一種熱泵系統(tǒng)及其啟動控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種熱泵系統(tǒng)及其啟動控制方法，該熱泵系統(tǒng)的啟動控制方法包括以下步驟：啟動熱泵系統(tǒng)；回收熱泵系統(tǒng)中的制冷劑；判斷熱泵系統(tǒng)是否完成啟動控制；控制熱泵系統(tǒng)在啟動控制完成時進(jìn)入并處于正常運(yùn)行狀態(tài)。所述啟動控制方法通過開機(jī)時將系統(tǒng)所有制冷劑回收到即將要使用的換熱器中參與循環(huán)，在不增加制冷劑充注量的前提下實現(xiàn)熱泵系統(tǒng)的制冷劑的合理分配，具有節(jié)能、制冷劑利用率高的特點(diǎn)。
【專利說明】一種熱泵系統(tǒng)及其啟動控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種熱泵系統(tǒng)及其啟動控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著熱泵技術(shù)的發(fā)展，越來越多的熱泵產(chǎn)品投入市場，熱泵產(chǎn)品的功能越來越豐 富，熱泵系統(tǒng)也越來越復(fù)雜，使用的換熱器數(shù)量越來越多。例如多聯(lián)式空調(diào)就有多個室內(nèi)換 熱器，空氣源熱回收空調(diào)熱水機(jī)除了空氣換熱器外還有空氣與水的熱水換熱器。當(dāng)多個換 熱器不同時使用時，就會有制冷劑存積在未使用的換熱器中，會帶來參與系統(tǒng)循環(huán)的制冷 劑量的變化，如果不加以控制，將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。故而提高制冷劑利用率，減少 存積制冷劑對系統(tǒng)的影響一直是業(yè)界研究的重點(diǎn)方向?，F(xiàn)有的解決上述問題的方法主要有 增加系統(tǒng)制冷劑充注量和定期循環(huán)所有換熱器兩種方式。
[0003] 然而現(xiàn)有方法存在以下缺點(diǎn)：
[0004] 1、增加制冷劑充注量固然可以解決在某些條件下的運(yùn)行制冷劑不足的問題，但多 充注的制冷劑對系統(tǒng)帶來安全隱患，當(dāng)某些循環(huán)不存在積存制冷劑現(xiàn)象時，將會造成系統(tǒng) 循環(huán)制冷劑過多，易造成液擊從而損壞壓縮機(jī)。為避免制冷劑過多，又必須增加儲液罐，增 加系統(tǒng)復(fù)雜度和成本。
[0005] 2、定期循環(huán)所有換熱器的方法可以解決回油和制冷劑再分配的問題，但在循環(huán)過 程中需要開啟所有換熱器(包括沒有使用的換熱器)，會造成能量的浪費(fèi)，也會對使用的舒 適性造成不利影響。這種方法對于單獨(dú)制冷制熱的空調(diào)機(jī)組有用，但是對于多用途的熱泵 機(jī)組(無法一次循環(huán)經(jīng)歷所有換熱器）卻無能為力，應(yīng)用產(chǎn)品受到極大限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。
[0007] 本發(fā)明的另一目的在于提出一種熱泵系統(tǒng)的啟動控制方法。
[0008] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種熱泵系統(tǒng)，包括：壓縮機(jī)、四通閥、室外換熱 器、至少一個室內(nèi)換熱器、室外控制閥、至少一個室內(nèi)控制閥以及控制器，所述壓縮機(jī)通過 該四通閥與所述室外換熱器及所述至少一個室內(nèi)換熱器連接；所述室外換熱器通過室外控 制閥及所述至少一個室內(nèi)控制閥與至少一個室內(nèi)換熱器串接，所述至少一個室內(nèi)控制閥與 該至少一個室內(nèi)換熱器及所述室外控制閥串接；所述控制器與所述四通閥、室外控制閥、所 述至少一個室內(nèi)控制閥以及壓縮機(jī)電連接，用以控制該壓縮機(jī)、四通閥、室外控制閥以及所 述至少一個室內(nèi)控制閥的開啟與關(guān)閉，進(jìn)而實現(xiàn)對該熱泵系統(tǒng)的控制；所述控制器包括指 令接收模塊、執(zhí)行模塊及判斷模塊，所述指令接收模塊用以接收熱泵系統(tǒng)開機(jī)指令；所述判 斷模塊用以判斷熱泵系統(tǒng)是否完成啟動控制，所述執(zhí)行模塊用以控制所述熱泵系統(tǒng)進(jìn)入啟 動控制運(yùn)行模式以及回收熱泵系統(tǒng)循環(huán)回路中的制冷劑，并在熱泵系統(tǒng)啟動控制完成時控 制熱泵系統(tǒng)進(jìn)入并處于正常運(yùn)行狀態(tài)。
[0009] 優(yōu)選地，所述至少一個室內(nèi)換熱器包括第一室內(nèi)換熱器和第二室內(nèi)換熱器，該至 少一個室內(nèi)控制閥包括第一室內(nèi)控制閥和第二室內(nèi)控制閥，并分別與所述第一室內(nèi)換熱器 和第二室內(nèi)換熱器相串接；所述四通閥包括排氣端、冷凝器端、蒸發(fā)器端及吸氣管端，該壓 縮機(jī)的排氣口及吸氣口分別與該四通閥的排氣端及吸氣管端相連；該室外換熱器的兩端分 別與四通閥的冷凝器端及室外控制閥的一端相連，該室外控制閥的另一端與第一室內(nèi)控制 閥和第二室內(nèi)控制閥相連；該四通閥的蒸發(fā)器端與所述第一室內(nèi)換熱器和第二室內(nèi)換熱器 相連。
[0010] 優(yōu)選地，所述熱泵系統(tǒng)還包括壓力傳感器，該壓力傳感器裝設(shè)于所述四通閥的吸 氣管與該壓縮機(jī)吸氣口相連接的管路上，并與所述控制器電連接，用以檢測該壓縮機(jī)的吸 氣口端的壓力大小。
[0011] 優(yōu)選地，當(dāng)所述四通閥處于掉電時，其排氣端和冷凝器端導(dǎo)通，蒸發(fā)器端和排氣端 導(dǎo)通；當(dāng)該四通閥處于上電狀態(tài)時，其排氣端和蒸發(fā)器端導(dǎo)通，該四通閥的冷凝器端和吸氣 管端導(dǎo)通。
[0012] 優(yōu)選地，當(dāng)該熱泵系統(tǒng)進(jìn)入啟動控制運(yùn)行模式時，所述執(zhí)行模塊調(diào)整四通閥使室 外換熱器處于散熱狀態(tài)，并同時使室外控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0013] 優(yōu)選地，當(dāng)所述熱泵系統(tǒng)完成啟動控制運(yùn)行模式時，該執(zhí)行模塊調(diào)整四通閥以及 控制閥使熱泵系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)，以及打開控制閥，控制熱泵系統(tǒng)進(jìn)入正常運(yùn)行調(diào)節(jié) 以完成啟動。
[0014] 優(yōu)選地，該熱泵系統(tǒng)包括以下4種正常運(yùn)行模式中的至少一種，該4種正常運(yùn)行模 式為滿負(fù)荷制冷模式、部分負(fù)荷制冷模式、滿負(fù)荷制熱模式以及部分負(fù)荷制熱模式。
[0015] 優(yōu)選地，當(dāng)熱泵系統(tǒng)在滿負(fù)荷制冷模式下運(yùn)行時，該四通閥的排氣端和冷凝器端 導(dǎo)通，蒸發(fā)器端和排氣端導(dǎo)通，室外控制閥、第一室內(nèi)控制閥和第二室內(nèi)控制閥都處于打開 狀態(tài)；此模式下，所有制冷劑都會經(jīng)過室外換熱器，此時，室外換熱器作為冷凝器使用，為散 熱狀態(tài)，其出口控制閥為室外控制閥。
[0016] 優(yōu)選地，當(dāng)熱泵系統(tǒng)在部分負(fù)荷制冷模式下運(yùn)行時，該四通閥的排氣端和冷凝器 端導(dǎo)通，蒸發(fā)器端和排氣端導(dǎo)通，室外控制閥處于打開狀態(tài)，第一室內(nèi)控制閥和第二室內(nèi)控 制閥根據(jù)實際需求僅有一個處于打開狀態(tài)；此模式下，所有制冷劑都會經(jīng)過室外換熱器，此 時，室外換熱器作為冷凝器使用，為散熱狀態(tài)，其出口控制閥為室外控制閥。
[0017] 優(yōu)選地，當(dāng)熱泵系統(tǒng)在滿負(fù)荷制熱模式下運(yùn)行時，該四通閥的排氣端和蒸發(fā)器端 導(dǎo)通，冷凝器端和吸氣管端導(dǎo)通，室外控制閥、第一室內(nèi)控制閥以及第二室內(nèi)控制閥都處于 打開狀態(tài)；此模式下，所有制冷劑都會經(jīng)過室外換熱器，此時，室外換熱器作為蒸發(fā)器使用， 為吸熱狀態(tài)，其出口控制閥為室外控制閥。
[0018] 優(yōu)選地，當(dāng)熱泵系統(tǒng)在部分滿負(fù)荷制熱模式下運(yùn)行時，該四通閥的排氣端和蒸發(fā) 器端導(dǎo)通，冷凝器端和吸氣管端導(dǎo)通，室外控制閥處于打開狀態(tài)，第一室內(nèi)控制閥和第二室 內(nèi)控制閥根據(jù)實際需求僅有一個處于打開狀態(tài)；此模式下，所有制冷劑都會經(jīng)過室外換熱 器，此時，室外換熱器作為蒸發(fā)器使用，為吸熱狀態(tài)，其出口控制閥為室外控制閥。
[0019] 優(yōu)選地，所述熱泵系統(tǒng)的啟動控制方法包括以下步驟：
[0020] 步驟一：啟動熱泵系統(tǒng)；
[0021] 步驟二：回收熱泵系統(tǒng)中的制冷劑；
[0022] 步驟二：判斷熱栗系統(tǒng)是否完成啟動控制；
[0023] 步驟四：控制熱泵系統(tǒng)在啟動控制完成時進(jìn)入并處于正常運(yùn)行狀態(tài)。
[0024] 優(yōu)選地，在所述步驟一中，熱泵系統(tǒng)的指令接收模塊接收開機(jī)指令后，執(zhí)行模塊控 制熱泵系統(tǒng)進(jìn)入啟動控制運(yùn)行模式；在所述步驟二中，當(dāng)熱泵系統(tǒng)進(jìn)入啟動控制運(yùn)行模式 時，執(zhí)行模塊調(diào)整四通閥使室外換熱器處于散熱狀態(tài)，并同時使室外控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)， 以回收熱泵系統(tǒng)中的制冷劑。
[0025] 優(yōu)選地，在所述步驟三中，當(dāng)滿足以下條件中的一個或多個的組合時，該判斷模塊 判定所述熱泵系統(tǒng)的啟動控制完成：壓縮機(jī)的吸氣壓力低于第一預(yù)設(shè)壓力；壓縮機(jī)1的吸 氣壓力低于第二預(yù)設(shè)壓力且持續(xù)第一預(yù)設(shè)時間；壓縮機(jī)的吸氣壓力低于壓縮機(jī)的吸氣壓力 開關(guān)的切換閾值且持續(xù)第二預(yù)設(shè)時間；制冷劑的回收時間達(dá)到第三預(yù)設(shè)時間。
[0026] 優(yōu)選地，在所述步驟四中，當(dāng)熱泵系統(tǒng)的執(zhí)行模塊啟動控制完成時，調(diào)整或切換四 通閥、室外控制閥以及室內(nèi)控制閥，以使熱泵系統(tǒng)進(jìn)入并處于正常運(yùn)行狀態(tài)；以及打開控制 閥，控制熱泵系統(tǒng)進(jìn)入正常運(yùn)行調(diào)節(jié)以完成啟動。
[0027] 優(yōu)選地，所述啟動控制運(yùn)行模式包括滿負(fù)荷制冷模式、部分負(fù)荷制冷模式、滿負(fù)荷 制熱模式及部分負(fù)荷制熱模式。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)的啟動控制方法，通過將系統(tǒng)所有制冷劑回收到即將要使 用的換熱器中參與循環(huán)，在不增加制冷劑充注量的前提下實現(xiàn)熱泵系統(tǒng)的制冷劑的合理分 配，且無需開啟所有換熱器，從而在節(jié)能的同時降低制冷劑分配過程對系統(tǒng)正常運(yùn)行造成 的影響，另外，該方法適用范圍廣，可廣泛應(yīng)用于多種需要制冷劑分配的設(shè)備中。
[0029] 本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030] 本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中 ：
[0031] 圖1是本發(fā)明較佳實施例的熱泵系統(tǒng)的工作原理示意圖；
[0032] 圖2是圖1所示熱泵系統(tǒng)的控制器的功能模塊圖；
[0033] 圖3至圖6分別為圖1所示熱泵系統(tǒng)在不同運(yùn)行模式下的制冷劑流向示意圖；
[0034] 圖7是圖1所示熱泵系統(tǒng)的啟動控制方法的流程圖；以及
[0035] 圖8是圖1所示熱泵系統(tǒng)在部分負(fù)荷制熱模式下的啟動控制方法流程圖。
[0036] 圖9是圖1所示熱泵系統(tǒng)在部分負(fù)荷制冷模式下的啟動控制方法流程圖。

【具體實施方式】
[0037] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0038] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中心"、"縱向"、"橫向"、"上"、"下"、"前"、 "后"、"左"、"右"、"堅直"、"水平"、"頂"、"底"、"內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于 附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所 指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā) 明的限制。此外，術(shù)語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要 性。
[0039] 以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的熱泵系統(tǒng)及其啟動控制方法。
[0040] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的熱泵系統(tǒng)的示意圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實 施例的熱泵系統(tǒng)，包括：壓縮機(jī)1、四通閥2、室外換熱器3、至少一個室內(nèi)換熱器（4、5)、室外 控制閥6、至少一個室內(nèi)控制閥（7、8)以及控制器10,壓縮機(jī)1通過四通閥2與室外換熱器 3及所述至少一個室內(nèi)換熱器（4、5)連接。室外換熱器3通過室外控制閥6及所述至少一 個室內(nèi)控制閥（7、8)與至少一個室內(nèi)換熱器（4、5)串接。所述至少一個室內(nèi)控制閥（7、8) 的一端對應(yīng)與該至少一個室內(nèi)換熱器（4、5)的一端串接，該至少一個室內(nèi)換熱器（4、5)的 另一端與所述四通閥2連接，該至少一個室內(nèi)控制閥（7、8)的另一端與所述室外控制閥6 串接。控制器10與所述四通閥2、室外控制閥6、所述至少一個室內(nèi)控制閥（7、8)以及壓縮 機(jī)1電連接，用以控制壓縮機(jī)1、四通閥2、室外控制閥6以及所述至少一個室內(nèi)控制閥（7、 8)的開啟與關(guān)閉，進(jìn)而實現(xiàn)對該熱泵系統(tǒng)的控制。
[0041] 具體地，在本發(fā)明較佳實施方式中，至少一個室內(nèi)換熱器（4、5 )包括第一室內(nèi)換熱 器4和第二室內(nèi)換熱器5,對應(yīng)地，至少一個室內(nèi)控制閥（7、8)包括第一室內(nèi)控制閥7和第 二室內(nèi)控制閥8,分別與所述第一室內(nèi)換熱器4和第二室內(nèi)換熱器5相串接。四通閥2包 括排氣端（d)、冷凝器端（c)、蒸發(fā)器端（e)及吸氣管端（s)，壓縮機(jī)1的排氣口及吸氣口分 別與四通閥2的排氣端（d)及吸氣管端（s)相連，四通閥2的冷凝器端（c)與室外換熱器3 的一端相連，室外換熱器3的另一端與室外控制閥6的一端相連。室外控制閥6的另一端 與第一室內(nèi)控制閥7和第二室內(nèi)控制閥8相連。四通閥2的蒸發(fā)器端（e)與所述第一室內(nèi) 換熱器4和第二室內(nèi)換熱器5相連。
[0042] 在本發(fā)明較佳實施方式中，當(dāng)四通閥2處于掉電時，其排氣端（d)和冷凝器端（c) 導(dǎo)通，蒸發(fā)器端（e)和排氣端（d)導(dǎo)通；當(dāng)四通閥2處于上電狀態(tài)時，其排氣端（d)和蒸發(fā) 器端（e)導(dǎo)通，四通閥2的冷凝器端（c)和吸氣管端（s)導(dǎo)通。
[0043] 如圖2所示，控制器10包括：指令接收模塊11、執(zhí)行模塊12以及判斷模塊13。指 令接收模塊11用以接收熱泵系統(tǒng)的開機(jī)指令。執(zhí)行模塊12與指令接收模塊11電連接，用 以在指令接收模塊11接收到熱泵系統(tǒng)開機(jī)指令后，控制熱泵系統(tǒng)進(jìn)入啟動控制運(yùn)行模式， 并在熱泵系統(tǒng)啟動控制完成時，調(diào)整或切換四通閥2、室外控制閥6以及室內(nèi)控制閥（7、8)， 以使熱泵系統(tǒng)進(jìn)入并處于正常運(yùn)行狀態(tài)。判斷模塊13與執(zhí)行模塊12電連接，用以判斷熱 泵系統(tǒng)是否完成啟動控制并將相關(guān)指令傳送給執(zhí)行模塊12。具體地，當(dāng)所述熱泵系統(tǒng)進(jìn)入 啟動控制運(yùn)行模式時，該執(zhí)行模塊12回收熱泵系統(tǒng)循環(huán)回路中的制冷劑。
[0044] 為了更好地確定所述熱泵系統(tǒng)循環(huán)回路中的制冷劑是否回收完成，在所述四通閥 2的吸氣管（s)與壓縮機(jī)1吸氣口相連接的管路上安裝有壓力傳感器9,并與所述控制器10 電連接，用以檢測壓縮機(jī)1的吸氣口端的壓力大小。在本發(fā)明較佳實施方式中，當(dāng)壓力傳感 器檢測到熱泵系統(tǒng)的壓縮機(jī)1的吸氣壓力為OMPa或者啟動運(yùn)行控制期間壓縮機(jī)1的運(yùn)行 時間超過30秒時，即當(dāng)在冷媒控制器通過壓力傳感器9檢測到壓縮機(jī)1運(yùn)行時的吸氣壓力 低于OMPa時或啟動運(yùn)行控制運(yùn)行期間壓縮機(jī)1的運(yùn)行時間達(dá)到30秒則立即結(jié)束啟動控制 運(yùn)行。
[0045] 具體地，當(dāng)熱泵系統(tǒng)進(jìn)入啟動控制運(yùn)行模式時，執(zhí)行模塊12調(diào)整四通閥2使室外 換熱器3處于散熱狀態(tài)，并同時使室外控制閥6處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)熱泵系統(tǒng)完成啟動控制 運(yùn)行模式時，執(zhí)行模塊調(diào)整四通閥2以及控制閥（7、8)使熱泵系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)，以及 打開控制閥6，控制熱泵系統(tǒng)進(jìn)入正常運(yùn)行調(diào)節(jié)以完成啟動。
[0046] 該熱泵系統(tǒng)使用時擁有以下4種正常運(yùn)行模式中的至少一種，該4種正常運(yùn)行模 式，包括滿負(fù)荷制冷模式、部分負(fù)荷制冷模式、滿負(fù)荷制熱模式、部分負(fù)荷制熱模式。
[0047] 如圖3所示，當(dāng)熱泵系統(tǒng)在滿負(fù)荷制冷模式下運(yùn)行時，四通閥2處于掉電狀態(tài)，亦 即四通閥2的排氣端（d)和冷凝器端（c)導(dǎo)通，蒸發(fā)器端（e)和排氣端（d)導(dǎo)通。室外控制 閥6、第一室內(nèi)控制閥7和第二室內(nèi)控制閥8都處于打開狀態(tài)。熱泵系統(tǒng)制冷劑流向為：壓 縮機(jī)1排氣口一四通閥2的排氣端（d)-冷凝器端（c)-室外換熱器3 -室外控制閥6 - 第一室內(nèi)控制閥7以及第二室內(nèi)控制閥8 -第一室內(nèi)換熱器4以及第二室內(nèi)換熱器5 -四 通閥2的蒸發(fā)器端（e)-吸氣管端（s)-壓縮機(jī)1吸氣口。此模式下，所有制冷劑都會經(jīng) 過室外換熱器3,此時，室外換熱器3作為冷凝器使用，為散熱狀態(tài)，其出口控制閥為室外控 制閥6。
[0048] 如圖4所示，當(dāng)熱泵系統(tǒng)在部分負(fù)荷制冷模式下運(yùn)行時，四通閥2處于掉電狀態(tài)， 亦即四通閥2的排氣端（d)和冷凝器端（c)導(dǎo)通，蒸發(fā)器端（e)和排氣端（d)導(dǎo)通。室外控 制閥6處于打開狀態(tài)，第一室內(nèi)控制閥7和第二室內(nèi)控制閥8根據(jù)實際需求僅有一個處于 打開狀態(tài)。此時，熱泵系統(tǒng)制冷劑流向為：壓縮機(jī)1排氣口一四通閥2的排氣端（d)-冷凝 器端（c)-室外換熱器3 -室外控制閥6 -第一室內(nèi)控制閥7 (或第二室內(nèi)控制閥8)-第 一室內(nèi)換熱器4 (或第二室內(nèi)換熱器5)-四通閥2的蒸發(fā)器端（e)-吸氣管端（s)-壓縮 機(jī)1吸氣口。此模式下，所有制冷劑都會經(jīng)過室外換熱器3,此時，室外換熱器3作為冷凝器 使用，為散熱狀態(tài)，其出口控制閥為室外控制閥6。
[0049] 如圖5所示，當(dāng)熱泵系統(tǒng)在滿負(fù)荷制熱模式下運(yùn)行時，四通閥2處于上電狀態(tài)，亦 即該四通閥2的排氣端（d)和蒸發(fā)器端（e)導(dǎo)通，四通閥2的冷凝器端（c)和吸氣管端（s) 導(dǎo)通。室外控制閥6、第一室內(nèi)控制閥7以及第二室內(nèi)控制閥8都處于打開狀態(tài)。此時，熱 泵系統(tǒng)制冷劑的流向為：壓縮機(jī)1排氣口一四通閥2的排氣端（d)-蒸發(fā)器端（e)-第一 室內(nèi)換熱器4以及第二室內(nèi)換熱器5 -第一室內(nèi)控制閥7以及第二室內(nèi)控制閥8 -室外控 制閥6-室外換熱器3-四通閥2的冷凝器端（c)-吸氣管端（s)-壓縮機(jī)1吸氣口。此 模式下，所有制冷劑都會經(jīng)過室外換熱器3,此時，室外換熱器3作為蒸發(fā)器使用，為吸熱狀 態(tài)，其出口控制閥為室外控制閥6。
[0050] 如圖6所示，當(dāng)熱泵系統(tǒng)在部分負(fù)荷制熱模式下運(yùn)行時，四通閥2處于上電狀態(tài)， 亦即該四通閥2的排氣端（d)和蒸發(fā)器端（e)導(dǎo)通，四通閥2的冷凝器端（c)和吸氣管端 (s)導(dǎo)通。室外控制閥6處于打開狀態(tài)，第一室內(nèi)控制閥7以及第二室內(nèi)控制閥8根據(jù)實際 需求僅有一個處于打開狀態(tài)。此時，熱泵系統(tǒng)制冷劑流向為：壓縮機(jī)1排氣口一四通閥2的 排氣段（d)-蒸發(fā)器端（e)-第一室內(nèi)換熱器4 (或第二室內(nèi)換熱器5)-第一室內(nèi)控制閥 7 (或第二室內(nèi)控制閥8)-室外控制閥6 -室外換熱器3 -四通閥2的冷凝器（c)-吸氣 管端（s)-壓縮機(jī)1吸氣口。此模式下，所有制冷劑都會經(jīng)過室外換熱器3,此時，室外換熱 器3作為蒸發(fā)器使用，為吸熱狀態(tài)，其出口控制閥為室外控制閥6。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)，通過所述控制器有效地實現(xiàn)了將熱泵系統(tǒng)所有制冷劑回 收到即將要使用的換熱器中參與循環(huán)，在不增加制冷劑充注量的前提下實現(xiàn)熱泵系統(tǒng)的制 冷劑的合理分配，且無需開啟所有換熱器，從而在節(jié)能的同時降低制冷劑分配過程對系統(tǒng) 正常運(yùn)行造成的影響，另外，該方法適用范圍廣，可廣泛應(yīng)用于多種需要制冷劑分配的設(shè)備 中。
[0052] 如圖7所示，本發(fā)明實施例的熱泵系統(tǒng)的啟動控制方法包括以下步驟：
[0053] S1--啟動熱泵系統(tǒng)；具體地，熱泵系統(tǒng)的指令接收模塊11接收開機(jī)指令，執(zhí)行 模塊12控制熱泵系統(tǒng)進(jìn)入啟動控制運(yùn)行模式；所述啟動控制運(yùn)行模式包括滿負(fù)荷制冷模 式、部分負(fù)荷制冷模式、滿負(fù)荷制熱模式及部分負(fù)荷制熱模式。
[0054] S2--回收熱泵系統(tǒng)中的制冷劑；具體的，熱泵系統(tǒng)執(zhí)行模塊12調(diào)整四通閥2使 室外換熱器3處于散熱狀態(tài)，并同時使室外控制閥6處于關(guān)閉狀態(tài)，以回收熱泵系統(tǒng)中的制 冷劑；
[0055] S3--判斷熱泵系統(tǒng)是否完成啟動控制；具體地，當(dāng)滿足以下條件中的一個或多 個的組合時，判斷模塊13判定所述熱泵系統(tǒng)的啟動控制完成：（1)壓縮機(jī)1的吸氣壓力低 于第一預(yù)設(shè)壓力；（2)壓縮機(jī)1的吸氣壓力低于第二預(yù)設(shè)壓力且持續(xù)第一預(yù)設(shè)時間；（3)壓 縮機(jī)1吸氣壓力低于壓縮機(jī)吸氣壓力開關(guān)的切換閾值且持續(xù)第二預(yù)設(shè)時間；（4)制冷劑回 收時間達(dá)到第三預(yù)設(shè)時間。在本發(fā)明較佳實施方式中，第一預(yù)設(shè)壓力為〇_〇. 2Mpa、第二預(yù)設(shè) 壓力為0. 2-lMpa、第一預(yù)設(shè)時間為15-20秒、壓力開關(guān)的切換閥值為0. 2-lMpa、第二預(yù)設(shè)時 間為20-30秒、第三預(yù)設(shè)時間為30-60秒。
[0056] S4--控制熱泵系統(tǒng)在啟動控制完成時進(jìn)入并處于正常運(yùn)行狀態(tài)；具體地，熱泵 系統(tǒng)的執(zhí)行模塊12在啟動控制完成時，調(diào)整或切換四通閥2、室外控制閥6以及室內(nèi)控制閥 (7、8)，以使熱泵系統(tǒng)進(jìn)入并處于正常運(yùn)行狀態(tài)。以及打開控制閥6,控制熱泵系統(tǒng)進(jìn)入正常 運(yùn)打調(diào)節(jié)以完成啟動。
[0057] 根據(jù)本發(fā)明實施例的熱泵系統(tǒng)的制冷劑分配控制方法，在不增加制冷劑充注量的 前提下實現(xiàn)熱泵系統(tǒng)的制冷劑的合理分配，避免在停機(jī)過程中制冷劑存積到第二室內(nèi)換熱 器中造成運(yùn)行時制冷劑不足，從而在節(jié)能的同時降低制冷劑分配過程對系統(tǒng)正常運(yùn)行造成 的影響，另外，該方法適用范圍廣，可廣泛應(yīng)用于多種需要制冷劑分配的設(shè)備中。
[0058] 具體地，當(dāng)所述熱泵系統(tǒng)以部分負(fù)荷制熱模式啟動時，其啟動控制方法具體控制 步驟如附圖8所示，并詳細(xì)描述如下：
[0059] S11--啟動熱泵系統(tǒng)；具體地，熱泵系統(tǒng)的指令接收模塊11接收開機(jī)指令，執(zhí)行 模塊12控制熱泵系統(tǒng)進(jìn)入部分負(fù)荷制熱模式。
[0060] S21--回收熱泵系統(tǒng)中的制冷劑；具體地，在該部分負(fù)荷制熱模式下，熱泵系統(tǒng) 執(zhí)行模塊12調(diào)整四通閥2使其上電，使室外換熱器3處于散熱狀態(tài)并關(guān)閉室外控制閥6,以 回收熱泵系統(tǒng)中的制冷劑；
[0061] S31--判斷熱泵系統(tǒng)是否完成啟動控制；具體地，當(dāng)壓縮機(jī)1的吸氣壓力低于第 一預(yù)設(shè)壓力或/和制冷劑回收時間達(dá)到預(yù)設(shè)時間時，判斷已完成啟動控制；
[0062] S41--控制熱泵系統(tǒng)在啟動控制完成時進(jìn)入并處于正常運(yùn)行狀態(tài)；具體地，熱泵 系統(tǒng)的執(zhí)行模塊12在啟動控制完成時，調(diào)整或切換四通閥2使其處于上電狀態(tài)，并使室外 控制閥6處于正常運(yùn)行狀態(tài)。
[0063] 進(jìn)一步地，當(dāng)所述熱泵系統(tǒng)以部分負(fù)荷制冷模式啟動時，其啟動控制方法具體控 制步驟如附圖9所示，并詳細(xì)描述如下：
[0064] S12--啟動熱泵系統(tǒng)；具體地，熱泵系統(tǒng)的指令接收模塊11接收開機(jī)指令，執(zhí)行 模塊12控制熱泵系統(tǒng)進(jìn)入部分負(fù)荷制冷模式。
[0065] S22--回收熱泵系統(tǒng)中的制冷劑；具體地，在該部分負(fù)荷制熱模式下，熱泵系統(tǒng) 執(zhí)行模塊12調(diào)整四通閥2使其掉電，使室外換熱器3處于散熱狀態(tài)并使室外控制閥6處于 打開狀態(tài)，以回收熱泵系統(tǒng)中的制冷劑；
[0066] S32--判斷熱泵系統(tǒng)是否完成啟動控制；具體地，當(dāng)壓縮機(jī)1的吸氣壓力低于第 一預(yù)設(shè)壓力或/和制冷劑回收時間達(dá)到預(yù)設(shè)時間時，判斷已完成啟動控制；
[0067] S42--控制熱泵系統(tǒng)在啟動控制完成時進(jìn)入并處于正常運(yùn)行狀態(tài)；具體地，熱泵 系統(tǒng)的執(zhí)行模塊12在啟動控制完成時，調(diào)整或切換四通閥2使其處于上電狀態(tài)，并使室外 控制閥6處于正常運(yùn)行狀態(tài)。
[0068] 根據(jù)本發(fā)明實施例的熱泵系統(tǒng)的啟動控制方法，通過將系統(tǒng)所有制冷劑回收到即 將要使用的換熱器中參與循環(huán)，在不增加制冷劑充注量的前提下實現(xiàn)熱泵系統(tǒng)的制冷劑的 合理分配，避免在停機(jī)過程中制冷劑存積到第二室內(nèi)換熱器5中造成運(yùn)行時制冷劑不足， 從而在節(jié)能的同時降低制冷劑分配過程對系統(tǒng)正常運(yùn)行造成的影響，另外，該方法適用范 圍廣，可廣泛應(yīng)用于多種需要制冷劑分配的設(shè)備中。
[0069] 根據(jù)本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)的啟動控制方法，在每次熱泵系統(tǒng)啟動正常運(yùn)行前進(jìn)行制 冷劑分配運(yùn)行，是熱泵系統(tǒng)啟動過程的一部分，熱泵啟動完成后無需在正常進(jìn)行過程中進(jìn) 行制冷劑分配，不會打破正常運(yùn)行的平衡，提高熱泵系統(tǒng)使用的舒適性。具體地，該方法在 每次熱泵系統(tǒng)啟動時，將熱泵系統(tǒng)中的幾乎全部的制冷劑都回收到一個換熱器中，讓幾乎 所有的制冷劑都參與每次運(yùn)行的循環(huán)，無需額外增加制冷劑充注量，即可實現(xiàn)系統(tǒng)制冷劑 的合理分配，避免過多制冷劑為系統(tǒng)安全帶來不利影響。此外，該方法不要求熱泵系統(tǒng)內(nèi)的 所有換熱器必須能夠經(jīng)過同一個循環(huán)過程，使系統(tǒng)設(shè)計的自由度大大增加，可以簡化系統(tǒng) 設(shè)計，可以廣泛應(yīng)用于各種需要制冷劑分配的產(chǎn)品，例如多聯(lián)式空調(diào)機(jī)組、單元式熱回收空 調(diào)熱水機(jī)組、多聯(lián)式熱回收空調(diào)熱水機(jī)組、三管制多聯(lián)機(jī)組、多功能多熱源熱泵機(jī)組等等， 且降低系統(tǒng)能耗。當(dāng)然，該方法不會過多占用系統(tǒng)正常運(yùn)行時間，具有分配效率高的優(yōu)點(diǎn)。 [0070] 在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"相 連"、"連接"應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可 以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是 兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本 發(fā)明中的具體含義。
[0071] 在本說明書的描述中，參考術(shù)語"一個實施例"、"一些實施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特 點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不 一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何 的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0072] 盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不 脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本 發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同限定。
【權(quán)利要求】
1. 一種熱泵系統(tǒng)，包括：壓縮機(jī)、四通閥、室外換熱器、至少一個室內(nèi)換熱器、室外控制 閥、至少一個室內(nèi)控制閥以及控制器，所述壓縮機(jī)通過該四通閥與所述室外換熱器及所述 至少一個室內(nèi)換熱器連接；所述室外換熱器通過室外控制閥及所述至少一個室內(nèi)控制閥與 至少一個室內(nèi)換熱器串接，所述至少一個室內(nèi)控制閥與該至少一個室內(nèi)換熱器及所述室外 控制閥串接；所述控制器與所述四通閥、室外控制閥、所述至少一個室內(nèi)控制閥以及壓縮機(jī) 電連接，用以控制該壓縮機(jī)、四通閥、室外控制閥以及所述至少一個室內(nèi)控制閥的開啟與關(guān) 閉，進(jìn)而實現(xiàn)對該熱泵系統(tǒng)的控制；其特征在于：所述控制器包括指令接收模塊、執(zhí)行模塊 及判斷模塊，所述指令接收模塊用以接收熱泵系統(tǒng)開機(jī)指令；所述判斷模塊用以判斷熱泵 系統(tǒng)是否完成啟動控制，所述執(zhí)行模塊用以控制所述熱泵系統(tǒng)進(jìn)入啟動控制運(yùn)行模式以及 回收熱泵系統(tǒng)循環(huán)回路中的制冷劑，并在熱泵系統(tǒng)啟動控制完成時控制熱泵系統(tǒng)進(jìn)入并處 于正常運(yùn)行狀態(tài)。
2. 如權(quán)利要求1所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于：所述至少一個室內(nèi)換熱器包括第一室 內(nèi)換熱器和第二室內(nèi)換熱器，該至少一個室內(nèi)控制閥包括第一室內(nèi)控制閥和第二室內(nèi)控制 閥，并分別與所述第一室內(nèi)換熱器和第二室內(nèi)換熱器相串接；所述四通閥包括排氣端、冷凝 器端、蒸發(fā)器端及吸氣管端，該壓縮機(jī)的排氣口及吸氣口分別與該四通閥的排氣端及吸氣 管端相連；該室外換熱器的兩端分別與四通閥的冷凝器端及室外控制閥的一端相連，該室 外控制閥的另一端與第一室內(nèi)控制閥和第二室內(nèi)控制閥相連；該四通閥的蒸發(fā)器端與所述 第一室內(nèi)換熱器和第二室內(nèi)換熱器相連。
3. 如權(quán)利要求2所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于：所述熱泵系統(tǒng)還包括壓力傳感器，該壓 力傳感器裝設(shè)于所述四通閥的吸氣管與該壓縮機(jī)吸氣口相連接的管路上，并與所述控制器 電連接，用以檢測該壓縮機(jī)的吸氣口端的壓力大小。
4. 如權(quán)利要求2所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)所述四通閥處于掉電時，其排氣端和 冷凝器端導(dǎo)通，蒸發(fā)器端和排氣端導(dǎo)通；當(dāng)該四通閥處于上電狀態(tài)時，其排氣端和蒸發(fā)器端 導(dǎo)通，該四通閥的冷凝器端和吸氣管端導(dǎo)通。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)該熱泵系統(tǒng)進(jìn)入啟動控制運(yùn)行 模式時，所述執(zhí)行模塊調(diào)整四通閥使室外換熱器處于散熱狀態(tài)，并同時使室外控制閥處于 關(guān)閉狀態(tài)。
6. 如權(quán)利要求5所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)所述熱泵系統(tǒng)完成啟動控制運(yùn)行模 式時，該執(zhí)行模塊調(diào)整四通閥以及控制閥使熱泵系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)，以及打開控制閥， 控制熱泵系統(tǒng)進(jìn)入正常運(yùn)行調(diào)節(jié)以完成啟動。
7. 如權(quán)利要求2所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于：該熱泵系統(tǒng)包括以下4種正常運(yùn)行模 式中的至少一種，該4種正常運(yùn)行模式為滿負(fù)荷制冷模式、部分負(fù)荷制冷模式、滿負(fù)荷制熱 模式以及部分負(fù)荷制熱模式。
8. 如權(quán)利要求7所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)熱泵系統(tǒng)在滿負(fù)荷制冷模式下運(yùn)行 時，該四通閥的排氣端和冷凝器端導(dǎo)通，蒸發(fā)器端和排氣端導(dǎo)通，室外控制閥、第一室內(nèi)控 制閥和第二室內(nèi)控制閥都處于打開狀態(tài)；此模式下，所有制冷劑都會經(jīng)過室外換熱器，此 時，室外換熱器作為冷凝器使用，為散熱狀態(tài)，其出口控制閥為室外控制閥。
9. 如權(quán)利要求7所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)熱泵系統(tǒng)在部分負(fù)荷制冷模式下運(yùn) 行時，該四通閥的排氣端和冷凝器端導(dǎo)通，蒸發(fā)器端和排氣端導(dǎo)通，室外控制閥處于打開狀 態(tài)，第一室內(nèi)控制閥和第二室內(nèi)控制閥根據(jù)實際需求僅有一個處于打開狀態(tài)；此模式下，所 有制冷劑都會經(jīng)過室外換熱器，此時，室外換熱器作為冷凝器使用，為散熱狀態(tài)，其出口控 制閥為室外控制閥。
10. 如權(quán)利要求7所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)熱泵系統(tǒng)在滿負(fù)荷制熱模式下運(yùn)行 時，該四通閥的排氣端和蒸發(fā)器端導(dǎo)通，冷凝器端和吸氣管端導(dǎo)通，室外控制閥、第一室內(nèi) 控制閥以及第二室內(nèi)控制閥都處于打開狀態(tài)；此模式下，所有制冷劑都會經(jīng)過室外換熱器， 此時，室外換熱器作為蒸發(fā)器使用，為吸熱狀態(tài)，其出口控制閥為室外控制閥。
11. 如權(quán)利要求7所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)熱泵系統(tǒng)在部分滿負(fù)荷制熱模式下 運(yùn)行時，該四通閥的排氣端和蒸發(fā)器端導(dǎo)通，冷凝器端和吸氣管端導(dǎo)通，室外控制閥處于打 開狀態(tài)，第一室內(nèi)控制閥和第二室內(nèi)控制閥根據(jù)實際需求僅有一個處于打開狀態(tài)；此模式 下，所有制冷劑都會經(jīng)過室外換熱器，此時，室外換熱器作為蒸發(fā)器使用，為吸熱狀態(tài)，其出 口控制閥為室外控制閥。
12. 如權(quán)利要求1所述的熱泵系統(tǒng)的啟動控制方法，其特征在于，所述熱泵系統(tǒng)的啟動 控制方法包括以下步驟： 步驟一：啟動熱栗系統(tǒng)； 步驟二：回收熱泵系統(tǒng)中的制冷劑； 步驟三：判斷熱泵系統(tǒng)是否完成啟動控制； 步驟四：控制熱泵系統(tǒng)在啟動控制完成時進(jìn)入并處于正常運(yùn)行狀態(tài)。
13. 如權(quán)利要求12所述的熱泵系統(tǒng)的啟動控制方法，其特征在于，在所述步驟一中，熱 泵系統(tǒng)的指令接收模塊接收開機(jī)指令后，執(zhí)行模塊控制熱泵系統(tǒng)進(jìn)入啟動控制運(yùn)行模式； 在所述步驟二中，當(dāng)熱泵系統(tǒng)進(jìn)入啟動控制運(yùn)行模式時，執(zhí)行模塊調(diào)整四通閥使室外換熱 器處于散熱狀態(tài)，并同時使室外控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)，以回收熱泵系統(tǒng)中的制冷劑。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的熱泵系統(tǒng)的啟動控制方法，其特征在于，在所述步驟三中， 當(dāng)滿足以下條件中的一個或多個的組合時，該判斷模塊判定所述熱泵系統(tǒng)的啟動控制完 成：壓縮機(jī)的吸氣壓力低于第一預(yù)設(shè)壓力；壓縮機(jī)1的吸氣壓力低于第二預(yù)設(shè)壓力且持續(xù) 第一預(yù)設(shè)時間；壓縮機(jī)的吸氣壓力低于壓縮機(jī)的吸氣壓力開關(guān)的切換閾值且持續(xù)第二預(yù)設(shè) 時間；制冷劑的回收時間達(dá)到第三預(yù)設(shè)時間。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的熱泵系統(tǒng)的啟動控制方法，其特征在于，在所述步驟 四中，當(dāng)熱泵系統(tǒng)的執(zhí)行模塊啟動控制完成時，調(diào)整或切換四通閥、室外控制閥以及室內(nèi)控 制閥，以使熱泵系統(tǒng)進(jìn)入并處于正常運(yùn)行狀態(tài)；以及打開控制閥，控制熱泵系統(tǒng)進(jìn)入正常運(yùn) 打調(diào)節(jié)以完成啟動。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的熱泵系統(tǒng)的啟動控制方法，其特征在于，所述啟動控制運(yùn) 行模式包括滿負(fù)荷制冷模式、部分負(fù)荷制冷模式、滿負(fù)荷制熱模式及部分負(fù)荷制熱模式。
【文檔編號】F25B49/02GK104110922SQ201310132573
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月16日
【發(fā)明者】陳文強(qiáng) 申請人:廣東美的暖通設(shè)備有限公司, 美的集團(tuán)股份有限公司