间,具体地,第三单向阀32与第二压缩机21呈并联设置,第三单向阀32设置成仅允许冷媒由第二换热器23的一侧流向中间换热器14的一侧。
需要说明的是,本发明不对第一单向阀24、第二单向阀25和第三单向阀32的具体结构和型号作任何限制,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。
此外,在本优选实施例中,所述复叠式热泵***还包括换热水路5,换热水路5的一部分设置于第一换热器12中以与高压冷媒循环回路1中的冷媒进行换热。需要说明的是,本发明不对换热水路5的具体结构作任何限制,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。
进一步地,高压冷媒循环回路1上还设置有第一气分装置(图中未示出),所述第一气分装置设置于第一压缩机11的进气口处。第一低压冷媒循环回路2上还设置有第二气分装置(图中未示出),所述第二气分装置设置于第二压缩机21的进气口处。所述第一气分装置和所述第二气分装置的设置能够有效避免第一压缩机11和第二压缩机21出现液击的问题,有效保证第一压缩机11和第二压缩机21的使用寿命。需要说明的是,本发明不对所述第一气分装置和所述第二气分装置的具体结构作任何限制,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。
进一步地,所述复叠式热泵***还包括温度传感器、压力传感器和控制器,所述温度传感器用于检测环境温度、中间换热器14的当前冷媒蒸发温度和第二换热器23的出口处的冷媒温度,所述压力传感器用于检测第一压缩机11的当前吸气压力。需要说明的是,本发明不对所述温度传感器和所述压力传感器的具体结构、型号、设置数量和设置位置作任何限制,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。
所述控制器能够控制所述复叠式热泵***的运行状态,例如,所述控制器可以控制第一低压冷媒循环回路2、第二低压冷媒循环回路3和旁通支路4的运行状态,所述控制器还能够获取所述温度传感器和所述压力传感器的检测结果等,这都不是限制性的。本领域技术人员能够理解的是,本发明不对所述控制器的具体结构和型号作任何限制,并且所述控制器既可以是所述复叠式热泵***原有的控制器,也可以是为执行本发明的控制方法单独设置的控制器,本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定所述控制器的结构和型号。
首先参阅图2,图2是本发明的控制方法的主要步骤流程图。如图2所示,基于上述实施例中所述的复叠式热泵***,本发明的控制方法主要包括下列步骤:
S1:获取复叠式热泵***所处的环境温度;
S2:根据环境温度,控制第一低压冷媒循环回路和第二低压冷媒循环回路的运行状态;
S3:获取高压冷媒循环回路的运行参数;
S4:根据高压冷媒循环回路的运行参数,控制旁通支路的运行状态。
首先,在步骤S1中,所述控制器获取所述温度传感器检测的所述复叠式热泵***所处的环境温度;当然,本发明并不对所述环境温度的具体获取时机以及获取方式作任何限制,所述控制器可以实时获取,也可以间隔一定的时长获取,这都不是限制性的,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。优选地,所述控制器实时获取所述环境温度,以便能够及时有效地对所述复叠式热泵***的运行状态进行调整,进而有效提高所述复叠式热泵***的运行能效,扩大所述复叠式热泵***的运行范围。
接着,在步骤S2中,所述控制器根据所述环境温度,控制第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3的运行状态。
需要说明的是,本发明不对步骤S2的具体控制逻辑作任何限制,所述控制器可以根据所述环境温度控制第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3的通断状态,也可以控制第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3中冷媒的运行速度,这都不是限制性的,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。
进一步地,在步骤S3中,所述控制器获取高压冷媒循环回路1的运行参数;当然,本发明不对获取的高压冷媒循环回路1的运行参数的具体参数类型作任何限制,其可以是第一压缩机11的运行频率,也可以是第一压缩机11的排气压力或吸气压力等,这都不是限制性的,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。
接着,在步骤S4中,所述控制器根据高压冷媒循环回路1的运行参数控制旁通支路4的运行状态。
需要说明的是,本发明不对步骤S4的具体控制逻辑作任何限制,所述控制器可以根据高压冷媒循环回路1的运行参数控制旁通支路4的通断状态,也可以根据高压冷媒循环回路1的运行参数通过控制控制阀41的开度,进而控制旁通支路4的运行状态,这都不是限制性的,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。
此外,还需要说明的是,本发明不对步骤S1和步骤S3的具体执行顺序作任何限制,且可以同时执行,也可以不分任何顺序地先后执行,本领域技术人员根据实际情况自行设定。
接着参阅图3,图3是本发明的控制方法的第一优选实施例的具体步骤流程图。如图3所示,基于上述实施例中所述的复叠式热泵***,本发明的第一优选实施例的控制方法的包括下列步骤:
S101:获取复叠式热泵***所处的环境温度;
S102:如果环境温度大于或等于预设环境温度,则控制第一低压冷媒循环回路不运行,且控制第二低压冷媒循环回路运行;
S103:如果环境温度小于预设环境温度,则控制第一低压冷媒循环回路运行,且控制第二低压冷媒循环回路不运行;
S104:获取中间换热器的当前冷媒蒸发温度和最大冷媒蒸发温度;
S105:计算最大冷媒蒸发温度和当前冷媒蒸发温度的差值,记为第一差值;
S106:如果第一差值小于第一预设差值,则控制旁通支路运行;
S107:如果第一差值大于或等于第一预设差值,则控制旁通支路不运行。
首先,在步骤S101中,所述控制器获取所述温度传感器检测的所述复叠式热泵***所处的环境温度;当然,本发明并不对所述环境温度的具体获取时机以及获取方式作任何限制,所述控制器可以实时获取,也可以间隔一定的时长获取,这都不是限制性的,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。优选地,所述控制器实时获取所述环境温度,以便能够及时有效地对所述复叠式热泵***的运行状态进行调整,进而有效提高所述复叠式热泵***的运行能效,扩大所述复叠式热泵***的运行范围。
接着,所述控制器根据所述环境温度,控制第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3的运行状态。
需要说明的是,本发明不对上述步骤的具体控制逻辑作任何限制,所述控制器可以根据所述环境温度控制第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3的通断状态,也可以控制第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3中冷媒的运行速度,这都不是限制性的,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。
优选地,在步骤S102中,如果所述环境温度大于或等于所述预设环境温度,则所述控制器控制第一低压冷媒循环回路2不运行,且控制第二低压冷媒循环回路3运行,以便有效降低所述复叠式热泵***的运行能耗。
进一步地,在步骤S103中,如果所述环境温度小于所述预设环境温度,则所述控制器控制第一低压冷媒循环回路2运行,且控制第二低压冷媒循环回路3不运行,以便有效保证中间换热器14的换热量能够使高压冷媒循环回路1正常运行,以满足用户的使用需求。
需要说明的是,本发明不对所述预设环境温度的具体设定值作任何限制,本领域技术人员可以根据所述复叠式热泵***的实际运行情况设定,也可以根据用户的实际使用需求获取,这都不是限制性的。
进一步优选地,在步骤S104中,所述控制器获取所述温度传感器检测到的中间换热器14的当前冷媒蒸发温度和最大冷媒蒸发温度。需要说明的是,本发明不对所述当前冷媒蒸发温度的具体获取时机和获取方式作任何限制,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。
接着,所述控制器根据所述当前冷媒蒸发温度和所述最大冷媒蒸发温度,控制旁通支路4的运行状态;当然,本发明不对本步骤的具体控制逻辑作任何限制,例如,所述控制器可以将所述当前冷媒蒸发温度和所述最大冷媒蒸发温度进行大小比较,并根据大小比较结果控制旁通支路4的运行状态。
优选地,在步骤S105中,所述控制器计算所述最大冷媒蒸发温度和所述当前冷媒蒸发温度的差值,记为第一差值。
接着,所述控制器根据所述第一差值,控制旁通支路4的运行状态。具体地,在步骤S106中,如果所述第一差值小于所述第一预设差值,说明此时所述当前冷媒蒸发温度接近所述最大冷媒蒸发温度,第一压缩机11存在因进气温度过高而停机进而导致高压冷媒循环回路1不运行的风险,则所述控制器控制旁通支路4运行,以通过降低中间换热器14的冷媒冷凝温度降低中间换热器14的冷媒蒸发温度,进而有效保证高压冷媒循环回路1能够正常运行。
进一步地,在步骤S107,如果所述第一差值大于或等于所述第一预设差值,说明此时所述当前冷媒蒸发温度与所述最大冷媒蒸发温度相差较大,所述当前冷媒蒸发温度不会导致第一压缩机11因进气温度过高而停机进而导致高压冷媒循环回路1不运行的问题,则所述控制器控制旁通支路4不运行,以提高所述复叠式热泵***的运行效率。
需要说明的是,本发明不对所述第一预设差值的具体设定值作任何限制,本领域技术人员可以根据所述复叠式热泵***的实际运行情况设定,也可以根据用户的实际使用需求获取,这都不是限制性的;优选地,所述第一预设差值为1℃,以最大程度保证高压冷媒循环回路1高效运行。
此外,还需要说明的是,本发明不对步骤S101和步骤S104的具体执行顺序作任何限制,且可以同时执行,也可以不分任何顺序地先后执行,本领域技术人员根据实际情况自行设定。
接着参阅图4,图4是本发明的控制方法的第二优选实施例的具体步骤流程图。如图4所示,基于上述实施例中所述的复叠式热泵***,本发明的第二优选实施例的控制方法的包括下列步骤:
S201:获取复叠式热泵***所处的环境温度;
S202:如果环境温度大于或等于预设环境温度,则控制第一低压冷媒循环回路不运行,且控制第二低压冷媒循环回路运行;
S203:如果环境温度小于预设环境温度,则控制第一低压冷媒循环回路运行,且控制第二低压冷媒循环回路不运行;
S204:获取第一压缩机的当前吸气压力和最大吸气压力;
S205:计算最大吸气压力和当前吸气压力的差值,记为第二差值;
S206:如果第二差值小于第二预设差值,则控制旁通支路运行;
S207:如果第二差值大于或等于第二预设差值,则控制旁通支路不运行。
首先,在步骤S201中,所述控制器获取所述温度传感器检测的所述复叠式热泵***所处的环境温度;当然,本发明并不对所述环境温度的具体获取时机以及获取方式作任何限制,所述控制器可以实时获取,也可以间隔一定的时长获取,这都不是限制性的,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。优选地,所述控制器实时获取所述环境温度,以便能够及时有效地对所述复叠式热泵***的运行状态进行调整,进而有效提高所述复叠式热泵***的运行能效,扩大所述复叠式热泵***的运行范围。
接着,所述控制器根据所述环境温度,控制第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3的运行状态。
需要说明的是,本发明不对上述步骤的具体控制逻辑作任何限制,所述控制器可以根据所述环境温度控制第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3的通断状态,也可以控制第一低压冷媒循环回路2和第二低压冷媒循环回路3中冷媒的运行速度,这都不是限制性的,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。
优选地,在步骤S202中,如果所述环境温度大于或等于所述预设环境温度,则所述控制器控制第一低压冷媒循环回路2不运行,且控制第二低压冷媒循环回路3运行,以便有效降低所述复叠式热泵***的运行能耗。
进一步地,在步骤S203中,如果所述环境温度小于所述预设环境温度,则所述控制器控制第一低压冷媒循环回路2运行,且控制第二低压冷媒循环回路3不运行,以便有效保证中间换热器14的换热量能够使高压冷媒循环回路1正常运行,以满足用户的使用需求。
需要说明的是,本发明不对所述预设环境温度的具体设定值作任何限制,本领域技术人员可以根据所述复叠式热泵***的实际运行情况设定,也可以根据用户的实际使用需求获取,这都不是限制性的。
进一步优选地,在步骤S204中,所述控制器获取所述压力传感器检测到的第一压缩机11的当前吸气压力和最大吸气压力。需要说明的是,本发明不对所述当前吸气压力的具体获取时机和获取方式作任何限制,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。
接着,所述控制器根据所述当前吸气压力和所述最大吸气压力,控制旁通支路4的运行状态;当然,本发明不对本步骤的具体控制逻辑作任何限制,例如,所述控制器可以将所述当前吸气压力和所述最大吸气压力进行大小比较,并根据大小比较结果控制旁通支路4的运行状态。
优选地,在步骤S205中,所述控制器计算所述最大吸气压力和所述当前吸气压力的差值,记为第二差值。
接着,所述控制器根据所述第二差值,控制旁通支路4的运行状态。具体地,在步骤S206中,如果所述第二差值小于所述第二预设差值,说明此时所述当前吸气压力接近所述最大吸气压力,第一压缩机11存在因吸气压力过高而停机进而导致高压冷媒循环回路1不运行的风险,则所述控制器控制旁通支路4运行,以通过降低中间换热器14的冷媒冷凝温度降低中间换热器14的冷媒蒸发温度,进而降低第一压缩机11的吸气压力,保证高压冷媒循环回路1能够正常运行。
进一步地,在步骤S207,如果所述第二差值大于或等于所述第二预设差值,说明此时所述当前吸气压力与所述最大吸气压力相差较大,第一压缩机11能够正常运行,则所述控制器控制旁通支路4不运行,以提高所述复叠式热泵***的运行效率。
需要说明的是,本发明不对所述第二预设差值的具体设定值作任何限制,本领域技术人员可以根据所述复叠式热泵***的实际运行情况设定,也可以根据用户的实际使用需求获取,这都不是限制性的。
此外,还需要说明的是,本发明不对步骤S201和步骤S204的具体执行顺序作任何限制,且可以同时执行,也可以不分任何顺序地先后执行,本领域技术人员根据实际情况自行设定。
此外,在第一低压冷媒循环回路1运行且旁通支路4不运行的情形下,即,在第一低压冷媒循环回路1运行且所述第一差值大于或等于所述第一预设差值或所述第二差值大于或等于所述第二预设差值的情形下,本发明的控制方法还包括获取第二换热器23出口处的冷媒温度,并根据第二换热器23出口处的冷媒温度,进一步控制旁通支路4的运行状态,以有效避免第二换热器23结霜,甚至冻裂的问题。
需要说明的是,本发明不对第二换热器23出口处的冷媒温度的具体获取时机和获取方式作任何限制,也不对上述步骤的具体控制逻辑作任何限制,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。
优选地,如果第二换热器23出口处的冷媒温度小于或等于所述预设冷媒温度,则所述控制器控制旁通支路4运行,以使第二压缩机21的排气口流出的冷媒通过旁通支路4直接进入第二换热器23中,进而有效避免第二换热器23因温度过低而结霜甚至冻裂的问题。
进一步地,如果第二换热器23出口处的冷媒温度大于所述预设冷媒温度,则所述控制器控制旁通支路4不运行,以有效保证所述复叠式热泵***的运行能效。
需要说明的是,本发明不对所述预设冷媒温度的具体设定值作任何限制,本领域技术人员可以根据所述复叠式热泵***的实际运行情况自行设定。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种复叠式热泵***的控制方法,其特征在于,所述复叠式热泵***包括高压冷媒循环回路、第一低压冷媒循环回路、第二低压冷媒循环回路和旁通支路,
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,所述第一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,所述第二低压冷媒循环回路上设置有氟泵、所述第二换热器和所述中间换热器,所述氟泵的两端与所述第一低压冷媒循环回路相连,所述第二压缩机的两端与所述第二低压冷媒循环回路相连,所述第一低压冷媒循环回路和所述第二低压冷媒循环回路设置成能够选择性地通过所述中间换热器与所述高压冷媒循环回路进行换热,
所述旁通支路的第一端连接至所述氟泵与所述第一低压冷媒循环回路的连接点和所述第二换热器之间,所述旁通支路的第二端连接至所述第二压缩机和所述中间换热器之间,所述旁通支路上设置有控制阀,所述控制阀设置成能够控制所述旁通支路的通断状态,
所述控制方法包括:
获取所述复叠式热泵***所处的环境温度;
根据所述环境温度,控制所述第一低压冷媒循环回路和所述第二低压冷媒循环回路的运行状态,其中,
如果所述环境温度大于或等于预设环境温度,则控制所述第一低压冷媒循环回路不运行,且控制所述第二低压冷媒循环回路运行;
如果所述环境温度小于所述预设环境温度,则控制所述第一低压冷媒循环回路运行,且控制所述第二低压冷媒循环回路不运行;
获取所述高压冷媒循环回路的运行参数;
根据所述高压冷媒循环回路的运行参数,控制所述旁通支路的运行状态;
所述获取所述高压冷媒循环回路的运行参数,包括:
获取所述中间换热器的当前冷媒蒸发温度和最大冷媒蒸发温度,或者,获取所述第一压缩机的当前吸气压力和最大吸气压力;
所述根据所述高压冷媒循环回路的运行参数,控制所述旁通支路的运行状态,包括:
根据所述当前冷媒蒸发温度和所述最大冷媒蒸发温度,控制所述旁通支路的运行状态,或者,根据所述当前吸气压力和所述最大吸气压力,控制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,“根据所述当前冷媒蒸发温度和所述最大冷媒蒸发温度,控制所述旁通支路的运行状态”的步骤具体包括:
计算所述最大冷媒蒸发温度和所述当前冷媒蒸发温度的差值,记为第一差值;
如果所述第一差值小于第一预设差值,则控制所述旁通支路运行;并且/或者,
如果所述第一差值大于或等于所述第一预设差值,则控制所述旁通支路不运行。
3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,“根据所述当前吸气压力和所述最大吸气压力,控制所述旁通支路的运行状态”的步骤具体包括:
计算所述最大吸气压力和所述当前吸气压力的差值,记为第二差值;
如果所述第二差值小于第二预设差值,则控制所述旁通支路运行;并且/或者,
如果所述第二差值大于或等于所述第二预设差值,则控制所述旁通支路不运行。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的控制方法,其特征在于,在所述第一低压冷媒循环回路运行且所述旁通支路不运行的情形下,所述控制方法还包括:
获取所述第二换热器出口处的冷媒温度;
根据所述第二换热器出口处的冷媒温度,进一步控制所述旁通支路的运行状态。
5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,“根据所述第二换热器出口处的冷媒温度,进一步控制所述旁通支路的运行状态”的步骤具体包括:
如果所述第二换热器出口处的冷媒温度小于或等于预设冷媒温度,则控制所述旁通支路运行;并且/或者,
如果所述第二换热器出口处的冷媒温度大于所述预设冷媒温度,则控制所述旁通支路不运行。
6.一种复叠式热泵***,其特征在于,所述复叠式热泵***包括控制器,所述控制器能够执行权利要求1至5中任一项所述的控制方法。
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