本實用新型屬于熱泵換熱技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種熱泵熱水系統(tǒng)。
背景技術(shù):
熱泵,可以從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱能,經(jīng)過電力做功,將低位熱源的熱能轉(zhuǎn)移到高位熱源的裝置,向人們提供可被利用的高品位熱能。目前,熱泵熱水系統(tǒng),為一次換熱或循環(huán)換熱式熱泵熱水系統(tǒng)。對于一次換熱式熱泵熱水系統(tǒng)而言,其系統(tǒng)及換熱器設(shè)計多從測試標(biāo)準出發(fā),因此僅考慮了一次換熱時大溫升、小流量的情況,而沒有考慮其可能出現(xiàn)的小溫升、大流量的情形。
例如:當(dāng)在換熱過程中出現(xiàn)小溫升情況時,假定此時換熱量不變,則必須通過加大水流量來保證出水溫度,由于水-制冷劑換熱器是小流量設(shè)計的,因此水流量的增加將導(dǎo)致水路壓降過大,從而使循環(huán)水泵功耗升高、系統(tǒng)能效降低。
現(xiàn)有技術(shù)中,存在功耗大、能效低和用戶體驗差等缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于,針對上述缺陷,提供一種熱泵熱水系統(tǒng),以解決現(xiàn)有技術(shù)中換熱過程中出現(xiàn)小溫升情況時需要增加水流量導(dǎo)致循環(huán)水泵功耗升高的問題,達到降低功耗的效果。
本實用新型提供一種熱泵熱水系統(tǒng),包括:熱水系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)和控制裝置;其中,所述熱泵系統(tǒng),包括:主制冷劑回路,兩個以上串聯(lián)設(shè)置在所述主制冷回路上的水-制冷劑換熱器;以及制冷劑旁通支路,以使兩個以上所述水-制冷劑換熱器中的制冷劑管路段形成并聯(lián);所述熱水系統(tǒng),包括:主水管路;以及水路旁通支路,以使兩個以上所述水-制冷劑換熱器中的水管路段形成并聯(lián);所述主水管路貫穿于兩個以上所述水-制冷劑換熱器中,且與所述主制冷回路之間發(fā)生換熱;所述控制裝置,通過控制所述制冷劑旁通支路和所述水路旁通支路,當(dāng)所需的冷水與熱水之間的溫差小于或等于預(yù)設(shè)值時,實現(xiàn)兩個以上的所述水-制冷劑換熱器中的至少兩個之間形成并聯(lián),以使該至少兩個所述水-制冷劑換熱器之間并聯(lián)地各自換熱。
可選地,所述制冷劑旁通支路為兩條以上,用于連接所述水-制冷劑換熱器的制冷劑入口端或出口端至所述主制冷劑回路上;所述水路旁通支路為兩條以上,用于連接所述水-制冷劑換熱器的水入口端或出口端至所述主水管路上;使得至少兩個所述水-制冷劑換熱器之間形成并聯(lián)。
可選地,所述水-制冷劑換熱器包括兩個,分別為第一水-制冷劑換熱器和第二水-制冷劑換熱器;其中,所述第一水-制冷劑換熱器的制冷劑出口端與所述第二水-制冷劑換熱器的制冷劑入口端相連;且所述第一水-制冷劑換熱器的水入口端與所述第二水-制冷劑換熱器的水出口端相連。
可選地,所述水路旁通支路包括兩個,分別為第一水路旁通支路和第二水路旁通支路;其中:所述第一水路旁通支路的一端連至所述第一水-制冷劑換熱器的水出口端、另一端連至所述第二水-制冷劑換熱器的水出口端;所述第二水路旁通支路的一端連至所述第一水-制冷劑換熱器的水入口端、另一端連至所述第二水-制冷劑換熱器的水入口端。
可選地,所述控制裝置包括設(shè)置在所述第一水路旁通支路上的第一水路二通閥,和/或,還包括設(shè)置在所述第一水路旁通支路與所述主水管路相交兩處中的至少一處的第一水路三通閥;和/或,所述控制裝置還包括設(shè)置在所述第二水路旁通支路上的第二水路二通閥,和/或,還包括設(shè)置在所述第二水路旁通支路與所述主水管路相交兩處中的至少一處的第二水路三通閥。
可選地,所述制冷劑旁通支路包括兩個,分別為第一制冷劑旁通支路和第二制冷劑旁通支路;其中:所述第一制冷劑旁通支路的一端連至所述第一水-制冷劑換熱器的制冷劑出口端、另一端連至所述第二水-制冷劑換熱器的制冷劑出口端;所述第二制冷劑旁通支路的一端連至所述第一水-制冷劑換熱器的制冷劑入口端、另一端連至所述第二水-制冷劑換熱器的制冷劑入口端。
可選地,所述控制裝置還包括設(shè)置在所述第一制冷劑旁通支路上的第一制冷劑二通閥;和/或,還包括設(shè)置在所述第一制冷劑旁通支路與所述主制冷劑回路相交兩處中的至少一處的第一制冷劑三通閥;和/或,所述控制裝置還包括設(shè)置在所述第二制冷劑路旁通支路上的第二制冷劑二通閥,和/或,還包括設(shè)置在所述第二制冷劑旁通支路與所述主制冷劑回路相交兩處中的至少一處的第二制冷劑三通閥。
可選地,所述熱泵系統(tǒng)中的壓縮機為雙級壓縮機,且所述熱泵系統(tǒng)還包括設(shè)置于所述主制冷劑回路中位于所述熱泵系統(tǒng)的節(jié)流裝置上游端的閃發(fā)器,所述閃發(fā)器的氣體出口端通過第一補氣支路連接至所述雙級壓縮機的中壓端,且在所述閃發(fā)器的上游端設(shè)置有第一增焓節(jié)流裝置。
可選地,所述控制裝置還包括:在所述第一補氣支路上設(shè)置的補氣控制閥。
可選地,所述熱泵系統(tǒng)中的壓縮機為雙級壓縮機,且所述熱泵系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述主制冷劑回路中的位于所述熱泵系統(tǒng)的節(jié)流裝置上游端的中間換熱器,所述中間換熱器的低壓出口端通過第二補氣支路連至所述雙級壓縮機的中壓端、低壓入口端通過低壓支路連至所述中間換熱器的上游端,且在所述低壓支路上設(shè)置有第二增焓節(jié)流裝置。
可選地,所述雙級壓縮機,包括:帶補氣口的雙級轉(zhuǎn)子壓縮機,或帶補氣口的渦旋壓縮機。
與上述熱泵熱水系統(tǒng)相匹配,本實用新型再一方面提供一種熱泵熱水系統(tǒng)的控制過程,包括:對以上所述的熱泵熱水系統(tǒng),當(dāng)所需的冷水與熱水之間的溫差小于或等于預(yù)設(shè)值時,控制兩個以上的所述水-制冷劑換熱器中的至少兩個之間形成并聯(lián),以使該至少兩個所述水-制冷劑換熱器之間并聯(lián)地各自換熱。
可選地,當(dāng)所述系統(tǒng)包括第一水路三通閥、第二水路二通閥、第一制冷劑三通閥和第二制冷劑二通閥時:當(dāng)所需冷水與熱水之間的溫差小于或等于預(yù)設(shè)值時,控制所述第一水路三通閥使得所述第一水路旁通支路接通,控制第二水路二通閥打開;控制第一制冷劑三通閥使得所述第一制冷劑旁通支路接通,控制第二制冷劑二通閥打開;使得第一水-制冷劑換熱器和第二水-制冷劑換熱器并聯(lián)地各自換熱。
可選地,當(dāng)所需冷水與熱水之間的溫差大于預(yù)設(shè)值時,控制所述第一水路三通閥使得所述第一水路旁通支路關(guān)閉,控制第二水路二通閥關(guān)閉;控制第一制冷劑三通閥使得所述第一制冷劑旁通支路關(guān)閉,控制第二制冷劑二通閥打開;使得第一水-制冷劑換熱器和第二水-制冷劑換熱器串聯(lián)地同時進行換熱。
可選地,當(dāng)所述系統(tǒng)還包括雙級壓縮機、閃發(fā)器、第一補氣支路和補氣控制閥時,控制所述補氣控制閥打開,執(zhí)行補氣增焓的過程;或者,當(dāng)所述系統(tǒng)還包括雙級壓縮機、中間換熱器和第二補氣支路時,控制所述中間換熱器的支路打開,執(zhí)行補氣增焓的過程。
可選地,當(dāng)所述系統(tǒng)還包括雙級壓縮機、閃發(fā)器、第一補氣支路和補氣控制閥時,控制所述補氣控制閥關(guān)閉,關(guān)閉補氣增焓的過程;或者,當(dāng)所述系統(tǒng)還包括雙級壓縮機、中間換熱器和第二補氣支路時,控制所述中間換熱器的支路關(guān)閉,關(guān)閉補氣增焓的過程。
本實用新型的方案,通過在制冷側(cè)和水路側(cè)增加管路控制裝置,可以解決一次換熱式熱泵熱水系統(tǒng)在用于小溫升、大流量換熱時出現(xiàn)的功耗高、能效低的問題。
進一步,本實用新型的方案,通過在制冷劑側(cè)放熱部分和水路側(cè)增加管路切換三通閥和二通閥,實現(xiàn)換熱過程中大溫升、小流量換熱和小溫升、大流量換熱的制冷劑循環(huán)流程和水循環(huán)流程的切換,從而降低小溫升、大流量換熱時的壓降,降低功耗,提升能效。
由此,本實用新型的方案,通過在制冷側(cè)和水路側(cè)增加管路控制裝置,對換熱過程中的制冷劑循環(huán)流程和水循環(huán)流程進行切換,解決現(xiàn)有技術(shù)中換熱過程中出現(xiàn)小溫升情況時需要增加水流量導(dǎo)致循環(huán)水泵功耗升高的問題,從而,克服現(xiàn)有技術(shù)中功耗大、能效低和用戶體驗差的缺陷,實現(xiàn)功耗小、能效低和用戶體驗好的有益效果。
本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實施本實用新型而了解。
下面通過附圖和實施例,對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
附圖說明
圖1為一個制冷劑系統(tǒng)及水路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型的熱泵熱水系統(tǒng)的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實用新型的熱泵熱水系統(tǒng)的另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實用新型的熱泵熱水系統(tǒng)的再一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
結(jié)合附圖1,本實用新型實施例中附圖標(biāo)記如下:
1-壓縮機;2-水-制冷劑換熱器;3-節(jié)流裝置;4-空氣側(cè)換熱器。
結(jié)合附圖2-附圖4,本實用新型實施例中附圖標(biāo)記如下:
100-熱水系統(tǒng);101-壓縮機;102-第一水-制冷劑換熱器;103-第二水-制冷劑換熱器;104-節(jié)流裝置;105-空氣側(cè)換熱器;106-水路二通閥(即第二水路二通閥);107-水路三通閥(即第一水路三通閥);108-制冷劑三通閥(即第一制冷劑三通閥);109-制冷劑二通閥(即第二制冷劑二通閥);110-第一水路旁通支路;111-第二水路旁通支路;112-第一制冷劑路旁通支路;113-第二制冷劑路旁通支路;200-熱泵系統(tǒng);201-雙級壓縮機;210-第一節(jié)流裝置(即第一增焓節(jié)流裝置);211-閃發(fā)器;212-第二節(jié)流裝置;213-補氣二通閥;217-補氣支路(即第一補氣支路);218-第二補氣支路;214-支路節(jié)流裝置(即第二增焓節(jié)流裝置);215-中間換熱器;216-主路節(jié)流裝置;300-壓縮裝置。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本實用新型具體實施例及相應(yīng)的附圖對本實用新型技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
在圖1所示的一個熱泵熱水系統(tǒng),可以包括制冷劑系統(tǒng)及水路系統(tǒng)。該制冷劑系統(tǒng)及水路系統(tǒng),可以包括:壓縮機1、水-制冷劑換熱器2、節(jié)流裝置3和空氣側(cè)換熱器4。
其中,該制冷劑系統(tǒng)及水路系統(tǒng)中的制冷劑流向如下:由壓縮機1排出的高溫高壓的制冷劑氣體流經(jīng)水-制冷劑換熱器2,并在水-制冷劑換熱器2中放熱,變?yōu)楦邏褐评鋭┮后w,經(jīng)節(jié)流裝置3節(jié)流降壓后變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭┻M入空氣側(cè)換熱器4,在空氣側(cè)換熱器4中蒸發(fā)吸熱,變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭┻^熱氣體進入壓縮機1中壓縮,然后排出,完成一個完整循環(huán)。此時,該制冷劑系統(tǒng)及水路系統(tǒng)中的水的流向為:冷水流經(jīng)水-制冷劑換熱器2,并在水-制冷劑換熱器2中被制冷劑側(cè)放熱部分所釋放的熱量換熱,溫度升高,變成熱水。
可選地,如圖1所示的制冷劑系統(tǒng)及水路系統(tǒng),可以為一次換熱或循環(huán)換熱式熱泵熱水系統(tǒng)。
例如:一次換熱式熱泵熱水機可以為:使用側(cè)進水流過熱泵熱水機一次就達到設(shè)定終止溫度的熱水機。利用這種機型,熱泵熱水系統(tǒng)可以方便的將冷水制熱后放入水箱,保證水箱中的水都是熱水,冷熱水不會混合,補水特別方便;另外,一次換熱式熱泵機組的冷凝溫度和冷凝壓力比較低,熱泵的出水溫度與系統(tǒng)的冷凝溫度基本相等,增強熱泵機組的可靠壽命。
例如:循環(huán)換熱式熱水機水的換熱過程為:把20℃的水逐次換熱到25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃……。在此過程中,冷媒換熱后的溫度不斷升高。當(dāng)水溫升高到50℃時,冷媒換熱后的溫度一般為60~75℃,主要特征是外置水箱。
可見,通過水-制冷劑換熱器,可以將制冷劑側(cè)放熱部分所釋放的熱量轉(zhuǎn)換為水側(cè)換熱部分水的熱量,使用方便。
根據(jù)本實用新型的實施例,提供了一種熱泵熱水系統(tǒng),如圖2-圖4所示本實用新型的熱泵熱水系統(tǒng)的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。該熱泵熱水系統(tǒng)可以包括:熱水系統(tǒng)100、熱泵系統(tǒng)200和控制裝置。
在一個實施方式中,所述熱泵系統(tǒng)200,可以包括:主制冷劑回路,兩個以上串聯(lián)設(shè)置在所述主制冷回路上的水-制冷劑換熱器;以及制冷劑旁通支路,以使兩個以上所述水-制冷劑換熱器中的制冷劑管路段形成并聯(lián)。所述熱泵系統(tǒng)200,可以用于執(zhí)行將制冷劑由氣體變?yōu)橐后w的放熱過程。
由此,通過熱泵系統(tǒng)利用制冷劑由氣體變?yōu)橐后w的過程中釋放的熱量,實現(xiàn)該放熱過程,實現(xiàn)方式簡便,可靠性高;通過水-制冷劑換熱器的制冷劑側(cè)放熱部分作為制冷劑換熱器,水側(cè)換熱部分與制冷劑側(cè)放熱部分相互隔離,結(jié)構(gòu)簡單,使用方便。
在一個例子中,所述制冷劑旁通支路可以為兩條以上,用于連接所述水-制冷劑換熱器的制冷劑入口端或出口端至所述主制冷劑回路上。
可選地,所述制冷劑旁通支路可以包括兩個,分別為第一制冷劑旁通支路112和第二制冷劑旁通支路113。
可選地,所述第一制冷劑旁通支路112的一端連至所述第一水-制冷劑換熱器102的制冷劑出口端、另一端連至所述第二水-制冷劑換熱器103的制冷劑出口端。
可選地,所述第二制冷劑旁通支路113的一端連至所述第一水-制冷劑換熱器102的制冷劑入口端、另一端連至所述第二水-制冷劑換熱器103的制冷劑入口端。
在一個例子中,所述水-制冷劑換熱器包括兩個,分別為第一水-制冷劑換熱器102和第二水-制冷劑換熱器103。
可選地,所述第一水-制冷劑換熱器102的制冷劑出口端與所述第二水-制冷劑換熱器103的制冷劑入口端相連。
例如:熱水系統(tǒng)100,可以包括:通過水管路依次連接的第二水-制冷劑換熱器103和第一水-制冷劑換熱器102等。
由此,通過相鄰的兩個水-制冷劑換熱器的水側(cè)換熱部分作為兩個水側(cè)換熱部分換熱器,以在換熱過程中根據(jù)冷水和熱水的溫差進行串并聯(lián)切換實現(xiàn)大小流量的切換,使用便捷性好,可靠性高。
在一個可選例子中,所述熱泵系統(tǒng)200的壓縮裝置300,可以包括:壓縮機101、節(jié)流裝置104和空氣側(cè)換熱器105。
可選地,所述壓縮機101、所述空氣側(cè)換熱器105和所述節(jié)流裝置104,依次連接在所述主制冷劑回路中。所述壓縮機101的出口端與所述第一水-制冷劑換熱器102的制冷劑入口端連接,所述節(jié)流裝置104的入口端與所述第二水-制冷劑換熱器103的制冷劑出口端連接。
例如:所述熱泵系統(tǒng)200,可以包括:壓縮裝置300和至少兩個所述水-制冷劑換熱器的制冷劑側(cè)放熱部分。其中,至少兩個所述制冷劑側(cè)放熱部分相互之間通過制冷劑管路連接,所述壓縮裝置300與所述制冷劑側(cè)放熱部分形成閉環(huán)回路。通過壓縮裝置與制冷劑側(cè)放熱部分形成閉環(huán)回路,以循環(huán)利用制冷劑實現(xiàn)放熱過程,節(jié)能性好。
例如:熱泵系統(tǒng)200,可以包括:通過制冷劑管路依次連接的壓縮機101、第一水-制冷劑換熱器102、第二水-制冷劑換熱器103、節(jié)流裝置104、空氣側(cè)換熱器105等。
在一個可選具體例子中,所述壓縮機101,可以用于自所述制冷劑輸出端c1,輸出第一預(yù)設(shè)溫度和第一預(yù)設(shè)壓力的制冷劑氣體至所述水-制冷劑換熱器的制冷劑側(cè)放熱部分。
在一個可選具體例子中,所述節(jié)流裝置104,可以用于自所述制冷劑回流端c2,接收所述水-制冷劑換熱器的制冷劑側(cè)放熱部分回流的制冷劑液體,并進行節(jié)流降壓處理,得到第二預(yù)設(shè)溫度和第二預(yù)設(shè)壓力的制冷劑氣體。所述第一預(yù)設(shè)溫度大于所述第二預(yù)設(shè)溫度,所述第一預(yù)設(shè)壓力大于所述第二預(yù)設(shè)壓力。
在一個可選具體例子中,所述空氣側(cè)換熱器105,可以用于對所述節(jié)流降壓處理得到的制冷劑氣體進行壓縮處理,并自所述制冷劑輸出端c1輸出。
由此,通過壓縮機、節(jié)流裝置和空氣側(cè)換熱器實現(xiàn)制冷劑由液體到氣體的循環(huán)轉(zhuǎn)換,使用便捷性好,可靠性高。
在一個可選例子中,所述熱泵系統(tǒng)200中的壓縮機為雙級壓縮機201,且所述熱泵系統(tǒng)200還包括設(shè)置于所述主制冷劑回路中位于所述熱泵系統(tǒng)200的節(jié)流裝置上游端的閃發(fā)器211,所述閃發(fā)器211的氣體出口端通過第一補氣支路217連接至所述雙級壓縮機201的中壓端,且在所述閃發(fā)器211的上游端設(shè)置有第一增焓節(jié)流裝置210。
例如:熱泵系統(tǒng)200還可以包括:通過制冷劑管路依次連接的雙級壓縮機201、第一水-制冷劑換熱器102、第二水-制冷劑換熱器103、第一節(jié)流裝置210、閃發(fā)器211、第二節(jié)流裝置212、空氣側(cè)換熱器105等。
例如:在閃發(fā)器211和雙級壓縮機201之間設(shè)置有補氣支路217。
由此,通過雙級壓縮機,可以根據(jù)實際需求進行分級壓縮,控制便捷性更好,用戶體驗更佳。
在一個可選例子中,所述控制裝置還可以包括:在所述第一補氣支路217上設(shè)置的補氣控制閥。
可選地,所述補氣控制閥,包括:設(shè)置在所述補氣支路217上的補氣二通閥213。
例如:在補氣支路上設(shè)置具有開關(guān)作用的補氣二通閥213。
例如:在冷水和熱水水溫溫差較大(例如:溫差大于預(yù)設(shè)值)時,補氣支路217上的補氣二通閥213關(guān)閉??蛇x地,第二節(jié)流裝置212在小溫差和小溫差時都工作,補氣二通閥213只在小溫差時工作。
例如:在冷水和熱水水溫溫差較小(例如:溫差小于預(yù)設(shè)值)時,補氣支路217上的補氣二通閥213導(dǎo)通,此時閃發(fā)器211中的制冷劑氣體經(jīng)補氣支路217進入雙級壓縮機201,與雙級壓縮機201中的低壓級壓縮的制冷劑氣體混合后再進入高壓級壓縮,然后排出。
由此,通過與雙級壓縮機適配的分級節(jié)流裝置和閃發(fā)器,可以更好、更便捷地實現(xiàn)分級節(jié)流,功耗和能效地控制更方便、更實用。
在一個可選例子中,所述熱泵系統(tǒng)200中的壓縮機為雙級壓縮機201,且所述熱泵系統(tǒng)200還包括設(shè)置在所述主制冷劑回路中的位于所述熱泵系統(tǒng)200的節(jié)流裝置上游端的中間換熱器215,所述中間換熱器215的低壓出口端通過第二補氣支路218連至所述雙級壓縮機210的中壓端、低壓入口端通過低壓支路連至所述中間換熱器215的上游端,且在所述低壓支路上設(shè)置有第二增焓節(jié)流裝置214。
可選地,所述雙級壓縮機201,包括:帶補氣口的雙級轉(zhuǎn)子壓縮機,或帶補氣口的渦旋壓縮機。
例如:熱泵系統(tǒng)200可以包括:通過制冷劑管路依次連接的雙級壓縮機201、第一水-制冷劑換熱器102、第二水-制冷劑換熱器103、支路節(jié)流裝置214、中間換熱器215、主路節(jié)流裝置216、空氣側(cè)換熱器105等。
例如:中間換熱器215具有彼此間隔的兩個制冷劑通道,主路和支路,在中間換熱器215的主路入口d1與中間換熱器215的支路入口d2之間設(shè)置有支路節(jié)流裝置214,在中間換熱器215的支路出口d3與雙級壓縮機201之間設(shè)置有補氣支路217。中間換熱器215的主路出口d4與主路節(jié)流裝置216相連。
在一個可選具體例子中,所述支路節(jié)流裝置214,適配設(shè)置于所述中間換熱器215的主路入口d1即所述制冷劑回流端c2與所述中間換熱器215的支路入口d2之間,可以用于當(dāng)所述溫差大于所述預(yù)設(shè)值時,關(guān)斷?;蛘?,當(dāng)所述溫差小于或等于所述預(yù)設(shè)值時,對自所述制冷劑回流端c2回流的一部分制冷劑氣體進行支路節(jié)流降壓處理。
例如:在冷水和熱水水溫溫差較大(例如:溫差大于預(yù)設(shè)值)時,支路節(jié)流裝置214關(guān)閉。
在一個可選具體例子中,所述中間換熱器215,可以用于當(dāng)所述溫差大于所述預(yù)設(shè)值時,通過主路接收自所述制冷劑回流端c2回流的全部制冷劑液體?;蛘撸梢杂糜诋?dāng)所述溫差小于或等于所述預(yù)設(shè)值時,將經(jīng)所述支路節(jié)流降壓處理得到的支路制冷劑氣體與經(jīng)所述主路節(jié)流降壓處理得到的主路制冷劑氣體換熱后,經(jīng)所述補氣支路217與經(jīng)所述雙級壓縮機201的第一壓縮級一級壓縮得到的制冷劑氣體混合后,進入所述雙級壓縮機201的第二壓縮級進行二級壓縮。
在一個可選具體例子中,所述主路節(jié)流裝置216,可以用于當(dāng)所述溫差大于所述預(yù)設(shè)值時,對所述全部制冷劑液體進行主路節(jié)流降壓處理?;蛘?,當(dāng)所述溫差小于或等于所述預(yù)設(shè)值時,對自所述制冷劑回流端c2回流的另一部分制冷劑氣體進行主路節(jié)流降壓處理。
例如:在冷水和熱水水溫溫差較小(例如:溫差小于預(yù)設(shè)值)時,支路節(jié)流裝置214導(dǎo)通,此時部分制冷劑經(jīng)支路節(jié)流裝置214節(jié)流降壓變成中溫中壓的制冷劑兩項混合物,在中間換熱器215中與主路制冷劑換熱,然后經(jīng)補氣支路217進入雙級壓縮機201,與雙級壓縮機201中的低壓級壓縮的制冷劑氣體混合后再進入高壓級壓縮,然后排出。
由此,通過與雙級壓縮機適配的主路節(jié)流裝置和中間換熱器,可以根據(jù)需求選擇主路節(jié)流和/或支路節(jié)流,在功耗和能效地控制上也更加靈活和方便,用戶體驗更好。
也就是說,通過閃蒸補氣增焓回路(參見圖3所示的例子)和中間換熱器補氣增焓回路(參見圖4所示的例子),都是實現(xiàn)小溫差的補氣增焓的,用于降低壓縮機的排氣溫度、保證其安全可靠的運行,同時提高低溫情況下的系統(tǒng)能效。
在一個實施方式中,所述熱水系統(tǒng)100,可以包括:主水管路;以及水路旁通支路,以使兩個以上所述水-制冷劑換熱器中的水管路段形成并聯(lián);所述主水管路貫穿于兩個以上所述水-制冷劑換熱器中,且與所述主制冷回路之間發(fā)生換熱。所述熱水系統(tǒng)100,可以用于利用所述放熱過程中釋放的熱量,執(zhí)行將冷水變?yōu)闊崴膿Q熱過程。
由此,通過使用制冷劑由氣體變?yōu)橐后w的過程中釋放的熱量將冷水換熱變?yōu)闊崴?,能量轉(zhuǎn)換效率高,使用便捷性好;通過水-制冷劑換熱器的水側(cè)換熱部分作為水路換熱器,換熱的結(jié)構(gòu)簡單,使用的可靠性高。
在一個例子中,所述水路旁通支路可以為兩條以上,用于連接所述水-制冷劑換熱器的水入口端或出口端至所述主水管路上。
由此,通過至少兩個水-制冷劑換熱器的水側(cè)換熱部分和至少兩個水路旁通支路,可以實現(xiàn)水管路的串并聯(lián)切換,切換方式簡便,可靠性高。
可選地,所述第一水-制冷劑換熱器102的水入口端與所述第二水-制冷劑換熱器103的水出口端相連。
在一個例子中,所述水路旁通支路包括兩個,分別為第一水路旁通支路110和第二水路旁通支路111。
例如:在水路三通閥107的第二出口端b3與第一水-制冷劑換熱器102的水路出口之間水管路上設(shè)置有第一水路旁通支路110。
例如:在第二水-制冷劑換熱器103的水路入口與水路三通閥107和第一水-制冷劑換熱器102水路入口之間的水管路上設(shè)置有第二水路旁通支路111。
例如:在第二水路旁通支路111上設(shè)置具有開關(guān)作用的水路二通閥106。
由此,通過在水側(cè)換熱部分增加管路切換三通閥和二通閥,可以實現(xiàn)換熱過程中大溫升、小流量換熱和小溫升、大流量換熱的水循環(huán)流程的切換,從而降低小溫升、大流量換熱時的壓降,降低功耗,提升能效。
可選地,所述第一水路旁通支路110的一端連至所述第一水-制冷劑換熱器102的水出口端、另一端連至所述第二水-制冷劑換熱器103的水出口端。
可選地,所述第二水路旁通支路111的一端連至所述第一水-制冷劑換熱器102的水入口端、另一端連至所述第二水-制冷劑換熱器103的水入口端。
例如:水路三通閥107的入口端b1與水路三通閥107的第二出口端b3導(dǎo)通,第一水路旁通支路110導(dǎo)通,第二水路旁通支路111上的水路二通閥106導(dǎo)通,第二水路旁通支路111導(dǎo)通。
例如:此時水路系統(tǒng)100中的水流向可以為:冷水同時流經(jīng)第二水-制冷劑換熱器103和第一水-制冷劑換熱器102,并分別在第二水-制冷劑換熱器103和第一水-制冷劑換熱器102中被制冷劑側(cè)放熱部分所釋放的熱量換熱,溫度升高,變成熱水,在流出第二水-制冷劑換熱器103和第一水-制冷劑換熱器102后混合。
由此,通過在所述溫差小于或等于預(yù)設(shè)值即小溫升時,使水管路并聯(lián)運行實現(xiàn)大流量換熱,且功耗低、能效高,可以解決一次換熱式熱泵熱水系統(tǒng)在用于小溫升、大流量換熱時出現(xiàn)的功耗高、能效低的問題。
例如:水路三通閥107的入口端b1與水路三通閥107的第一出口端b2導(dǎo)通,第一水路旁通支路110關(guān)閉,第二水路旁通支路111上的水路二通閥106關(guān)閉,第二水路旁通支路111關(guān)閉。
例如:此時水路系統(tǒng)100中的水流向可以為:冷水依次流經(jīng)第二水-制冷劑換熱器103、水路三通閥107和第一水-制冷劑換熱器102,并在第二水-制冷劑換熱器103和第一水-制冷劑換熱器102中被制冷劑側(cè)放熱部分所釋放的熱量換熱,溫度升高,變成熱水。
由此,通過在大溫差時切換為小流量的換熱過程,切換方式簡便、可靠,且安全性好。也就是說,通過兩個換熱器,在溫差大時串聯(lián)、溫差小時并聯(lián),從而實現(xiàn)大、小流量的切換,使用便捷性好,可靠性高。
在一個實施方式中,所述控制裝置,可以通過控制所述制冷劑旁通支路和所述水路旁通支路,當(dāng)所需的冷水與熱水之間的溫差小于或等于預(yù)設(shè)值時,實現(xiàn)兩個以上的所述水-制冷劑換熱器中的至少兩個之間形成并聯(lián),以使該至少兩個所述水-制冷劑換熱器之間并聯(lián)地各自換熱。
可選地,所述控制裝置,通過控制兩條以上的水路旁通支路、以及兩條以上的制冷劑路旁通支路,使得至少兩個所述水-制冷劑換熱器之間形成并聯(lián)。
在一個可選例子中,所述控制裝置可以包括設(shè)置在所述第一水路旁通支路110上的第一水路二通閥。
可選地,所述控制裝置還可以包括設(shè)置在所述第一水路旁通支路110與所述主水管路相交兩處中的至少一處的第一水路三通閥107。
例如:在第二水-制冷劑換熱器103和第一水-制冷劑換熱器102之間的水管路上設(shè)置有水路三通閥107。
例如:水路三通閥107的入口端b1與第二水-制冷劑換熱器103的水路出口相連,水路三通閥107的第一出口端b2與第一水-制冷劑換熱器102的水路入口相連。
由此,通過水路三通閥實現(xiàn)水路的串并聯(lián)切換,控制的可靠性高,使用的便捷性好。
可選地,所述控制裝置還可以包括設(shè)置在所述第二水路旁通支路111上的第二水路二通閥106。
可選地,所述控制裝置還可以包括設(shè)置在所述第二水路旁通支路111與所述主水管路相交兩處中的至少一處的第二水路三通閥。
在一個例子中,參見圖2-圖4所示的例子,在冷水和熱水水溫溫差較大(例如:溫差大于預(yù)設(shè)值)時,制冷劑三通閥108的入口端a1與制冷劑三通閥108的第一出口端a2導(dǎo)通,第一制冷劑路旁通支路112關(guān)閉,第二制冷劑路旁通支路113上的制冷劑二通閥109關(guān)閉,第二制冷劑路旁通支路113關(guān)閉。
例如:此時,熱泵系統(tǒng)200中的制冷劑流向可以為:由壓縮機101排出的高溫高壓的制冷劑氣體依次流經(jīng)第一水-制冷劑換熱器102、制冷劑三通閥108、第二水-制冷劑換熱器103,并在第一水-制冷劑換熱器102和第二水-制冷劑換熱器103中放熱,變?yōu)楦邏褐评鋭┮后w;經(jīng)節(jié)流裝置104節(jié)流降壓后變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭﹥上嗷旌衔镞M入空氣側(cè)換熱器105,在空氣側(cè)換熱器105中蒸發(fā)吸熱,變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭┻^熱氣體進入壓縮機101中壓縮,然后排出,完成一個完整循環(huán)。
例如:在第一水-制冷劑換熱器102和第二水-制冷劑換熱器103之間的制冷劑管路上設(shè)置有制冷劑三通閥108。制冷劑三通閥108的入口端a1與第一水-制冷劑換熱器102的制冷劑管出口相連,制冷劑三通閥108的第一出口端a2與第二水-制冷劑換熱器103的制冷劑入口相連,在制冷劑三通閥108的第二出口端a3與第二水-制冷劑換熱器103和中間換熱器215之間的制冷劑管路上設(shè)置有第一制冷劑路旁通支路112。雙級壓縮機201和第一水-制冷劑換熱器102之間的制冷劑管路與制冷劑三通閥108和第二水-制冷劑換熱器103之間的制冷劑管路之間設(shè)置有第二制冷劑路旁通支路113,在第二制冷劑路旁通支路113上設(shè)置具有開關(guān)作用的制冷劑二通閥109。
例如:在冷水和熱水水溫溫差較小(例如:溫差小于預(yù)設(shè)值)時,制冷劑三通閥108的入口端a1與制冷劑三通閥108的第二出口端a3導(dǎo)通,第一制冷劑路旁通支路112導(dǎo)通,第二制冷劑路旁通支路113上的制冷劑二通閥109導(dǎo)通,第二制冷劑路旁通支路113導(dǎo)通。
例如:此時,熱泵系統(tǒng)200中的制冷劑流向可以為:由壓縮機101排出的高溫高壓的制冷劑氣體同時流經(jīng)第一水-制冷劑換熱器102和第二水-制冷劑換熱器103,并分別在第一水-制冷劑換熱器102和第二水-制冷劑換熱器103中放熱變成高壓制冷劑液體;在進入節(jié)流裝置104前混合,經(jīng)節(jié)流裝置104節(jié)流降壓后變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭﹥上嗷旌衔镞M入空氣側(cè)換熱器105,在其中蒸發(fā)吸熱,變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭┻^熱氣體進入壓縮機101中壓縮,然后排出,完成一個完整循環(huán)。
由此,通過制冷劑側(cè)放熱部分與水側(cè)換熱部分適配地串并聯(lián)切換,可以更好地提升換熱效果和節(jié)能效果,用戶體驗好。
在一個可選例子中,所述控制裝置還可以包括設(shè)置在所述第一制冷劑旁通支路112上的第一制冷劑二通閥。
由此,通過至少兩個水-制冷劑換熱器的制冷劑側(cè)放熱部分和至少兩個制冷劑路旁通支路,可以實現(xiàn)制冷劑管路的串并聯(lián)切換,切換方式簡便,可靠性高。
可選地,所述控制裝置還可以包括設(shè)置在所述第一制冷劑旁通支路112與所述主制冷劑回路相交兩處中的至少一處的第一制冷劑三通閥108。
例如:在壓縮機101和第一水-制冷劑換熱器102之間的管路與制冷劑三通閥108和第二水-制冷劑換熱器103之間的管路(例如:制冷劑管路)上設(shè)置有第二制冷劑路旁通支路113。
例如:第一水-制冷劑換熱器102和第二水-制冷劑換熱器103之間的制冷劑管路上設(shè)置有制冷劑三通閥108。制冷劑三通閥108的入口端a1與第一水-制冷劑換熱器102的制冷劑管出口相連,制冷劑三通閥108的第一出口端a2與第二水-制冷劑換熱器103的制冷劑入口相連。
由此,通過在制冷劑側(cè)放熱部分增加管路切換三通閥和二通閥,可以實現(xiàn)換熱過程中大溫升、小流量換熱和小溫升、大流量換熱的制冷劑循環(huán)流程的切換,從而降低小溫升、大流量換熱時的壓降,降低功耗,提升能效。
可選地,所述控制裝置還可以包括設(shè)置在所述第二制冷劑路旁通支路113上的第二制冷劑二通閥109。
例如:在第二制冷劑路旁通支路113上設(shè)置具有開關(guān)作用的制冷劑二通閥109。
例如:在制冷劑三通閥108的第二出口端a3與第二水-制冷劑換熱器103和第一節(jié)流裝置210之間的制冷劑管路上設(shè)置有第一制冷劑路旁通支路112。在雙級壓縮機201和第一水-制冷劑換熱器102之間的制冷劑管路與制冷劑三通閥108和第二水-制冷劑換熱器103之間的制冷劑管路之間設(shè)置有第二制冷劑路旁通支路113,在第二制冷劑路旁通支路113上設(shè)置具有開關(guān)作用的制冷劑二通閥109。
可選地,所述控制裝置還可以包括設(shè)置在所述第二制冷劑旁通支路113與所述主制冷劑回路相交兩處中的至少一處的第二制冷劑三通閥。
例如:在第一水-制冷劑換熱器102和第二水-制冷劑換熱器103之間的制冷劑管路上設(shè)置有制冷劑三通閥108。
例如:制冷劑三通閥108的入口端a1與第一水-制冷劑換熱器102的制冷劑管出口相連,制冷劑三通閥108的第一出口端a2與第二水-制冷劑換熱器103制冷劑入口相連。
由此,通過制冷劑路三通閥,可以實現(xiàn)制冷劑管路的串并聯(lián)切換,使用便捷性好,可靠性高。
經(jīng)大量的試驗驗證,采用本實施例的技術(shù)方案,通過在制冷側(cè)和水路側(cè)增加管路控制裝置,可以解決一次換熱式熱泵熱水系統(tǒng)在可以用于小溫升、大流量換熱時出現(xiàn)的功耗高、能效低的問題。
根據(jù)本實用新型的實施例,還提供了對應(yīng)于熱泵熱水系統(tǒng)的一種熱泵熱水系統(tǒng)的控制過程。該熱泵熱水系統(tǒng)的控制過程可以可以包括:對以上所述的熱泵熱水系統(tǒng),當(dāng)所需的冷水與熱水之間的溫差小于或等于預(yù)設(shè)值時,控制兩個以上的所述水-制冷劑換熱器中的至少兩個之間形成并聯(lián),以使該至少兩個所述水-制冷劑換熱器之間并聯(lián)地各自換熱。
例如:該熱泵熱水系統(tǒng),可以包括如圖2至圖4所示的熱泵熱水系統(tǒng)。
例如:該熱泵熱水系統(tǒng),可以包括:熱泵系統(tǒng)部分(例如:熱泵系統(tǒng)200)和熱水系統(tǒng)部分(例如:熱水系統(tǒng)100)。通過所述熱泵系統(tǒng)200,執(zhí)行將制冷劑由氣體變?yōu)橐后w的放熱過程;通過熱泵系統(tǒng)利用制冷劑由氣體變?yōu)橐后w的過程中釋放的熱量,實現(xiàn)該放熱過程,實現(xiàn)方式簡便,可靠性高。通過所述熱水系統(tǒng)100,利用所述放熱過程中釋放的熱量,執(zhí)行將冷水變?yōu)闊崴膿Q熱過程。
由此,通過在所述溫差小于或等于預(yù)設(shè)值即小溫升時,使水管路并聯(lián)運行實現(xiàn)大流量換熱,且功耗低、能效高,可以解決一次換熱式熱泵熱水系統(tǒng)在用于小溫升、大流量換熱時出現(xiàn)的功耗高、能效低的問題。
在一個可選例子中,當(dāng)所述系統(tǒng)包括第一水路三通閥107、第二水路二通閥106、第一制冷劑三通閥108和第二制冷劑二通閥109時:
可選地,當(dāng)所需冷水與熱水之間的溫差小于或等于預(yù)設(shè)值時,控制所述第一水路三通閥107(即水路三通閥107的第二出口端b3與水路三通閥107的入口端b1接通,水路三通閥107的第二出口端b3滑向右端),使得所述第一水路旁通支路110接通,控制第二水路二通閥106打開;控制第一制冷劑三通閥108(即制冷劑三通閥108的第二出口端a3與制冷劑三通閥108的入口端a1接通,制冷劑三通閥108的第二出口端a3滑向左端)使得所述第一制冷劑旁通支路112接通,控制第二制冷劑二通閥109打開;使得第一水-制冷劑換熱器102和第二水-制冷劑換熱器103并聯(lián)地各自換熱。
例如:參見圖2所示的例子,熱泵系統(tǒng)200,可以包括:通過制冷劑管路依次連接的壓縮機101、第一水-制冷劑換熱器102、第二水-制冷劑換熱器103、節(jié)流裝置104、空氣側(cè)換熱器105等。
例如:在第一水-制冷劑換熱器102和第二水-制冷劑換熱器103之間的制冷劑管路上設(shè)置有制冷劑三通閥108。
例如:制冷劑三通閥108的入口端a1與第一水-制冷劑換熱器102的制冷劑管出口相連,制冷劑三通閥108的第一出口端a2與第二水-制冷劑換熱器103制冷劑入口相連。
例如:在制冷劑三通閥108的第二出口端a3與第二水-制冷劑換熱器103和節(jié)流裝置104之間的管路(例如:制冷劑管路)上設(shè)置有第一制冷劑路旁通支路112。
例如:在壓縮機101和第一水-制冷劑換熱器102之間的管路與制冷劑三通閥108和第二水-制冷劑換熱器103之間的管路(例如:制冷劑管路)上設(shè)置有第二制冷劑路旁通支路113。
例如:在第二制冷劑路旁通支路113上設(shè)置具有開關(guān)作用的制冷劑二通閥109。
由此,通過在制冷劑側(cè)放熱部分增加管路切換三通閥和二通閥,可以實現(xiàn)換熱過程中大溫升、小流量換熱和小溫升、大流量換熱的制冷劑循環(huán)流程的切換,從而降低小溫升、大流量換熱時的壓降,降低功耗,提升能效。
在一個可選例子中,參見圖2-圖4所示的例子,在冷水和熱水水溫溫差較大(例如:溫差大于預(yù)設(shè)值)時,制冷劑三通閥108的入口端a1與制冷劑三通閥108的第一出口端a2導(dǎo)通,第一制冷劑路旁通支路112關(guān)閉,第二制冷劑路旁通支路113上的制冷劑二通閥109關(guān)閉,第二制冷劑路旁通支路113關(guān)閉。
其中,水路三通閥107的入口端b1與水路三通閥107的第一出口端b2導(dǎo)通,第一水路旁通支路110關(guān)閉,第二水路旁通支路111上的水路二通閥106關(guān)閉,第二水路旁通支路111關(guān)閉。
此時,熱泵系統(tǒng)200中的制冷劑流向可以為:由壓縮機101排出的高溫高壓的制冷劑氣體依次流經(jīng)第一水-制冷劑換熱器102、制冷劑三通閥108、第二水-制冷劑換熱器103,并在第一水-制冷劑換熱器102和第二水-制冷劑換熱器103中放熱,變?yōu)楦邏褐评鋭┮后w;經(jīng)節(jié)流裝置104節(jié)流降壓后變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭﹥上嗷旌衔镞M入空氣側(cè)換熱器105,在空氣側(cè)換熱器105中蒸發(fā)吸熱,變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭┻^熱氣體進入壓縮機101中壓縮,然后排出,完成一個完整循環(huán)。
而此時水路系統(tǒng)100中的水流向可以為:冷水依次流經(jīng)第二水-制冷劑換熱器103、水路三通閥107和第一水-制冷劑換熱器102,并在第二水-制冷劑換熱器103和第一水-制冷劑換熱器102中被制冷劑側(cè)放熱部分所釋放的熱量換熱,溫度升高,變成熱水。
在一個可選例子中,參見圖2-圖4所示的例子,在冷水和熱水水溫溫差較小(例如:溫差小于預(yù)設(shè)值)時,制冷劑三通閥108的入口端a1與制冷劑三通閥108的第二出口端a3導(dǎo)通,第一制冷劑路旁通支路112導(dǎo)通,第二制冷劑路旁通支路113上的制冷劑二通閥109導(dǎo)通,第二制冷劑路旁通支路113導(dǎo)通。
其中,水路三通閥107的入口端b1與水路三通閥107的第二出口端b3導(dǎo)通,第一水路旁通支路110導(dǎo)通,第二水路旁通支路111上的水路二通閥106導(dǎo)通,第二水路旁通支路111導(dǎo)通。
此時,熱泵系統(tǒng)200中的制冷劑流向可以為:由壓縮機101排出的高溫高壓的制冷劑氣體同時流經(jīng)第一水-制冷劑換熱器102和第二水-制冷劑換熱器103,并分別在第一水-制冷劑換熱器102和第二水-制冷劑換熱器103中放熱變成高壓制冷劑液體;在進入節(jié)流裝置104前混合,經(jīng)節(jié)流裝置104節(jié)流降壓后變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭﹥上嗷旌衔?即氣相和液相)進入空氣側(cè)換熱器105,在其中蒸發(fā)吸熱,變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭┻^熱氣體進入壓縮機101中壓縮,然后排出,完成一個完整循環(huán)。
而此時水路系統(tǒng)100中的水流向可以為:冷水同時流經(jīng)第二水-制冷劑換熱器103和第一水-制冷劑換熱器102,并分別在第二水-制冷劑換熱器103和第一水-制冷劑換熱器102中被制冷劑側(cè)放熱部分所釋放的熱量換熱,溫度升高,變成熱水,在流出第二水-制冷劑換熱器103和第一水-制冷劑換熱器102后混合。
由此,通過壓縮機、節(jié)流裝置和空氣側(cè)換熱器實現(xiàn)制冷劑由液體到氣體的循環(huán)轉(zhuǎn)換,使用便捷性好,可靠性高。
在一個可選例子中,當(dāng)所需冷水與熱水之間的溫差大于預(yù)設(shè)值時,控制所述第一水路三通閥107(即b2與b1接通,b3滑向左端),使得所述第一水路旁通支路110關(guān)閉,控制第二水路二通閥106關(guān)閉;控制第一制冷劑三通閥108(即a2與a1接通,a3滑向右端)使得所述第一制冷劑旁通支路112關(guān)閉,控制第二制冷劑二通閥109打開;使得第一水-制冷劑換熱器102和第二水-制冷劑換熱器103串聯(lián)地同時進行換熱。
例如:熱水系統(tǒng)100,可以包括:通過水管路依次連接的第二水-制冷劑換熱器103和第一水-制冷劑換熱器102等。
例如:在第二水-制冷劑換熱器103和第一水-制冷劑換熱器102之間的水管路上設(shè)置有水路三通閥107。
例如:水路三通閥107的入口端b1與第二水-制冷劑換熱器103的水路出口相連,水路三通閥107的第一出口端b2與第一水-制冷劑換熱器102的水路入口相連。
例如:在水路三通閥107的第二出口端b3與第一水-制冷劑換熱器102的水路出口之間水管路上設(shè)置有第一水路旁通支路110。
例如:在第二水-制冷劑換熱器103的水路入口與水路三通閥107和第一水-制冷劑換熱器102水路入口之間的水管路上設(shè)置有第二水路旁通支路111。
例如:第一水-制冷劑換熱器102的水入口端與第二水-制冷劑換熱器103的水出口端相連,在所述第一水-制冷劑換熱器102的水出口端與第二水-制冷劑換熱器103的水入口端之間還連接有所述第一水路旁通支路110、在所述第一水-制冷劑換熱器102的水入口端與第二水-制冷劑換熱器103的水入口端之間還連接有所述第二水路旁通支路111。
例如:在第二水路旁通支路111上設(shè)置具有開關(guān)作用的水路二通閥106。
例如:三通閥、二通閥等,也可以根據(jù)實際需求選用能夠產(chǎn)生控制作用的其它部件。
由此,通過在大溫差時切換為小流量的換熱過程,切換方式簡便、可靠,且安全性好。也就是說,通過兩個換熱器,在溫差大時串聯(lián)、溫差小時并聯(lián),從而實現(xiàn)大、小流量的切換,使用便捷性好,可靠性高。由此,通過制冷劑側(cè)放熱部分與水側(cè)換熱部分適配地串并聯(lián)切換,可以更好地提升換熱效果和節(jié)能效果,用戶體驗好。
例如:使相鄰的兩個所述水側(cè)換熱部分之間的水管路關(guān)斷、或使相鄰的兩個所述水側(cè)換熱部分之間的水管路導(dǎo)通,可以包括:當(dāng)所述熱水系統(tǒng)100還可以包括水路三通閥107時,通過所述水路三通閥107的入口端b1與所述水路三通閥107的第一出水口端b2之間的通道,實現(xiàn)所述相鄰的兩個所述水側(cè)換熱部分之間的水管路關(guān)斷或?qū)ā?/p>
例如:使一個所述水路旁通支路和另一個所述水路旁通支路所在旁路的導(dǎo)通、或使一個所述水路旁通支路和另一個所述水路旁通支路所在旁路關(guān)斷,可以包括:當(dāng)一個所述水路旁通支路可以包括第一水路旁通支路110時,通過所述水路三通閥107的入口端b1和所述水路三通閥107的第二出口端b3之間的通道的導(dǎo)通或關(guān)斷,實現(xiàn)所述第一水路旁通支路110所在旁路的導(dǎo)通或關(guān)斷。
例如:當(dāng)另一個所述水路旁通支路可以包括第二水路旁通支路111;所述控制裝置,還可以包括:水路二通閥106時,通過所述水路二通閥106的導(dǎo)通或關(guān)斷,實現(xiàn)所述第二水路旁通支路111所在旁路的導(dǎo)通或關(guān)斷。
由此,通過在水側(cè)換熱部分增加管路切換三通閥和二通閥,可以實現(xiàn)換熱過程中大溫升、小流量換熱和小溫升、大流量換熱的水循環(huán)流程的切換,從而降低小溫升、大流量換熱時的壓降,降低功耗,提升能效。
在一個可選例子中,當(dāng)所述系統(tǒng)還包括雙級壓縮機201、閃發(fā)器211、第一補氣支路217和補氣控制閥時,控制所述補氣控制閥打開,執(zhí)行補氣增焓的過程。或者,
例如:參見圖3所示的例子,熱泵系統(tǒng)200還可以包括:通過制冷劑管路依次連接的雙級壓縮機201、第一水-制冷劑換熱器102、第二水-制冷劑換熱器103、第一節(jié)流裝置210、閃發(fā)器211、第二節(jié)流裝置212、空氣側(cè)換熱器105等。
例如:第一水-制冷劑換熱器102和第二水-制冷劑換熱器103之間的制冷劑管路上設(shè)置有制冷劑三通閥108。制冷劑三通閥108的入口端a1與第一水-制冷劑換熱器102的制冷劑管出口相連,制冷劑三通閥108的第一出口端a2與第二水-制冷劑換熱器103的制冷劑入口相連。
例如:在制冷劑三通閥108的第二出口端a3與第二水-制冷劑換熱器103和第一節(jié)流裝置210之間的制冷劑管路上設(shè)置有第一制冷劑路旁通支路112。在雙級壓縮機201和第一水-制冷劑換熱器102之間的制冷劑管路與制冷劑三通閥108和第二水-制冷劑換熱器103之間的制冷劑管路之間設(shè)置有第二制冷劑路旁通支路113,在第二制冷劑路旁通支路113上設(shè)置具有開關(guān)作用的制冷劑二通閥109。
例如:在閃發(fā)器211和雙級壓縮機201之間設(shè)置有補氣支路217。
例如:在補氣支路上設(shè)置具有開關(guān)作用的補氣二通閥213。
例如:在冷水和熱水水溫溫差較大(例如:溫差大于預(yù)設(shè)值)時,補氣支路217上的補氣二通閥213關(guān)閉。
例如:在冷水和熱水水溫溫差較小(例如:溫差小于預(yù)設(shè)值)時,補氣支路217上的補氣二通閥213導(dǎo)通,此時閃發(fā)器211中的制冷劑氣體經(jīng)補氣支路217進入雙級壓縮機201,與雙級壓縮機201中的低壓級壓縮的制冷劑氣體混合后再進入高壓級壓縮,然后排出。
由此,通過與雙級壓縮機適配的分級節(jié)流裝置和閃發(fā)器,可以更好、更便捷地實現(xiàn)分級節(jié)流,功耗和能效地控制更方便、更實用。
在一個可選例子中,當(dāng)所述系統(tǒng)還包括雙級壓縮機201、中間換熱器205和第二補氣支路218時,控制所述中間換熱器205的支路打開,執(zhí)行補氣增焓的過程。
例如:參見圖4所示的例子,熱泵系統(tǒng)200可以包括:通過制冷劑管路依次連接的雙級壓縮機201、第一水-制冷劑換熱器102、第二水-制冷劑換熱器103、支路節(jié)流裝置214、中間換熱器215、主路節(jié)流裝置216、空氣側(cè)換熱器105等。
在一個可選例子中,當(dāng)所述系統(tǒng)還包括雙級壓縮機201、閃發(fā)器211、第一補氣支路217和補氣控制閥時,控制所述補氣控制閥關(guān)閉,關(guān)閉補氣增焓的過程?;蛘?,
在一個可選例子中,當(dāng)所述系統(tǒng)還包括雙級壓縮機201、中間換熱器205和第二補氣支路218時,控制所述中間換熱器205的支路關(guān)閉,關(guān)閉補氣增焓的過程。
例如:在第一水-制冷劑換熱器102和第二水-制冷劑換熱器103之間的制冷劑管路上設(shè)置有制冷劑三通閥108。制冷劑三通閥108的入口端a1與第一水-制冷劑換熱器102的制冷劑管出口相連,制冷劑三通閥108的第一出口端a2與第二水-制冷劑換熱器103的制冷劑入口相連,在制冷劑三通閥108的第二出口端a3與第二水-制冷劑換熱器103和中間換熱器215之間的制冷劑管路上設(shè)置有第一制冷劑路旁通支路112。雙級壓縮機201和第一水-制冷劑換熱器102之間的制冷劑管路與制冷劑三通閥108和第二水-制冷劑換熱器103之間的制冷劑管路之間設(shè)置有第二制冷劑路旁通支路113,在第二制冷劑路旁通支路113上設(shè)置具有開關(guān)作用的制冷劑二通閥109。
例如:中間換熱器215具有彼此間隔的兩個制冷劑通道,主路和支路,在中間換熱器215的主路入口d1與中間換熱器215的支路入口d2之間設(shè)置有支路節(jié)流裝置214,在中間換熱器215的支路出口d3與雙級壓縮機201之間設(shè)置有補氣支路217。中間換熱器215的主路出口d4與主路節(jié)流裝置216相連。
例如:在冷水和熱水水溫溫差較大(例如:溫差大于預(yù)設(shè)值)時,支路節(jié)流裝置214關(guān)閉。
例如:在冷水和熱水水溫溫差較小(例如:溫差小于預(yù)設(shè)值)時,支路節(jié)流裝置214導(dǎo)通,此時部分制冷劑經(jīng)支路節(jié)流裝置214節(jié)流降壓變成中溫中壓的制冷劑兩相混合物,在中間換熱器215中與主路制冷劑換熱,然后經(jīng)補氣支路217進入雙級壓縮機201,與雙級壓縮機201中的低壓級壓縮的制冷劑氣體混合后再進入高壓級壓縮,然后排出。
由此,通過與雙級壓縮機適配的主路節(jié)流裝置和中間換熱器,可以根據(jù)需求選擇主路節(jié)流和/或支路節(jié)流,在功耗和能效地控制上也更加靈活和方便,用戶體驗更好。
也就是說,通過閃蒸補氣增焓回路(參見圖3所示的例子)和中間換熱器補氣增焓回路(參見圖4所示的例子),都是實現(xiàn)小溫差的補氣增焓的,用于降低壓縮機的排氣溫度、保證其安全可靠的運行,同時提高低溫情況下的系統(tǒng)能效。
由于本實施例的方法所實現(xiàn)的處理及功能基本相應(yīng)于前述圖2至圖4所示的系統(tǒng)的實施例、原理和實例,故本實施例的描述中未詳盡之處,可以參見前述實施例中的相關(guān)說明,在此不做贅述。
經(jīng)大量的試驗驗證,采用本實用新型的技術(shù)方案,通過在制冷劑側(cè)放熱部分和水路側(cè)增加管路切換三通閥和二通閥,實現(xiàn)換熱過程中大溫升、小流量換熱和小溫升、大流量換熱的制冷劑循環(huán)流程和水循環(huán)流程的切換,從而降低小溫升、大流量換熱時的壓降,降低功耗,提升能效。
綜上,本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是,在不沖突的前提下,上述各有利方式可以自由地組合、疊加。
以上所述僅為本實用新型的實施例而已,并不用于限制本實用新型,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本實用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。