热泵机组及其控制方法与流程

本发明涉及热泵，具体提供一种热泵机组及其控制方法。

背景技术：

1、热泵机组的工作原理是利用热泵循环过程中的制冷剂的相变和热传递来实现热量的转移。当制冷剂在蒸发器中吸收热量时，它蒸发成气态，然后通过压缩机增压。之后，在冷凝器中，制冷剂释放热量，冷凝成液态，再通过膨胀阀降压并返回蒸发器，循环往复。热泵机组广泛应用于供热、供冷和热水生产等领域。不同类型的热泵机组根据热源的不同可以分为地源热泵机组、水源热泵机组和空气源热泵机组等。选择适合的热泵机组需要考虑诸多因素，如环境条件、能耗要求、热负荷等。在安装和使用热泵机组时，需要遵循相关的设计、安装和维护准则，以确保其高效、可靠、安全地运行。

2、在某些工况下，例如较大规模的餐厅，既需要开水用于后厨做菜，又需要为许多顾客提供能直接饮用的温水，此时需要前侧设置饮水机，后侧设置烧水设备，成本较大，现有设备无法很好地解决上述问题，不能够满足不同的用水需求。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有设备难以同时提供两种不同温度的热水的问题。

2、在第一方面，本发明提供一种热泵机组，所述热泵机组包括第一冷媒循环回路、第一换热水路、第二冷媒循环回路、第二换热水路，

3、所述第一冷媒循环回路依次设置有第一压缩机、第一蒸发器、第一节流阀和第一冷凝器；

4、所述第二冷媒循环回路依次设置有第二压缩机、第二蒸发器、第二节流阀和第二冷凝器；

5、所述第一换热水路经过所述第一冷凝器和所述第二蒸发器，所述第二换热水路经过所述第二冷凝器。

6、在上述热泵机组的优选技术方案中，所述第一换热水路包括第一主管路以及呈并联设置的第一分支路和第二分支路，所述第一分支路和所述第二分支路均与所述第一主管路相连通，所述第一主管路流经所述第一冷凝器，所述第一分支路流经所述第二蒸发器。

7、在上述热泵机组的优选技术方案中，所述热泵机组还包括第一阀装置，所述第一阀装置设置成能够控制所述第一分支路的通断状态和所述第二分支路的通断状态。

8、在上述热泵机组的优选技术方案中，所述第二冷媒循环回路包括第二主管路以及呈并联设置的第三分支路和第四分支路，所述第三分支路和所述第四分支路均与所述第二主管路相连通；

9、所述第一分支路和所述第三分支路流经所述第二蒸发器并在所述第二蒸发器内进行换热；

10、所述热泵机组还包括第三蒸发器，所述第三蒸发器设置在所述第四分支路上。

11、在上述热泵机组的优选技术方案中，所述热泵机组还包括第二阀装置和第三阀装置，所述第二阀装置和所述第三阀装置设置成能够控制所述第二主管路与所述第三分支路和所述第四分支路的通断状态。

12、在上述热泵机组的优选技术方案中，所述热泵机组的出水管路连接至所述第一主管路，在所述第一换热水路的水流方向上，所述出水管路位于所述第一分支路的前方。

13、在上述热泵机组的优选技术方案中，所述出水管路与所述第一主管路的连接处设置有调节阀，所述调节阀用于调节流经所述出水管路的流量。

14、在第二方面，本发明还提供一种热泵机组的控制方法，所述热泵机组包括第一冷媒循环回路、第一换热水路、第二冷媒循环回路、第二换热水路，所述第一冷媒循环回路依次设置有第一压缩机、第一蒸发器、第一节流阀和第一冷凝器；所述第二冷媒循环回路依次设置有第二压缩机、第二蒸发器、第二节流阀和第二冷凝器；所述第一换热水路经过所述第一冷凝器和所述第二蒸发器，所述第二换热水路经过所述第二冷凝器，所述第一换热水路包括第一主管路以及呈并联设置的第一分支路和第二分支路，所述第一分支路和所述第二分支路均与所述第一主管路相连通，所述第一主管路流经所述第一冷凝器，所述第一分支路流经所述第二蒸发器，所述第二冷媒循环回路包括第二主管路以及呈并联设置的第三分支路和第四分支路，所述第三分支路和所述第四分支路均与所述第二主管路相连通；所述第一分支路和所述第三分支路流经所述第二蒸发器并在所述第二蒸发器内进行换热；所述热泵机组还包括第三蒸发器，所述第三蒸发器设置在所述第四分支路上；所述第一蒸发器和所述第三蒸发器处于同一环境下，所述控制方法包括：

15、获取所述第一蒸发器和所述第三蒸发器所处的环境温度；

16、将获取到的所述环境温度和预设温度进行比较；

17、如果获取到的所述环境温度小于所述预设温度，则控制所述第一主管路与所述第一分支路处于连通状态，控制所述第一主管路与所述第二分支路处于隔断状态，控制所述第二主管路与所述第三分支路处于连通状态，控制所述第二主管路与所述第四分支路处于隔断状态。

18、在上述控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：

19、如果获取到的所述环境温度大于或等于所述预设温度，则控制所述第一主管路与所述第一分支路处于隔断状态，控制所述第一主管路与所述第二分支路处于连通状态，控制所述第二主管路与所述第三分支路处于隔断状态，控制所述第二主管路与所述第四分支路处于连通状态。

20、在上述控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：

21、在所述环境温度小于所述预设温度的情况下，

22、控制所述第一分支路的流量为第一流量q1，

23、q1＝(q-p)/(c*△t)；

24、其中，q为单位时间内所述第二换热水路内的水换热所需的热量；p为第二压缩机的实际功率；△t为流经所述第二蒸发器前后的水温差；c为水的比热容。

25、在采用上述技术方案的情况下，本发明的热泵机组包括第一冷媒循环回路、第一换热水路、第二冷媒循环回路、第二换热水路，第一冷媒循环回路依次设置有第一压缩机、第一蒸发器、第一节流阀和第一冷凝器；第二冷媒循环回路依次设置有第二压缩机、第二蒸发器、第二节流阀和第二冷凝器；第一换热水路经过第一冷凝器和第二蒸发器，第二换热水路经过第二冷凝器。本发明的第一换热水路经过第一冷凝器换热能够制取中温水，且中温水流经第二蒸发器，满足第二蒸发器的换热需求，第二换热水路流经第二冷凝器换热能够制取高温水，本发明在保证机组的最佳能效的情况下，能够同时制取两种不同温度的水，满足用户在特殊工况下需要同时大量使用两种温度的水的用水需求。

26、进一步地，本发明还通过第一分支路和第二分支路的设置，且第一分支路流经第二蒸发器，使得一部分水流经第一分支路，另一部分水流经第二分支路，第一分支路的水满足第二蒸发器的换热需求，第二分支路的水满足用户的用水需求。

27、进一步地，本发明还通过第一阀装置的设置控制第一分支路和第二分支路的通断状态，在用户无需用水时，使得水都流经第一分支路，提升第二蒸发器的换热效果。

28、进一步地，本发明还通过第三分支路和第四分支路的并联设置，并在第三分支路上设置第二蒸发器，在第四分支路上设置第三蒸发器，在环境温度较高且能够满足第三蒸发器的蒸发换热需求时，可仅仅运行第三蒸发器，满足第二冷凝器的冷凝散热效果，进而满足第二换热水路的换热需求，制取高温水，在环境温度较低，不能够满足第三蒸发器的蒸发换热需求时，运行第二蒸发器，满足第二冷凝器的散热效果，进而满足第二换热水路的换热需求。

29、进一步，本发明的控制方法能够根据第一蒸发器和第三蒸发器所处的环境度，智能地控制冷媒介质流经第二蒸发器或第三蒸发器，以满足第二冷凝器制取高温水。