一种直流变频三联供热泵的制作方法

本实用新型涉及热泵领域，尤其是设计一种直流变频三联供热泵。

背景技术：

随着我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境代价，由于我国的人口多在能源和排污量相对而言形势比较严峻，同时，温室气体排放引起全球气候变暖，备受国际社会广泛关注。近几年我国实施了“节能减排”这个措施，以减少能源浪费和降低废气排放。空气源或水源、地源热泵技术是一种利用空气能或水能、浅层地热能的既可以取暖又可以制冷和制取热水的高效节能的空调技术。

目前现有的三联供热泵在同时有制冷/制热需求和生活热水需求时，需要频繁的切换模式，导致响应时间长，甚至出现四通阀切换不成功，从而导致系统无法正常工作；同时，在低温制热或生活热水需求较大时，也很容易产生故障停机。

此外，现有三联供热泵系统的控制中，一般采用监测出水温度的方式，这种方式会存在一定的延迟，无法得到实时的参数，使得控制器无法精确控制系统，从而导致出现室外换热器或者用户侧换热器在特定情况下防冻保护失去效用。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提出了一种直流变频三联供热泵，优先保证生活热水需求的前提下，快速完成生活热水需求后稳定切换到制冷或制热模式，减少系统的频繁启停，同时，设置回油保护保证直流变频压缩机内部油位始终在安全范围内，并可提供及时的防冻保护。

本实用新型的主要内容包括：

一种直流变频三联供热泵，包括压缩机组件、用户侧组件、室外换热器和主电磁阀以及四通阀，所述压缩机组件包括压缩机机组、油分离器和气液分离器，所述压缩机机组包括并联的定频压缩机和变频压缩机，所述用户侧组件包括用户侧换热器机组、生活热水水箱和制冷/热水箱，所述四通阀包括进口a、第一接口b、第二接口c和第三接口d；所述压缩机机组的排气口与所述油分离器的进口连接，所述油分离器通过回油管路与所述压缩机机组的吸气口连接；所述油分离器经所述四通阀与所述室外换热器、主电磁阀、所述用户侧组件以及所述气液分离器连接，所述气液分离器与所述压缩机机组的吸气口连接；所述压缩机机组还通过回油电磁阀与所述气液分离器连接，所述定频压缩机经定频回油支路与所述回油电磁阀连接，所述变频压缩机经变频回油支路与所述回油电磁阀连接；所述定频回油支路包括定频单向阀和定频毛细管，所述变频回油支路包括变频单向阀和变频毛细管；所述压缩机机组的出气口依次设置有排气温度传感器、高压传感器和高压开关，所述变频压缩机的吸气口依次设置有低压传感器、吸气温度传感器和低压开关。

优选的，所述四通阀的第一接口b与所述室外换热器的一端口连接，所述室外换热器的另一端口经所述主电磁阀与所述用户侧换热器机组的一端口连接，所述用户侧换热器机组的另一端口与所述四通阀的第二接口c连接，所述四通阀的第三接口d经所述气液分离器与所述压缩机机组的吸气口连接；所述用户侧换热器机组包括用户侧换热器和三通阀，所述用户侧换热器的进水口与所述三通阀的出口A连接，所述三通阀包括第一接口B和第二接口C，所述三通阀的第一接口B与所述生活热水水箱的出水口连接，所述三通阀的第二接口C与所述制冷/热水箱的出水口连接；所述生活热水水箱和所述制冷/热水箱的回水口经回水管路与所述用户侧换热器的回水口连接。

优选的，所述用户侧换热器和所述三通阀之间设置有进水温度传感器；所述回水管路上依次设置有回水温度传感器、回水水泵和回水水流开关。

优选的，所述回水水泵为变频水泵。

优选的，所述用户侧换热器机组包括生活热水换热器和制冷/热换热器，所述油分离器与所述生活热水换热器的一端口连接，所述生活热水换热器的另一端口与所述四通阀的进口a 连接，所述四通阀的第一接口b经所述气液分离器与所述压缩机机组的吸气口连接，所述四通阀的第二接口c与所述室外换热器的一端口连接，所述室外换热器的另一端口经所述主电磁阀与所述制冷/热换热器的一端口连接，所述制冷/热换热器的另一端口与所述四通阀的第三接口d连接。

优选的，所述生活热水换热器的进水口与所述生活热水水箱的出水口连接，所述生活热水水箱的回水口经第一回水管路与所述生活热水换热器的出水口连接，所述第一回水管路上依次设置有第一回水温度传感器、第一回水水泵和第一回水水流开关。

优选的，所述制冷/热换热器的进水口与所述制冷/热水箱的出水口连接，所述制冷/热水箱的回水口经第二回水管路与所述制冷/热换热器的出水口连接，所述第二回水管路上依次设置有第二回水温度传感器、第二回水水泵和第二回水水流开关，所述制冷/热换热器的进水口与所述制冷/热水箱的出水口之间设置有第二进水温度传感器。

优选的，所述生活热水水箱内设置有第一温度传感器，所述制冷/热水箱内设置有第二温度传感器。

优选的，所述回油管路包括定频回油支路和变频回油支路，所述油分离器通过所述定频回油支路与所述定频压缩机的吸气口连接，所述油分离器通过所述变频回油支路与所述变频压缩机的吸气口连接。

优选的，所述定频回油支路上设置有第一回油毛细管，所述变频回油支路上设置有第二回油毛细管。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的直流变频三联供热泵，能够优先保证生活热水的需求，并可在快速满足生活热水的需求后稳定地切换到制热或制冷模式，通过检测压缩机机组的吸气压力，换算为对应的饱和蒸发温度，从而能够对换热器局部发生的结冻现象作出更快速的反应，使系统能够更及时的进行防冻保护；同时，通过检测压缩机机组的高低压差，控制电磁阀的开启，以快速达到压力平衡，并通过设置回油保护，保证压缩机内部部件的润滑效果，从而实现对压缩机的保护。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型所保护的技术方案做具体说明。

请参阅图1和图2。本实用新型提出了一种直流变频三联供热泵，包括压缩机组件、用户侧组件、室外换热器20和主电磁阀30以及四通阀50。

其中，所述压缩机组件包括压缩机机组、油分离器103和气液分离器104，所述压缩机机组包括并联的定频压缩机101和变频压缩机102；所述压缩机机组的排气口与所述油分离器103的进口连接，在其中一个实施例中，所述定频压缩机101的排气口和所述变频压缩机 102的排气口分别设置有单向阀；且在所述压缩机机组与所述油分离器103之间的管路上，即在所述压缩机机组的排气口处设置依次设置有排气温度传感器117、高压传感器118和高压开关110；同时在所述变频压缩机102的吸气口依次设置有低压传感器112、吸气温度传感器119和低压开关111；所述油分离器103通过回油管路与所述压缩机机组的吸气口连接，在其中一个实施例中，所述回油管路包括定频回油支路和变频回油支路，所述油分离器通过所述定频回油支路与所述定频压缩机101的吸气口连接，所述油分离器通过所述变频回油支路与所述变频压缩机的吸气口连接，所述定频回油支路包括第一回油毛细管114，所述变频回油支路包括第二回油毛细管116。

本实用新型在压缩机机组的排气口设置回油电磁阀105，在定频压缩机开机时用作回油。

本实用新型在压缩机机组的吸气口设置低压传感器112，并在压缩机机组的排气口设置高压传感器118，利用压力传感器的灵敏度高于温度传感器的特性，通过吸气压力换算出用户侧的饱和蒸发温度，通过排气压力换算出热/冷源侧的饱和冷凝温度，防止用户侧的换热器在特定情况下出现因存在冻结而防冻保护无法起作用的问题，弥补了利用出水温度等检测方法的缺陷。

其中，所述用户侧组件包括用户侧换热器机组、生活热水水箱和制冷/热水箱，所述生活热水水箱内设置有第一温度传感器44，所述制冷/热水箱内设置有第二温度传感器。

此外，所述室外换热器可以为空气源或者水源换热器，在其中一个实施例中，所述冷/ 热源为水源，在所述水源侧设置有进水温度传感器，用于监测室外的温度，在水源侧设置有水源侧水泵和水流开关；当水流开关监测到水流量低于设定值时，该热泵系统会发出报警。

实施例一

请参阅图1。在本实施例中，所述四通阀50包括进口a、第一接口b、第二接口c和第三接口d，所述压缩机机组通过所述油分离器103的出口与所述四通阀50的进口a连接，所述四通阀的第一接口b与所述室外换热器20的一端口连接，所述室外换热器20的另一端口经所述主电磁阀30与所述用户侧换热器机组的端口连接，所述用户侧换热器机组的另一端口与所述四通阀50的第二接口c连接，所述四通阀50的第三接口d经所述气液分离器104与所述压缩机机组的吸气口连接。

所述用户侧换热器机组包括用户侧换热器40和三通阀41，所述用户侧换热器40的进水口与所述三通阀41的出口A连接，所述三通阀41包括第一接口B和第二接口C，所述三通阀的第一接口B与所述生活热水水箱42的出水口连接，所述三通阀的第二接口C与所述制冷 /热水箱43的出水口连接，所述生活热水水箱42和所述制冷/热水箱43的回水口经所述回水管路与所述用户侧换热器40的回水口连接；其中，所述回水管路上依次设置有回水温度传感器402、回水水泵403和回水水流开关404，且在所述用户侧换热器40和所述三通阀41之间的管路上设置有进水温度传感器401；在其中一个实施例中，所述回水水泵403为变频水泵。

在本实施例中，生活热水模式下制冷剂的流向为：压缩机机组→四通阀进口a→四通阀第二接口c→用户侧换热器→主电磁阀→室外换热器→四通阀第一接口b→四通阀第三接口d →压缩机机组。

其中，在用户侧组件内，所述用户侧组件的水泵打开，生活热水水箱内的水流经所述三通阀的第一接口B，后经所述三通阀出口A进入所述用户侧换热器，被加热后的水流经所述回水管路回流至所述生活热水水箱。

在本实施例中，制冷模式下制冷剂的流向为：压塑机机组→四通阀进口a→四通阀第一出口b→室外换热器→主电磁阀→用户侧换热器→四通阀第二接口c→四通阀第三接口d→压缩机机组。

其中，在用户侧组件内，所述回水水泵打开，制冷/热水箱内的水流经所述三通阀的第二接口C，后经所述三通阀的出口A进入用户侧换热器，经冷却后的水流经所述回水管路回流至所述用户侧换热器。

在本实施例中，制热模式下制冷剂的流向为：压缩机机组→四通阀进口a→四通阀第二接口c→用户侧换热器→主电磁阀→室外换热器→四通阀第一接口b→四通阀第三接口d→压缩机机组。

其中，在用户侧组件内，所述回水水泵打开，制冷/热水箱内的水流经所述三通阀的第二接口C，后经所述三通阀的出口A进入用户侧换热器，被加热后的水流经所述回水管路回流至所述用户侧换热器。

在本实施例中，热泵系统内的控制器接收生活热水的需求，优选满足生活热水的需求，当有制热或制冷的需求时，通过三通阀在完成生活热水的需求后，快速的切换至制热或者制冷模式；同时监测用户侧组件内的进水温度和回水温度，以及生活热水水箱和制冷/热水箱内的温度，防止用户侧换热器出现过热或者过冷问题。

实施例二

请参阅图2。在本实施例中，所述四通阀50包括进口a、第一接口b、第二接口c和第三接口d，所述用户侧换热器机组包括生活热水换热器51和制冷/热换热器52，所述油分离器103的出口经所述生活热水换热器与所述四通阀50的进口a相连，所述四通阀的第一接口 b经所述气液分离器与所述压缩机机组的吸气口连接；所述四通阀的第二接口c与所述室外换热器20连接，所述室外换热器20通过所述主电磁阀30与所述制冷/热换热器52相连接，所述制冷/热换热器52的另一个端口与所述四通阀的第三接口d连接。

所述生活热水换热器51的出水口与所述生活热水水箱510的进水口连接，所述生活热水水箱510的回水口经所述第一回水管路与所述生活热水换热器51的进水口连接，所述第一回水管路上依次设置有第一回水温度传感器512、第一回水水泵513和第一回水水流开关514。

所述制冷/热换热器52的出水口与所述制冷/热水箱520的进水口连接，所述制冷/热水箱520的回水口经第二回水管路与所述制冷/热换热器52的进水口连接，所述第二回水管路上依次设置有第二回水温度传感器522、第二回水水泵523和第二回水水流开关，所述制冷/ 热换热器52的出水口与所述制冷/热水箱520的进水口之间设置有第二进水温度传感器521。

在本实施例中，生活热水模式下制冷剂的流向为：压缩机机组→生活热水换热器→四通阀进口a→四通阀第二接口c→室外换热器→主电磁阀→制冷/热换热器→四通阀第三接口d →四通阀第一接口b→压缩机机组。

其中，生活热水水箱的水泵打开，生活热水水箱内的水流进入所述生活热水换热器，被加热后的水流经所述第一回水管路回流至所述生活热水水箱。

在本实施例中，制冷模式下制冷剂的流向为：压缩机机组→生活热水换热器→四通阀进口a→四通阀第二接口c→室外换热器→主电磁阀→制冷/热换热器→四通阀第三接口d→四通阀第一接口b→压缩机机组。

其中，生活热水水箱的水泵关闭，制冷/热水箱的水泵打开，制冷/热水箱的水流进入所述制冷/热换热器后，经冷却后的水流经所述第二回流管路回流至制冷/热水箱。

在本实施例中，制热模式下制冷剂的流向为：压缩机机组→生活热水换热器→四通阀进口a→四通阀第三接口d→制冷/热换热器→主电磁阀→室外换热器→四通阀第二接口c→四通阀第一接口b→压缩机组。

其中，生活热水水箱的水泵可以打开也可以关闭，制冷/热水箱的水泵打开，在满足生活热水的需求后，可通过关闭第一回水水泵，关闭生活热水的供给；制冷/热水箱内的水流进入制冷/热换热器，被加热后的水流经所述第二回水管路回流至所述制冷/热水箱。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。