热泵系统的制作方法

文档序号:32812355发布日期:2023-01-04 02:30阅读:65来源:国知局
热泵系统的制作方法

1.本公开涉及制冷制热系统,特别涉及一种热泵系统。


背景技术:

2.在我国南方地区,冬季的空气中蕴含了大量的低温、高湿低品位空气热能,通过热源塔与空气进行热交换,利用热泵机组提取其中的热能为建筑提供热源;在夏季,将热源塔用作冷却塔,利用水蒸发冷却与空气进行热交换,利用热泵机组提取其中的冷能为建筑提供冷源,由此形成的一种新型的热泵系统——热源塔热泵系统。
3.离心式热泵机组具有清洁、环保、节能、高效的优点,近年来,在大型集中供暖系统的应用越来越广泛。热源塔热泵系统冬季热源温度低至-15℃时,制取50℃的热水,压缩机运行压比高达9.0,而现有的离心压缩机主要为双级压缩,最高压比约为4.5,所需的运行压比远超出双级离心压缩机压比极限。夏季制冷时,压缩机运行压比3.0。从而,压缩机难以匹配制热时的高压比和制冷时的低压比。


技术实现要素:

4.本公开的目的在于提供一种热泵系统,旨在解决压缩机难以匹配制热时的高压比和制冷时的低压比的问题。
5.本公开提供一种热泵系统,包括冷媒循环回路,所述冷媒循环回路包括主冷媒管路和通过主冷媒管路顺次连接的蒸发器、压缩装置、冷凝器和节流装置;所述压缩装置包括通过主冷媒管路串接的第一压缩机和第二压缩机,所述第一压缩机的进口通过主冷媒管路连接所述蒸发器,所述第一压缩机的出口通过主冷媒管路连接所述第二压缩机的进口,所述第二压缩机的出口通过主冷媒管路连接所述冷凝器;所述冷媒循环回路还包括切换装置,所述切换装置与所述主冷媒管路连接,被配置为使所述冷媒循环回路具有第一循环工作状态和第二循环工作状态,在所述第一循环工作状态,所述第一压缩机和所述第二压缩机中的一个压缩所述冷媒循环回路中的冷媒,另一个停止压缩所述冷媒,在所述第二循环工作状态,所述第一压缩机和所述第二压缩机串联并压缩冷媒。
6.在一些实施例的热泵系统中,所述切换装置包括:
7.旁通部,包括与所述第一压缩机并联的第一旁通管路和/或与所述第二压缩机并联的第二旁通管路;和
8.切换部,被配置为可选择地使所述第一旁通管路和所述第一压缩机之一接入所述冷媒循环回路,另一与所述冷媒循环回路断开,和/或可选择地使所述第二旁通管路和所述第二压缩机之一接入所述冷媒循环回路,另一与所述冷媒循环回路断开。
9.在一些实施例的热泵系统中,所述切换部包括:
10.第一切换阀和第二切换阀,所述第一切换阀设置于所述第一旁通管路上,被配置为控制所述第一旁通管路的通断,所述第二切换阀设置于所述第一压缩机的进口和所述第一旁通管路之间的所述主冷媒管路上或设置于所述第一压缩机的出口和所述第一旁通管
路之间的所述主冷媒管路上;和/或
11.第三切换阀和第四切换阀,所述第三切换阀设置于所述第二旁通管路上,被配置为控制所述第二旁通管路的通断,所述第四切换阀设置于所述第二压缩机的进口和所述第二旁通管路之间的所述主冷媒管路上或设置于所述第二压缩机的出口和所述第二旁通管路之间的所述主冷媒管路上。
12.在一些实施例的热泵系统中,所述冷媒循环回路还包括:
13.闪发器,连接于所述冷凝器和所述蒸发器之间的所述主冷媒管路上;和
14.补气管路,连接所述闪发器的气体出口与所述压缩装置,被配置为向所述压缩装置补气。
15.在一些实施例的热泵系统中,所述补气管路包括:
16.第一补气支路,连接于所述闪发器的气体出口与第二压缩机的进口之间;和/或
17.第二补气支路,连接于所述闪发器的气体出口与所述第二压缩机的补气口之间;和/或
18.第三补气支路,连接于所述闪发器的气体出口与所述第一压缩机的补气口之间。
19.在一些实施例的热泵系统中,所述冷媒循环回路还包括:
20.第一补气阀,设置于所述第一补气支路上,被配置为控制所述第一补气支路的通断;和/或
21.第二补气阀,设置于所述第二补气支路上,被配置为控制所述第二补气支路的通断;和/或
22.第三补气阀,设置于所述第三补气支路上,被配置为控制所述第三补气支路的通断。
23.在一些实施例的热泵系统中,所述节流装置包括通过所述主冷媒管路连接的第一节流部和第二节流部,所述闪发器位于所述第一节流部和所述第二节流部之间的所述主冷媒管路上。
24.在一些实施例的热泵系统中,所述闪发器布置于所述冷凝器上。
25.在一些实施例的热泵系统中,所述冷媒循环回路还包括止回阀,所述止回阀设置于所述第二压缩机的出口与所述冷凝器之间的所述主冷媒管路上。
26.在一些实施例的热泵系统中,
27.所述第一压缩机为双级离心压缩机;和/或
28.所述第二压缩机为双级离心压缩机。
29.在一些实施例的热泵系统中,
30.所述第一压缩机布置于所述蒸发器上;和/或
31.所述第二压缩机布置于所述冷凝器上。
32.在一些实施例的热泵系统中,还包括润滑油回路,所述润滑油回路包括:
33.油箱,被配置为储存润滑油;
34.第一压缩机润滑回路,被配置为向所述第一压缩机提供并回收所述润滑油;和
35.第二压缩机润滑油路,被配置为向所述第二压缩机提供并回收润滑油。
36.在一些实施例的热泵系统中,
37.所述第一压缩机润滑回路包括第一供油路、第一油泵和第一回油路,所述第一供
油路连接所述油箱和所述第一压缩机,用于从所述油箱向所述第一压缩机供油,所述第一油泵被配置为驱动所述第一压缩机润滑回路内的润滑油流动,所述第一回油路连接所述第一压缩机和所述油箱,用于从所述第一压缩机向所述油箱回油;和/或
38.所述第二压缩机润滑回路包括第二供油路、第二油泵和第二回油路,所述第二供油路连接所述油箱和所述第二压缩机,用于从所述油箱向所述第二压缩机供油,所述第二油泵被配置为驱动所述第二压缩机润滑回路内的润滑油流动,所述第二回油路连接所述第二压缩机和所述油箱,用于从所述第二压缩机向所述油箱回油。
39.在一些实施例的热泵系统中,所述第一油泵和所述第二油泵位于所述油箱内并分别设置于所述油箱的相对的两端。
40.在一些实施例的热泵系统中,
41.所述第一压缩机润滑回路还包括第一回油阀上,被配置为控制所述第一回油路的通断;和/或
42.所述第二压缩机润滑回路还包括第二回油阀,所述第二回油阀设置于所述第二回油路上,被配置为控制所述第二回油路的通断。
43.在一些实施例的热泵系统中,所述润滑油回路还包括:
44.引射器;
45.高压引射气管,连接于所述冷凝器与所述引射器之间,被配置为向所述引射器供应高压引射气体;
46.蒸发器出油管,连接于所述蒸发器与所述引射器之间,被配置为向所述引射器供应润滑油;和
47.油箱进油管,连接于所述引射器和所述油箱之间,被配置为将所述高压引射气体和所述润滑油的混合物供应至所述油箱。
48.在一些实施例的热泵系统中,还包括冷却流路,所述冷却流路包括:
49.第一压缩机冷却流路,连接所述冷凝器、所述第一压缩机和所述蒸发器,被配置为冷却所述第一压缩机;和
50.第二压缩机冷却流路,连接所述冷凝器、所述第二压缩机和所述蒸发器,被配置为冷却所述第二压缩机。
51.在一些实施例的热泵系统中,
52.所述第一压缩机冷却流路包括第一进液管、第一冷油管和第一回气管,所述第一进液管连接于所述冷凝器和所述第一压缩机的电机箱之间,所述第一冷油管连接于第一进液管与所述第一压缩机的第一高位油箱之间,所述第一回气管连接于所述第一压缩机的第一电机腔与所述蒸发器之间;和/或
53.所述第二压缩机冷却流路包括第二进液管、第二冷油管和第二回气管,所述第二进液管连接于所述冷凝器和所述第二压缩机的电机箱之间,所述第二冷油管连接于第二进液管与所述第二压缩机的第二高位油箱之间,所述第二回气管连接于所述第二压缩机的第二电机腔与所述蒸发器之间。
54.在一些实施例的热泵系统中,
55.所述第一压缩机冷却流路还包括第一冷油阀,所述第一冷油阀设置于所述第一冷油管上,被配置为控制所述第一冷油管的通断;和/或
56.所述第二压缩机冷却流路还包括第二冷油阀,所述第二冷油阀设置于所述第二冷油管上,被配置为控制所述第二冷油管的通断。
57.在一些实施例的热泵系统中,
58.所述第一压缩机冷却流路还包括第一进液阀,所述第一进液阀设置于所述第一进液管上,被配置为控制所述第一进液管的通断;和/或
59.所述第二压缩机冷却流路还包括第二进液阀,所述第二进液阀设置于所述第二进液管上,被配置为控制所述第二进液管的通断。
60.在一些实施例的热泵系统中,
61.所述第一压缩机冷却流路还包括第一回气阀,所述第一回气阀设置于所述第一回气管上,被配置为控制所述第一回气管的通断;和/或
62.所述第二压缩机冷却流路还包括第二回气阀,所述第二回气阀设置于所述第二回气管上,被配置为控制所述第二回气管的通断。
63.在一些实施例的热泵系统中,还包括水循环回路,所述水循环回路包括主水路、热源塔和末端换热器,所述热源塔通过所述主水路可切换地与所述蒸发器和所述冷凝器之一连接,所述末端换热器通过所述主水路可切换地与所述蒸发器和所述冷凝器另一连接。
64.基于本公开提供的热泵系统,在冬季制热时,可以使冷媒循环回路切换至第二循环工作状态,采用第一压缩机和第二压缩机两台压缩机串联压缩冷媒,满足冬季制热时的高压比需求。同时,夏季制冷时,可以使冷媒循环系统只开启第一压缩机或第二压缩机一台压缩机单独压缩冷媒,匹配制冷所需运行压比。通过压缩机单台运行与串联运行的切换控制,实现运行压比匹配,既保证在冬季制热高压比运行的稳定性,又提高在夏季制冷低压比运行的能效。
65.通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
66.此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解,构成本技术的一部分,本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开,并不构成对本公开的不当限定。在附图中:
67.图1为本公开一实施例的热泵系统的原理图,其中示出了热泵系统的冷媒循环回路和水循环回路。
68.图2为图1所示实施例的热泵系统的冷媒循环回路的原理图。
69.图3为适于图1所示实施例的润滑油回路的原理图。
70.图4为适于图1所示实施例的冷却流路的原理图。
71.图5为本公开另一实施例的热泵系统的冷媒循环回路的原理图。
具体实施方式
72.下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提
下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
73.除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
74.在本公开的描述中,需要理解的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本公开保护范围的限制。
75.如图1至图5所示,本公开实施例提供一种热泵系统,包括冷媒循环回路,冷媒循环回路包括主冷媒管路13和通过主冷媒管路13顺次连接的蒸发器3、压缩装置、冷凝器4和节流装置。压缩装置包括通过主冷媒管路13串接的第一压缩机1和第二压缩机2,第一压缩机1的进口通过主冷媒管路13连接蒸发器3,第一压缩机1的出口通过主冷媒管路13连接第二压缩机2的进口,第二压缩机2的出口通过主冷媒管路13连接冷凝器4。冷媒循环回路还包括切换装置,切换装置与主冷媒管路13连接,被配置为使冷媒循环回路具有第一循环工作状态和第二循环工作状态,在第一循环工作状态,第一压缩机1和第二压缩机2中的一个压缩冷媒循环回路中的冷媒,另一个停止压缩冷媒,在第二循环工作状态,第一压缩机1和第二压缩机2串联并压缩冷媒。
76.根据本公开实施例的热泵系统,在冬季制热时,可以使冷媒循环回路切换至第二循环工作状态,采用第一压缩机和第二压缩机两台压缩机串联压缩冷媒,满足冬季制热时的高压比需求,可以在热源温度-15℃时,正常制取50℃的热水。同时,兼顾夏季制冷需求,制冷时,可以使冷媒循环系统只开启一台压缩机,匹配制冷所需运行压比。通过压缩机单台运行与串联运行的切换控制,实现运行压比匹配,既保证在冬季制热高压比运行的稳定性,又提高在夏季制冷低压比运行的能效。
77.如图1、图2和图5所示,在一些实施例的热泵系统中,切换装置包括旁通部和切换部。旁通部包括与第一压缩机1并联的第一旁通管路14和/或与第二压缩机2并联的第二旁通管路21。切换部被配置为可选择地使第一旁通管路14和第一压缩机1之一接入冷媒循环回路,另一与冷媒循环回路断开,和/或可选择地使第二旁通管路21和第二压缩机2之一接入冷媒循环回路,另一与冷媒循环回路断开。
78.如图1、图2和图5所示,在一些实施例的热泵系统中,切换部包括:
79.第一切换阀6和第二切换阀7,第一切换阀6设置于第一旁通管路14上,被配置为控制第一旁通管路14的通断,第二切换阀7设置于第一压缩机1的进口和第一旁通管路14之间的主冷媒管路13上或设置于第一压缩机1的出口和第一旁通管路14之间的主冷媒管路13上;和/或
80.第三切换阀19和第四切换阀18,第三切换阀19设置于第二旁通管路21上,被配置为控制第二旁通管路21的通断,第四切换阀18设置于第二压缩机2的进口和第二旁通管路
21之间的主冷媒管路13上或设置于第二压缩机2的出口和第二旁通管路21之间的主冷媒管路13上。
81.如图1和图2,在一些实施例的热泵系统中,切换部包括第一切换阀6和第二切换阀7。第一切换阀6设置于第一旁通管路14上,被配置为控制第一旁通管路14的通断。第二切换阀7第一压缩机1的出口和第一旁通管路14之间的主冷媒管路13上。第一切换阀6和第二切换阀7例如为电动阀,例如均为电动蝶阀。
82.在图1和图2所示的实施例中,在冷媒循环回路的第一循环工作状态,第一压缩机1停止压缩冷媒而第二压缩机2压缩冷媒。
83.如图5所示,在一些实施例的热泵系统中,切换部包括第三切换阀19和第四切换阀18。第三切换阀19设置于第二旁通管路21上,被配置为控制第二旁通管路21的通断。第四切换阀18设置于第二压缩机2的出口和第二旁通管路21之间的主冷媒管路13上。第三切换阀19和第四切换阀18例如为电动阀,例如均为电动蝶阀。
84.在图5所示的实施例中,在冷媒循环回路的第一循环工作状态,第一压缩机1压缩冷媒而第二压缩机2停止压缩冷媒。
85.在未图示的实施例中,切换部可以同时包括第一切换阀、第二切换阀、第三切换阀和第四切换阀,以在第一循环工作状态时选择第一压缩机压缩或第二压缩机压缩冷媒。
86.如图1、图2和图5所示,在一些实施例的热泵系统中,冷媒循环回路还包括闪发器和补气管路。闪发器5连接于冷凝器4和蒸发器3之间的主冷媒管路13上。补气管路连接闪发器5的气体出口与压缩装置,被配置为向压缩装置补气。
87.如图1、图2和图5所示,在一些实施例的热泵系统中,补气管路包括:
88.第一补气支路15,连接于闪发器5的气体出口与第二压缩机2的进口之间;和/或
89.第二补气支路16,连接于闪发器5的气体出口与第二压缩机2的补气口之间;和/或
90.第三补气支路17,连接于闪发器5的气体出口与第一压缩机1的补气口之间。
91.如图1和图2所示的实施例中,补气管路包括第一补气支路15和第二补气支路16。第一补气支路15连接于闪发器5的气体出口与第二压缩机2的进口之间。第二补气支路16连接于闪发器5的气体出口与第二压缩机2的补气口之间。
92.如图5所示的实施例中,补气管路包括第一补气支路15和第三补气支路17。第一补气支路15连接于闪发器5的气体出口与第二压缩机2的进口之间。第三补气支路17连接于闪发器5的气体出口与第一压缩机1的补气口之间。
93.如图1、图2和图5所示,在一些实施例的热泵系统中,冷媒循环回路还包括:
94.第一补气阀8,设置于第一补气支路15上,被配置为控制第一补气支路15的通断;和/或
95.第二补气阀9,设置于第二补气支路16上,被配置为控制第二补气支路16的通断;和/或
96.第三补气阀20,设置于第三补气支路17上,被配置为控制第三补气支路17的通断。
97.如图1和图2所示的实施例中,冷媒循环回路包括第一补气阀8和第二补气阀9。第一补气阀8设置于第一补气支路15上,被配置为控制第一补气支路15的通断。第二补气阀9设置于第二补气支路16上,被配置为控制第二补气支路16的通断。
98.如图5的实施例中,冷媒循环回路包括第一补气阀8和第三补气阀20。第一补气阀8
设置于第一补气支路15上,被配置为控制第一补气支路15的通断。第三补气阀20设置于第三补气支路17上,被配置为控制第三补气支路17的通断。
99.在未图示的实施例中,补气管路可以同时包括第一补气支路、第二补气支路和第三补气支路。在未图示的实施例中,冷媒循环回路可以同时包括第一补气阀、第二补气阀和第三补气阀。
100.第一补气阀8、第二补气阀9和第三补气阀20例如为电动阀。电动阀可为电动蝶阀,或电动球阀,或电磁阀。
101.如图1、图2和图5所示,节流装置包括通过主冷媒管路13连接的第一节流部11和第二节流部12,闪发器5位于第一节流部11和第二节流部12之间的主冷媒管路13上。
102.如图1、图2和图5所示,在一些实施例的热泵系统中,闪发器5布置于冷凝器4上。
103.如图1和图2所示,在一些实施例的热泵系统中,冷媒循环回路还包括止回阀10,止回阀10设置于第二压缩机2的出口与冷凝器4之间的主冷媒管路13上。
104.止回阀10利于防止压缩装置停机时,冷凝器4中的高压气体倒流导致压缩装置反转。
105.如图1、图2和图5所示,在一些实施例的热泵系统中,第一压缩机1为双级离心压缩机;第二压缩机2为双级离心压缩机。
106.在未图示的实施例中,第一压缩机和第二压缩机可以分别为其它形式的压缩机。例如第一压缩机和第二压缩机可以均为单级离心压缩机,或者二者之一为双级离心压缩机,另一为单级离心压缩机。
107.第一压缩机和第二压缩机可以均为定频离心压缩机,或者均为变频离心压缩机,或者二者之一为定频离心压缩机,另一为变频离心压缩机。
108.如图1、图2和图所示,在一些实施例的热泵系统中,第一压缩机1布置于蒸发器3上;和/或第二压缩机2布置于冷凝器4上。
109.如图1和图3所示,在一些实施例的热泵系统中,热泵系统还包括润滑油回路,润滑油回路包括油箱39、第一压缩机润滑回路和第二压缩机润滑油路。油箱39被配置为储存润滑油。第一压缩机润滑回路被配置为向第一压缩机1提供并回收润滑油。第二压缩机润滑油路被配置为向第二压缩机2提供并回收润滑油。
110.如图1和图3所示,在一些实施例的热泵系统中,第一压缩机润滑回路包括第一供油路42、第一油泵40和第一回油路43,第一供油路42连接油箱39和第一压缩机1,用于从油箱39向第一压缩机1供油,第一油泵40被配置为驱动第一压缩机润滑回路内的润滑油流动,第一回油路43连接第一压缩机1和油箱39,用于从第一压缩机1向油箱39回油;和/或第二压缩机润滑回路包括第二供油路45、第二油泵41和第二回油路46,第二供油路45连接油箱39和第二压缩机2,用于从油箱39向第二压缩机2供油,第二油泵41被配置为驱动第二压缩机润滑回路内的润滑油流动,第二回油路46连接第二压缩机2和油箱39,用于从第二压缩机2向油箱39回油。
111.如图1和图3所示,在一些实施例的热泵系统中,第一油泵40和第二油泵41位于油箱39内并分别设置于油箱39的相对的两端。
112.如图1和图3所示,在一些实施例的热泵系统中,第一压缩机润滑回路还包括第一回油阀47,第一回油阀47设置于第一回油路43上,被配置为控制第一回油路43的通断。第一
回油阀47例如为电动阀,电动阀例如为电磁阀,或者电动球阀。
113.在一些未图示的实施例中,第二压缩机润滑回路也可以包括第二回油阀,第二回油阀设置于第二回油路46上,被配置为控制第二回油路46的通断。
114.如图1和图3所示,在一些实施例的热泵系统中,润滑油回路还包括引射器和与引射器配套的高压引射气管、蒸发器出油管和油箱进油管。引射器和与引射器配套的高压引射气管、蒸发器出油管和油箱进油管的数量可以分别为一个,也可以分别为多个。
115.如图1和图3所示,分别设置引射器33和引射器38。与引射器33对应设置有高压引射气管31、蒸发器出油管32、蒸发器出油管32和油箱进油管34。高压引射气管31连接于冷凝器4与引射器33之间,被配置为向引射器33供应高压引射气体。蒸发器出油管32连接于蒸发器3与引射器33之间,被配置为向引射器33供应润滑油。油箱进油管34连接于引射器33和油箱39之间,被配置为将高压引射气体和润滑油的混合物供应至油箱39。
116.与引射器38对应设置有高压引射气管35、蒸发器出油管36、蒸发器出油管36和油箱进油管37。高压引射气管35连接于冷凝器4与引射器38之间,被配置为向引射器38供应高压引射气体。蒸发器出油管36连接于蒸发器3与引射器38之间,被配置为向引射器38供应润滑油。油箱进油管37连接于引射器38和油箱39之间,被配置为将高压引射气体和润滑油的混合物供应至油箱39
117.如图1和图4所示,在一些实施例的热泵系统中,热泵系统还包括冷却流路,冷却流路包括第一压缩机冷却流路和第二压缩机冷却流路。第一压缩机冷却流路连接冷凝器4、第一压缩机1和蒸发器3,被配置为冷却第一压缩机1。第二压缩机冷却流路连接冷凝器4、第二压缩机2和蒸发器3,被配置为冷却第二压缩机2。
118.如图1和图4所示,在一些实施例的热泵系统中,第一压缩机冷却流路包括第一进液管53、第一冷油管55和第一回气管51,第一进液管53连接于冷凝器4和第一压缩机1的电机箱202之间,第一冷油管55连接于第一进液管53与第一压缩机1的第一高位油箱101之间,第一回气管51连接于第一压缩机1的第一电机腔101与蒸发器3之间;和/或第二压缩机冷却流路包括第二进液管59、第二冷油管57和第二回气管60,第二进液管59连接于冷凝器4和第二压缩机2的电机箱202之间,第二冷油管57连接于第二进液管59与第二压缩机2的第二高位油箱201之间,第二回气管60连接于第二压缩机2的第二电机腔202与蒸发器3之间。
119.如图1和图4所示,在一些实施例的热泵系统中,第一压缩机冷却流路还包括第一冷油阀56,第一冷油阀56设置于第一冷油管55上,被配置为控制第一冷油管55的通断。第二压缩机冷却流路还包括第二冷油阀58,第二冷油阀58设置于第二冷油管57上,被配置为控制第二冷油管57的通断。
120.如图1和图4所示,在一些实施例的热泵系统中,第一压缩机冷却流路还包括第一进液阀54,第一进液阀54设置于第一进液管53上,被配置为控制第一进液管53的通断。
121.在未图示的实施例中,第二压缩机冷却流路可以包括第二进液阀,第二进液阀设置于第二进液管59上,被配置为控制第二进液管59的通断。
122.如图1和图4所示,在一些实施例的热泵系统中,第一压缩机冷却流路还包括第一回气阀52,第一回气阀52设置于第一回气管51上,被配置为控制第一回气管51的通断。
123.在未图示的实施例中,第二压缩机冷却流路可以包括第二回气阀,第二回气阀设置于第二回气管60上,被配置为控制第二回气管60的通断。
124.前述各进液阀、回气阀和冷油阀例如为电动阀,电动阀例如电磁阀,或者电动球阀。
125.如图1所示,在一些实施例的热泵系统中,热泵系统还包括水循环回路,水循环回路包括主水路77、热源塔71和末端换热器73,热源塔71通过主水路77可切换地与蒸发器3和冷凝器4之一连接,末端换热器73通过主水路77可切换地与蒸发器3和冷凝器4另一连接。
126.如图1所示,本公开实施例的热泵系统包括图2所示的冷媒循环回路和水循环回路,冷媒循环回路参考此前描述,水循环回路主要包括主水路77、热源塔71、第一循环水泵72、末端换热器73、第二循环水泵74、工作模式切换部70、浓缩装置75、第三循环水泵76和浓缩支路78。热源塔71和第一循环水泵72通过主水路77串接,并通过工作模式切换部70可切换地连接于蒸发器3和冷凝器4之一;末端换热器73和第二循环水泵74通过主水路77串接,并通过主水路77和工作模式切换部70可切换地连接于蒸发器3和冷凝器4另一。
127.例如,工作模式切换部70切换至图1所示状态时,热源塔71、第一循环水泵72、工作模式切换部70和蒸发器3通过主水路77顺次连接,构成一个循环回路;同时,末端换热器73、第二循环水泵74、工作模式切换部70和冷凝器4通过主水路77顺次连接,构成一个循环回路,此时热泵系统处于制热模式。
128.在未图示的制冷模式下,工作模式切换部70可以切换至使热源塔71、第一循环水泵72、工作模式切换部70和冷凝器4通过主水路77顺次连接,构成一个循环回路;同时,末端换热器73、第二循环水泵74、工作模式切换部70和蒸发器3通过主水路77顺次连接,构成一个循环回路。
129.其中,第一循环水泵72用于为热源塔71所在的循环回路提供动力,第二循环水泵72用于为末端换热器73所在的循环回路提供动力。
130.浓缩装置75、第三循环水泵76和浓缩支路78被配置为浓缩和存储防冻液。
131.图5所示的冷媒循环回路可以替代图2所示的冷媒循环回路应用于图1的热泵系统中;另外,图3所示的润滑油回路和图4所示的冷却流路也适用于图5所示的冷媒循环回路替代图2所示的冷媒循环回路后的热泵系统内,在此不做过多说明。
132.以下结合图1至图5说明本公开实施例的运行过程。
133.如图2所示,在冬季制热模式运行时,第一切换阀6关闭、第二切换阀7开启、第一补气阀8开启、第二补气阀9关闭,蒸发器3的气态冷媒经第一压缩机1压缩后排出,经过第二切换阀7进入第二压缩机2再进行压缩,最终排入冷凝器4中。冷凝器4的液态冷媒,经过一级节流后进入闪发器5,闪发后的气态冷媒经过第一补气阀8与第一压缩机1排气混合,然后进入第二压缩机2,闪发后的液态冷媒经过二级节流进入蒸发器3,以此实现循环。夏季制冷模式运行时,第一切换阀6开启、第二切换阀7关闭、第一补气阀8关闭、第二补气阀9开启,蒸发器3的气态冷媒经过第一切换阀6直接进入第二压缩机2进行压缩,再排入冷凝器4中。冷凝器4的液态冷媒经过第一节流部11进行一级节流后进入闪发器5,闪发后的气态冷媒经过第二补气阀9进入第二压缩机2的补气口,闪发后的液态冷媒经过第二节流部12进行二级节流后进入蒸发器3,以此实现循环。
134.如图3所示,在具体实施时,油箱39布置热泵系统底部,油箱39内部两侧设有为第一压缩机1供油的第一油泵40和为第二压缩机2供油的第二油泵41。在冬季制热时第一压缩机1和第二压缩机2串联运行,第一回油阀47开启,在夏季制冷时第二压缩机2单独开启,第
一回油阀47关闭,避免第一压缩机1出现串气。
135.如图4所示,在具体实施时,第一压缩机冷却流路包括第一进液阀54、第一回气阀52和第一冷油阀56,第二压缩机冷却流路包括第二冷油阀58。在冬季制热时第一压缩机1和第二压缩机2串联运行,第一进液阀54和第一回气阀52开启,在夏季制冷时第二压缩机2单独开启,第一进液阀54和第一回气阀52关闭,避免第一压缩机1出现串气。
136.如图5所示,冬季制热运行时,第一压缩机1和第二压缩机串联运行时,第三切换阀19关闭,第一补气阀8开启,闪发器5补气补入两个压缩机之间的主冷媒管路13。夏季制冷模式第一压缩机1单独运行,第三补气阀20开启,第一补气阀8关闭,闪发器5补气补入第一压缩机1的补气口。
137.根据以上描述可知,本公开实施例的热泵系统可以实现以下技术效果至少之一:
138.冬季制热时,采用第一压缩机、第二压缩机两台压缩机双级离心压缩机串联压缩冷媒,利于实现冬季制热所需的高压比。夏季制冷时可以采用第一压缩机或第二压缩机单独压缩冷媒,匹配制冷所需运行压比。
139.两台压缩机采用双级压缩机时,两台压缩机串联压缩冷媒相当于四级压缩机压缩冷媒,更有利于满足冬季制热所需的高压比。
140.夏季制冷时可以采用第二压缩机单独压缩冷媒,由于第一压缩机容积流量大,电机功率小,夏季制冷时,采用第二压缩机兼顾制冷工况,利于更好的匹配流量和压比,避免出现“小马拉大车”现象,利于提高系统运行稳定性。
141.热泵系统的冷媒循环回路配置一个闪发器,采用补气切换控制策略,双压缩机运行时,可以从两台压缩机中间补气,单台压缩机运行时,可以从运行的压缩机的补气口补气,通过补气切换均衡压比分配,实现双工况高效运行。
142.第一压缩机布置于蒸发器上,第二压缩机和闪发器布置于冷凝器上,使热泵系统整体结构紧凑,节省工程安装占地面积。
143.热泵系统设有一个共同油箱,为第一压缩机供油的第一油泵和为第二压缩机供油的第二油泵分别设置于油箱两侧,利于热泵系统回油至共同油箱,避免出现因回油不均匀,而导致单个压缩机缺油的现象。
144.利于防止压缩机串气。以图2所示实施例为例,第一压缩机润滑回路还包括第一回油阀47,第一压缩机冷却流路包括第一回气阀52,冷却流路和润滑流路上设有阀门,当第二压缩机2单独运行时,第一回油阀47和第一回气阀52关闭,利于防止第一压缩机出现串气的现象。
145.最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换,其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。
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