一种双级压缩机热泵及其回油控制系统和控制方法与流程

文档序号:12440543阅读:223来源:国知局

本发明属于空调热泵技术领域,具体涉及一种双级压缩机热泵及其回油控制系统和控制方法。



背景技术:

目前双级压缩补气增焓技术是解决低温制热主流技术之一,在低温下制热量大,能效高;另一方面,相比单级系统,二级压缩可降低高低压比和排气温度,有助于提高机组性能和延长压缩机寿命。在空调系统中,压缩机是系统性能和可靠性的重要器件,而润滑油直接影响压缩机关键因素之一。串联的双级压缩系统在运行时,由于两压缩机吸排气压力相差较大,随着运行时间增加,会导致两台压缩机回油不均。回油不均情况严重时,低压级的压缩机富油,影响冷媒压缩和整机性能,高压级的压缩机则缺油,寿命缩短,甚至缸体磨损而异常停机。另外,在压缩机低转速运行和低温制热(低温制热时,压缩机转速不会降,但制冷剂流动会相对降低)时,制冷剂低转速运行,压缩机回油量减少,会加剧了两台压缩机回油不均。

由于现有技术中的双级热泵系统存在压缩机之间回油不均、致使影响压缩机及热泵系统性能的技术问题,因此本发明研究设计出一种双级压缩机热泵及其回油控制系统和控制方法。



技术实现要素:

因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的双级热泵系统存在压缩机之间回油不均的缺陷,从而提供一种双级压缩热泵的回油方法和回油控制系统。

本发明提供一种双级压缩机热泵,其包括室内、室外换热器,低压压缩机和高压压缩机,所述低压压缩机的排气口通过中压管路与所述高压压缩机的吸气口相连通,在所述高压压缩机的排气端还连接设置有油分离器,经由所述油分离器分离出的油通过回油管路分支成两路,一路通过低压回油管路连至低压压缩机的吸气端、另一路通过高压回油管路连至高压压缩机的吸气端。

优选地,在所述低压回油管路上还设置有第一回油阀;

和/或,在所述高压回油管路上还设置有第二回油阀。

优选地,在所述低压回油管路上还设有只允许流体朝向低压压缩机的吸气口进行流动的第一单向阀;

和/或,在所述高压回油管路上还设有只允许流体朝向高压压缩机的吸气口进行流动的第二单向阀。

优选地,所述低压压缩机与所述高压压缩机之间还连通地设置有用于对二者进行均油的均油管路,

且在所述均油管路上还设置有均油阀;和/或,在所述均油管路上还设置有只允许流体从低压压缩机流向高压压缩机的第三单向阀。

优选地,在所述室内换热器与所述室外换热器之间的主循环管路上还设置有中间换热器;

且在所述室内换热器或室外换热器与所述中间换热器之间还通过分支点连接一分支管路,所述分支管路贯穿所述中间换热器后连至所述中压管路上,在所述中间换热器中所述主循环管路与所述分支管路之间进行换热;

且在所述分支管路上位于所述分支点与所述中间换热器之间还设置有第一节流装置。

优选地,在所述回油管路上还设置有第二节流装置。

优选地,还包括用于控制所述热泵在制冷模式和制热模式之间进行切换的四通阀。

本发明还提供一种适用于前述的双级压缩机热泵的回油控制系统,其特征在于:包括检测单元,用于检测高压压缩机的排气压力PH和低压压缩机的排气压力PL;

判断单元,用于判断高压排气压力PH与低压吸气压力PL之间的比值与预设值之间的大小关系;

控制单元,用于根据判断单元的判断结果控制低压回油管路和高压回油管路之间相互交替开启不同的时间。

优选地,当所述双级压缩机热泵还包括第一回油阀时,所述控制单元还包括所述第一回油阀;

和/或,当所述双级压缩机热泵还包括第二回油阀时,所述控制单元还包括所述第二回油阀;

和/或,当所述双级压缩机热泵包括均油阀和/或第三单向阀时,所述控制单元还包括所述均油阀和/或所述第三单向阀。

优选地,当所述双级压缩机热泵还包括中间换热器时,所述检测单元还包括用于检测所述第一节流装置是否打开的单元;

所述判断单元,还用于根据检测单元检测出第一节流装置是否打开,判断热泵是处于补气打开状态还是补气关闭状态;

所述控制单元,还用于根据判断单元判断出的热泵处于补气打开还是补气关闭的状态,控制低压回油管路和高压回油管路进行相互交替开启不同的时间。

优选地,当所述双级压缩机热泵还包括四通阀时,所述检测单元还用于检测所述四通阀是通电还是断电的状态;

所述判断单元,还用于根据检测单元检测出四通阀是通电还是断电的状态,判断热泵是处于制冷模式还是处于制热模式;

所述控制单元,还用于根据判断单元判断出的热泵是处于制冷模式还是处于制热模式,控制低压回油管路和高压回油管路之间相互交替开启不同的时间。

优选地,所述检测单元还用于检测室外环境温度;

所述判断单元,还用于判断室外环境温度与设定环境温度之间的大小关系;

所述控制单元,还用于根据室外环境温度与设定环境温度之间的大小关系,控制低压回油管路和高压回油管路之间相互交替开启不同的时间。

本发明还提供一种适用于前述的双级压缩机热泵的回油控制方法,其特征在于:包括检测步骤,用于检测高压压缩机的排气压力PH和低压压缩机的排气压力PH;

判断步骤,用于判断高压排气压力PH与低压吸气压力PL之间的比值与预设值之间的大小关系;

控制步骤,用于根据上述大小关系控制低压回油管路和高压回油管路之间相互交替开启不同的时间。

优选地,当所述双级压缩机热泵还包括中间换热器时,所述检测步骤还包括用于检测所述第一节流装置是否打开;

所述判断步骤,还用于根据检测步骤检测出第一节流装置是否打开,判断热泵是处于补气打开状态还是补气关闭状态;

所述控制步骤,还用于根据判断步骤判断出的热泵处于补气打开还是补气关闭的状态,控制低压回油管路和高压回油管路之间相互交替开启不同的时间。

优选地,当所述双级压缩机热泵还包括四通阀时,所述检测步骤还用于检测所述四通阀是通电还是断电的状态;

所述判断步骤,还用于根据检测步骤检测出四通阀是通电还是断电的状态,判断热泵是处于制冷模式还是处于制热模式;

所述控制步骤,还用于根据判断步骤判断出的热泵是处于制冷模式还是处于制热模式,控制低压回油管路和高压回油管路之间相互交替开启不同的时间。

优选地,所述检测步骤还用于检测室外环境温度;

所述判断步骤,还用于判断室外环境温度与设定环境温度之间的大小关系;

所述控制步骤,还用于根据室外环境温度与设定环境温度之间的大小关系,控制低压回油管路和高压回油管路之间相互交替开启不同的时间。

优选地,当包括第一和第二回油阀、且补气打开、以及热泵处于制冷运行时:

(1)当PH/PL>4时,第二回油阀打开20-30min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭10-20min、第一回油阀打开;

(2)当2<PH/PL<4时,第二回油阀打开10-20min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭20-60min、第一回油阀打开;

(3)当PH/PL<2时,第二回油阀打开5-10min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭60-120min、第一回油阀打开。

优选地,当包括第一和第二回油阀、且补气打开、以及热泵处于制热运行时:

a、当室外环境温度T>5℃时:

(1)当PH/PL>4时,第二回油阀打开20-30min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭10-60min、第一回油阀打开;

(2)当2<PH/PL<4时,第二回油阀打开10-20min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭60-120min、第一回油阀打开;

(3)当PH/PL<2时,第二回油阀打开5-10min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭120-240min、第一回油阀打开;

b、当室外环境温度-15℃<T<5℃时:

(1)当PH/PL>4时,第二回油阀打开20-30min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭10-20min、第一回油阀打开;

(2)当2<PH/PL<4时,第二回油阀打开10-20min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭20-60min、第一回油阀打开;

(3)当PH/PL<2时,第二回油阀打开5-10min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭60-120min、第一回油阀打开。

c、当室外环境温度T<-15℃时:

(1)当PH/PL>2时,打开第二回油阀20-40min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭20-30min、第一回油阀打开;

(2)当PH/PL<2时,第二回油阀打开10-20min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭10-30min、第一回油阀打开。

优选地,当包括第一和第二回油阀、且补气关闭时,第一回油阀打开20-60min、第二回油阀关闭,接着第一回油阀关闭,第二回油阀打开20-60min,重复循环上述步骤。

优选地,当所述双级压缩机热泵还包括和/或第三单向阀时,保持所述均油阀和/或第三单向阀常开。

本发明提供的一种双级压缩机热泵及其回油控制系统和控制方法具有如下有益效果:

1.本发明的双级压缩机热泵及其回油控制系统和控制方法,通过油分离器分离出的油通过回油管路分支成两路,一路通过低压回油管路连至低压压缩机的吸气端、另一路通过高压回油管路连至高压压缩机的吸气端,能够根据需要对低压压缩机和高压压缩机进行分别回油,尤其是根据低压和高压压缩机之间油量分配不均的情况对两个压缩机进行有针对性的回油,当高压压缩机含油量低于低压压缩机时,则控制进入高压回油管路中的油量大于进入低压回油管路中的油量,能够使得二者的回油均匀;

2.本发明的双级压缩机热泵及其回油控制系统和控制方法,通过油分离器分离出的油通过回油管路分支成两路,一路通过低压回油管路连至低压压缩机的吸气端、另一路通过高压回油管路连至高压压缩机的吸气端,能够进一步有效地保证压缩机的冷媒压缩、防止缸体磨损而异常停机现象的发生,提高压缩机寿命,提高了压缩机和热泵的性能;

3.本发明的双级压缩机热泵及其回油控制系统和控制方法,通过设置中间换热器、分支管路和第一节流装置的结构,能够对双级压缩机起到补气增焓的作用,提高在工作负荷较重和/或室外环境温度过高或过低时的热泵运行性能,降低压缩机排气温度和压比;

4.本发明的双级压缩机热泵及其回油控制系统和控制方法,通过设置四通阀的结构能够调节热泵在制冷模式和制热模式之间切换,同时将制冷和制热作为影响因子并且制热时还需引入环境温度引入到回油控制方法中,是因为制热相对于制冷而言其双级在不同的环境温度下的压差相差很大,这样能在不同环境温度的情况下控制两个压缩机之间回油尽可能地保证均匀。

附图说明

图1是本发明的双级压缩机热泵的结构示意图。

图中附图标记表示为:

1—低压压缩机,2—高压压缩机,3—油分离器,4—四通阀,5—室内换热器,6—第一电子膨胀阀,7—中间换热器,8—第一节流装置,9—第二电子膨胀阀,10—室外换热器,11—气液分离器,12.1—第一回油阀,12.2—第二回油阀,13.1—第一单向阀,13.2—第二单向阀,13.3—第三单向阀,14—均油阀,15.1—第一过滤器,15.2—第二过滤器,16—第二节流装置,17—中压管路,18—回油管路,19—低压回油管路,20—高压回油管路,21—均油管路,22—主循环管路,23—分支点,24—分支管路。

具体实施方式

实施例1

如图1所示,本发明提供一种双级压缩机热泵,其包括室内、室外换热器5、10,低压压缩机1和高压压缩机2,所述低压压缩机1的排气口通过中压管路17与所述高压压缩机2的吸气口相连通,在所述高压压缩机2的排气端还连接设置有油分离器3,经由所述油分离器3分离出的油通过回油管路18分支成两路,一路通过低压回油管路19连至低压压缩机1的吸气端、另一路通过高压回油管路20连至所述中压管路并进而连通至高压压缩机2的吸气端。(这里需要解释一下的是:本发明所提到的低压、中压和高压是相对的概念,在本发明中低压的压力<中压的压力<高压的压力,低压压缩机即低压级压缩机,高压压缩机即高压级压缩机,且低压压缩机的压力<高压压缩机的压力)。

通过油分离器分离出的油通过回油管路分支成两路,一路通过低压回油管路连至低压压缩机的吸气端、另一路通过高压回油管路连至高压压缩机的吸气端,能够根据需要对低压压缩机和高压压缩机进行分别回油,尤其是根据低压和高压压缩机之间油量分配不均的情况对两个压缩机进行有针对性的回油,当高压压缩机含油量低于低压压缩机时,则控制进入高压回油管路中的油量大于进入低压回油管路中的油量,能够使得二者的回油均匀;能够进一步有效地保证压缩机的冷媒压缩、防止缸体磨损而异常停机现象的发生,提高压缩机寿命,提高了压缩机和热泵的性能。

优选地,在所述低压回油管路19上还设置有第一回油阀12.1;

和/或,在所述高压回油管路20上还设置有第二回油阀12.2。

通过设置第一回油阀和第二回油阀的结构,是一种分别对低压回油管路和高压回油管路进行控制开闭的优选控制形式,能够在需要打开低压回油管路时打开第一回油阀、在需要打开高压回油管路时打开第二回油阀。第一和第二回油阀优选为电磁阀。

本技术方案对回油管路进行设计,通过两个均油阀来控制压缩机回油,以避免串联系统中,高低压级压缩机出现富油或缺油的现象,同时兼顾机组性能,满足机组在不同运行模式下,以及不同环境温度下运行,解决双压缩机的均油问题,提高机组性能和可靠性,延长压缩机寿命。一方面两台压缩机均带油管结构,另一方面通过高压侧的回油管路上两个电磁阀,分别控制压缩机回油,以提高两压缩机均油性。

本发明的技术方案适用于常规空调热泵系统(包括家用、商用和汽车空调),可解决双压缩机串联的回油不平衡问题,特别在低频率和低温下减少系统回油的运行次数,不但提高了机组可靠性,而且可提高系统的性能。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上,在所述低压回油管路19上还设有只允许流体朝向低压压缩机1的吸气口进行流动的第一单向阀13.1;

和/或,在所述高压回油管路20上还设有只允许流体朝向高压压缩机2的吸气口进行流动的第二单向阀13.2。

通过在低压回油管路上设置上述的第一单向阀,能够使得流体(包括油和制冷剂)只能从油分离器流向低压压缩机中、有效地防止制冷剂或油从低压压缩机中回流,在高压回油管路上设置上述的第二单向阀,能够使得流体(包括油和制冷剂)只能从油分离器流向低压压缩机中、有效地防止制冷剂或油从高压压缩机中回流,有效地保证了高低压压缩机正常运行的性能。

实施例3

本实施例在实施例1和/或2的基础上,优选地,所述低压压缩机1与所述高压压缩机2之间还连通地设置有用于对二者进行均油的均油管路21,

且在所述均油管路21上还设置有均油阀14;和/或,在所述均油管路21上还设置有只允许流体从低压压缩机1流向高压压缩机2的第三单向阀13.3。

通过在高、低压压缩机之间还设置有均油管路以及均油阀的结构形式,能够使得两个压缩机彼此之间能够进行油的相互分配,尤其是能够提升从低压压缩机中的油进入到高压压缩机中的油量(因为通常低压压缩机中的油量大于高压压缩机),从而使得两个压缩机之间的含油量趋于均匀,进一步达到均油的目的和效果。进一步地,在均油管路上还设置有只允许流体从低压压缩机流向高压压缩机的第三单向阀13.3,能够进一步有效地保证油只能允许从低压压缩机流入高压压缩机中,为达到两压缩机之间的均油程度进一步提供了有效的保证。

实施例4

本实施例在实施例1和/或2和/或3的基础上,优选地,在所述室内换热器5与所述室外换热器10之间的主循环管路22上还设置有中间换热器7;

且在所述室内换热器5或室外换热器10与所述中间换热器7之间的任一位置还通过分支点23连接一分支管路24,所述分支管路贯穿所述中间换热器后连至所述中压管路17上,在所述中间换热器7中所述主循环管路22与所述分支管路24之间进行换热;

且在所述分支管路24上位于所述分支点与所述中间换热器7之间还设置有第一节流装置8。第一节流装置优选为电子膨胀阀。

通过设置中间换热器、分支管路和第一节流装置的结构,能够对双级压缩机起到补气增焓的作用,提高在工作负荷较重和/或室外环境温度过高或过低时的热泵运行性能,降低压缩机排气温度和压比。

实施例5

优选地,在所述回油管路18上还设置有第二节流装置16。优选为节流毛细管。由于油分离器3连接于高压压缩机的排气端,其中的压力比较高,因此为了能够防止油快速地流向低压和/或高压压缩机的吸气端,使得能够均匀回油,设置该第二节流装置,对高压油进行有效地泄压,从而保证均匀地回油。

实施例6

优选地,还包括用于控制所述热泵在制冷模式和制热模式之间进行切换的四通阀4。如图1所示,四通阀4的四个端分别连接至油分离器3、气液分离器11、室内换热器5和室外换热器10,通过设置四通阀的结构能够调节热泵在制冷模式和制热模式之间进行有效的切换,满足用户的制冷和制热的需求。

实施例7

本发明还提供一种适用于前述的双级压缩机热泵的回油控制系统,其包括检测单元,用于检测高压压缩机的排气压力PH和低压压缩机的排气压力PL;

判断单元,用于判断高压排气压力PH与低压吸气压力PL之间的比值与预设值之间的大小关系;

控制单元,用于根据判断单元的判断结果控制低压回油管路和高压回油管路之间相互交替开启不同的时间。

通过检测双级压缩机的高压排气压力和低压排气压力并将二者相比可以得到双级压缩机的压比值,由于压比值越大说明高压压缩机的压缩能力越高,高压排气压力越大,导致油越发更难地进入到高压压缩机中,压比值越大高压压缩机中越缺油、低压压缩机中沉积油越发更多,二者之间的含油率越发的不均匀,因此将压比作为判断双级压缩机是否均油的主要参数之一;控制单元根据压比值与预设值之间的大小关系可以进行选择性地控制进入高压压缩机中的油更多些或是进入低压压缩机中的油更多些,从而智能地控制双级压缩机实现均油的目的。

优选地,当所述双级压缩机热泵还包括第一回油阀时,所述控制单元还包括所述第一回油阀;

和/或,当所述双级压缩机热泵还包括第二回油阀时,所述控制单元还包括所述第二回油阀;

和/或,当所述双级压缩机热泵包括均油阀和/或第三单向阀时,所述控制单元还包括所述均油阀和/或所述第三单向阀。

通过第一回油阀能够起到控制低压回油管路的通断的作用、通过第二回油阀能够起到控制高压回油管路的通断的作用、通过均油阀能够起到控制均油管路的通断的作用、通过第三单向阀能够起到控制流体(主要是油)仅能从低压压缩机流向高压压缩机中的作用,为实现均油控制提供了条件。

实施例8

优选地,当所述双级压缩机热泵还包括中间换热器时,所述检测单元还包括用于检测所述第一节流装置是否打开的单元;

所述判断单元,还用于根据检测单元检测出第一节流装置是否打开,判断热泵是处于补气打开状态还是补气关闭状态;

所述控制单元,还用于根据判断单元判断出的热泵处于补气打开还是补气关闭的状态,控制低压回油管路和高压回油管路进行相互交替开启不同的时间。

通过中间换热器能够对双级压缩机起到补气增焓的作用,以提高压缩机负荷较重时的性能,降低压缩机的排气温度,降低压比,并且由于不补气增焓适用于热泵工作负荷较轻的情况下,此时高低压比小,两压缩机之间的含油量相差不是很多,相对于补气增焓情况下其均油需要加大力度的调整而言、不补气情况下实现均油相对较容易。因此通过将补气还是不补气作为影响因子引入到调节双级压缩机均油控制中来,能够有效地分情况地对两压缩机进行智能化的均油调节和控制作用。

实施例9

优选地,当所述双级压缩机热泵还包括四通阀时,所述检测单元还用于检测所述四通阀是通电还是断电的状态;

所述判断单元,还用于根据检测单元检测出四通阀是通电还是断电的状态,判断热泵是处于制冷模式还是处于制热模式;

所述控制单元,还用于根据判断单元判断出的热泵是处于制冷模式还是处于制热模式,控制低压回油管路和高压回油管路之间相互交替开启不同的时间。

通过设置四通阀的结构能够调节热泵在制冷模式和制热模式之间切换,同时将制冷和制热作为影响因子引入到回油控制中,是因为制热与制冷的双级压缩机的两压缩机之间的含油量情况不尽相同,两压缩机的负荷不同,均油所需的控制手段也不相同,因此这样能对制冷和制热模式下进行分别对待,在不同运行模式下控制两个压缩机之间回油尽可能地保证均匀。

实施例10

优选地,所述检测单元还用于检测室外环境温度;

所述判断单元,还用于判断室外环境温度与设定环境温度之间的大小关系;

所述控制单元,还用于根据室外环境温度与设定环境温度之间的大小关系,控制低压回油管路和高压回油管路之间相互交替开启不同的时间。

通过引入环境温度引入到回油控制系统中,是因为尤其是在制热的情况下双级压缩机在不同的环境温度下的压差相差很大,导致不同的环境温度下两压缩机的含油量不同甚至很大,因此这样能在不同环境温度的情况下进行分别对待,控制两个压缩机之间回油尽可能地保证均匀。

实施例11

本发明还提供一种适用于前述的双级压缩机热泵的回油控制方法,

其包括检测步骤,用于检测高压压缩机的排气压力PH和低压压缩机的排气压力PH;

判断步骤,用于判断高压排气压力PH与低压吸气压力PL之间的比值与预设值之间的大小关系;

控制步骤,用于根据上述大小关系控制低压回油管路和高压回油管路之间相互交替开启不同的时间。

通过检测双级压缩机的高压排气压力和低压排气压力并将二者相比可以得到双级压缩机的压比值,由于压比值越大说明高压压缩机的压缩能力越高,高压排气压力越大,导致油越发更难地进入到高压压缩机中,压比值越大高压压缩机中越缺油、低压压缩机中沉积油越发更多,二者之间的含油率越发的不均匀,因此将压比作为判断双级压缩机是否均油的主要参数之一;控制单元根据压比值与预设值之间的大小关系可以进行选择性地控制进入高压压缩机中的油更多些或是进入低压压缩机中的油更多些,从而智能地控制双级压缩机实现均油的目的。

实施例12

优选地,当所述双级压缩机热泵还包括中间换热器时,所述检测步骤还包括用于检测所述第一节流装置是否打开;

所述判断步骤,还用于根据检测步骤检测出第一节流装置是否打开,判断热泵是处于补气打开状态还是补气关闭状态;

所述控制步骤,还用于根据判断步骤判断出的热泵处于补气打开还是补气关闭的状态,控制低压回油管路和高压回油管路之间相互交替开启不同的时间。

通过中间换热器能够对双级压缩机起到补气增焓的作用,以提高压缩机负荷较重时的性能,降低压缩机的排气温度,降低压比,并且由于不补气增焓适用于热泵工作负荷较轻的情况下,此时高低压比小,两压缩机之间的含油量相差不是很多,相对于补气增焓情况下其均油需要加大力度的调整而言、不补气情况下实现均油相对较容易。因此通过将补气还是不补气作为影响因子引入到调节双级压缩机均油控制中来,能够有效地分情况地对两压缩机进行智能化的均油调节和控制作用。

实施例13

优选地,当所述双级压缩机热泵还包括四通阀时,所述检测步骤还用于检测所述四通阀是通电还是断电的状态;

所述判断步骤,还用于根据检测步骤检测出四通阀是通电还是断电的状态,判断热泵是处于制冷模式还是处于制热模式;

所述控制步骤,还用于根据判断步骤判断出的热泵是处于制冷模式还是处于制热模式,控制低压回油管路和高压回油管路之间相互交替开启不同的时间。

通过设置四通阀的结构能够调节热泵在制冷模式和制热模式之间切换,同时将制冷和制热作为影响因子引入到回油控制中,是因为制热与制冷的双级压缩机的两压缩机之间的含油量情况不尽相同,两压缩机的负荷不同,均油所需的控制手段也不相同,因此这样能对制冷和制热模式下进行分别对待,在不同运行模式下控制两个压缩机之间回油尽可能地保证均匀。

实施例14

优选地,所述检测步骤还用于检测室外环境温度;

所述判断步骤,还用于判断室外环境温度与设定环境温度之间的大小关系;

所述控制步骤,还用于根据室外环境温度与设定环境温度之间的大小关系,控制低压回油管路和高压回油管路之间相互交替开启不同的时间。

通过引入环境温度引入到回油控制系统中,是因为尤其是在制热的情况下双级压缩机在不同的环境温度下的压差相差很大,导致不同的环境温度下两压缩机的含油量不同甚至很大,因此这样能在不同环境温度的情况下进行分别对待,控制两个压缩机之间回油尽可能地保证均匀。

实施例15

优选地,当包括第一和第二回油阀、且补气打开、以及热泵处于制冷运行时:

冷媒经低压压缩机1压缩先与补气混合再进入第二压缩机2,再压缩得到高温高压气体,通过油分离器3进入四通阀4,其中一部分冷媒和油经油分离器3分离出来,再通过第二节流装置16(优选毛细管)降压后别由各回油支路进入压缩机。注:若第二回油阀12.2开启时,第一回油阀12.1关闭;若第二回油阀12.2关闭时,第一回油阀12.1开启,这样是为了保证回油方向的控制确定性和精确性,不至于发生串气和不容易控制的情况。

第二回油阀和第一回油阀根据高低压比来控制开关:

(1)当PH/PL>3.5~4时,第二回油阀打开20-30min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭10-20min、第一回油阀打开;重复循环上述控制,直到PH/PL<4(或3.5);

(2)当2~3<PH/PL<3.5~4时,第二回油阀打开10-20min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭20-60min、第一回油阀打开;重复循环上述控制,直到PH/PL<2(或3);

(3)当PH/PL<2~3时,第二回油阀打开5-10min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭60-120min、第一回油阀打开。重复循环上述控制。

这是本发明的双级压缩热泵的补气且制冷运行时的具体回油控制步骤,有效地实现了两压缩机之间的均油控制。

实施例16

优选地,当包括第一和第二回油阀、且补气打开、以及热泵处于制热运行时:第二回油阀和第一回油阀根据环境温度和高低压比来控制开关:

a、当外环温度T>0-5℃时:

(1)当PH/PL>3.5~4时,第二回油阀打开20-30min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭10-60min、第一回油阀打开;重复循环上述控制,直到PH/PL<4(或3.5);

(2)当2~3<PH/PL<3.5~4时,第二回油阀打开10-20min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭60-120min、第一回油阀打开;重复循环上述控制,直到PH/PL<2(或3);

(3)当PH/PL<2~3时,第二回油阀打开5-10min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭120-240min、第一回油阀打开;重复循环上述控制;

b、当外环温度-15℃~-10<T<0~5℃时:

(1)当PH/PL>3~4时,第二回油阀打开20-30min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭10-20min、第一回油阀打开;重复循环上述控制,直到PH/PL<4(或3);

(2)当2~3<PH/PL<3~4时,第二回油阀打开10-20min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭20-60min、第一回油阀打开;重复循环上述控制,直到PH/PL<3(或2);

(3)当PH/PL<2~3时,第二回油阀打开5-10min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭60-120min、第一回油阀打开;重复循环上述控制。

c、当外环温度T<-15℃时:

(1)当PH/PL>2~3时,打开第二回油阀20-40min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭20-30min、第一回油阀打开;重复循环上述控制,直到PH/PL<3(或2);

(2)当PH/PL<2~3时,第二回油阀打开10-20min、第一回油阀关闭,接着第二回油阀关闭10-30min、第一回油阀打开。重复循环上述控制。

这是本发明的双级压缩热泵的补气且制热运行时的具体回油控制步骤,有效地实现了两压缩机之间的均油控制;且由于外环温度处于b情况时属于正常制热温度范围之内,其压缩机的功耗程度与制冷模式下的功耗程度大致相同,因此两个回油阀的轮换开启时间长度一致,当外环温度处于a情况是属于外环温度较高,此时压缩机功耗相对较低于制冷模式下的功耗,压比相对较小,两压缩机之间的含油量差距较小,因此第二回油阀关闭的时间(即第一回油阀开启的时间)相对较长;而当外环温度处于c情况是属于外环温度较低,此时压缩机功耗相对较高于制冷模式下的功耗,压比相对较大,两压缩机之间的含油量差距较大,因此第二回油阀关闭的时间(即第一回油阀开启的时间)相对较长。

实施例17

优选地,当包括第一和第二回油阀、且补气关闭(第一节流装置8关闭)时,第一回油阀打开20-60min、第二回油阀关闭,接着第一回油阀关闭,第二回油阀打开20-60min,重复循环上述步骤。这是本发明的双级压缩热泵的不补气时的具体回油控制步骤,有效地实现了两压缩机之间的均油控制,由于补气关闭时压比较小、两压缩机之间的含油量相差无几,因此控制第一和第二回油阀的开启时间为相同。

关闭补气条件包括:当工作负荷较轻时,制冷外环温度低于27℃或制热外环温度高于15℃,高低压比小,补气量偏少,对性能提高不明显,为确保机组可靠性关闭补气;或者机组系统判断因补气带液、逆流等原因关闭补气;或者压缩机低频运行时,高低压比过低,关闭补气。此时,冷媒经低压压缩机1后进入高压压缩机2,再压缩得到高温高压气体,通过油分离器3进入四通阀4;类似地,其中一部分冷媒和油经油分离器3分离出来,再通过毛细管16降压后别由各回油支路进入压缩机。均油阀14常开,第一回油阀12.1开,第二回油阀12.2关;20-60min后,第一回油阀12.1关,第二回油阀12.2开,重复上述控制。

机组运行时,一方面均油阀常开有利于双压缩机均油;另一方面,根据机组运行实时状态,通过第一回油阀12.1和第二回油阀12.2组合控制,使得双压缩机处于均油的状态,避免高低压级压缩机出现富油或缺油的现象,延长压缩机寿命,同时减少了机组回油次数,从而提高机组制冷与制热的性能,可靠性。

实施例18

优选地,当所述双级压缩机热泵还包括均油阀和/或第三单向阀时,保持所述均油阀和/或第三单向阀常开。通过均油阀的开启能够进一步促进两压缩机之间的油量分配,实现均油的目的;通过第三单向阀可以进一步使得油量能够从含油量多的低压压缩机流向高压压缩机,防止高压压缩机中由于压力高而发生油从高压压缩机中流向低压压缩机的情况的发生,保证高压压缩机中含有足够的油量,实现了均油的目的。

本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

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