本技術(shù)涉及熱泵供熱領(lǐng)域,特別涉及使用多通道盤管換熱器的雙級熱泵系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、目前市場上的兩級壓縮的空氣源熱泵產(chǎn)品主要存在以下問題:一是簡單復(fù)疊的兩級熱泵匹配困難,無法滿足不同環(huán)境條件下一級供熱量與二級熱泵需熱量之間的穩(wěn)定供給,從而造成設(shè)備運行不穩(wěn)定;而且簡單復(fù)疊的兩級熱泵必須兩級同時運行才能實現(xiàn)制冷功能,從而造成制冷工況效率低;二是采用水耦合的機組又因為需要進行兩次換熱造成機組的運行效率降低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本實用新型實施例的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種運行穩(wěn)定、高效的使用多通道盤管換熱器的雙級熱泵系統(tǒng)。
2、為了實現(xiàn)上述目的本實用新型采取的技術(shù)方案是:
3、一種使用多通道盤管換熱器的雙級熱泵系統(tǒng),包括一級熱泵、儲放能水箱儲能/化霜供熱系統(tǒng)、儲放能水箱供熱系統(tǒng)、二級熱泵、系統(tǒng)雙級運行供熱回路、系統(tǒng)單級運行供熱/冷回路;
4、所述一級熱泵包括一級壓縮機,所述一級壓縮機的出口通過四通換向閥連接多通道盤管換熱器的第二通道進口,所述多通道盤管換熱器的第二通道出口通過一級節(jié)流裝置連接一級蒸發(fā)器,所述一級蒸發(fā)器通過四通換向閥連接一級壓縮機的進口,形成第一循環(huán)回路;
5、所述儲放能水箱儲能/化霜供熱系統(tǒng)包括多通道盤管換熱器的第一通道,所述多通道盤管換熱器的第一通道出口通過第一管道連接儲放能水箱,所述儲放能水箱通過第二管道連接內(nèi)部循環(huán)泵,所述內(nèi)部循環(huán)泵通過第三管道連接第一閥門,所述第一閥門連接第四管道,所述第四管道連接多通道盤管換熱器的第一通道進口,形成第二循環(huán)回路;
6、所述儲放能水箱供熱系統(tǒng)包括多通道盤管換熱器的第四通道,所述多通道盤管換熱器的第四通道出口依次連接第五管道、儲放能水箱、內(nèi)部循環(huán)泵、第二閥門和多通道盤管換熱器的第四通道進口,形成第三循環(huán)回路;
7、所述二級熱泵包括二級冷凝器,所述二級冷凝器的第一流道出口依次連接二級節(jié)流裝置、多通道盤管換熱器的第三通道、二級壓縮機和二級冷凝器的第一流道進口,形成第四循環(huán)回路;
8、所述系統(tǒng)雙級運行供熱回路包括二級冷凝器的第二流道,所述二級冷凝器的第二流道的出口連接供能出水管,所述二級冷凝器的第二流道的進口依次通過第三閥門、第六管道和供能循環(huán)泵連接供能回水管,形成第五循環(huán)回路;
9、所述系統(tǒng)單級運行供熱/冷回路包括供能循環(huán)泵,所述供能循環(huán)泵通過第七管道連接第四閥門,所述第四閥門通過第八管道連接所述多通道盤管換熱器的第一通道進口,所述多通道盤管換熱器的第一通道出口通過所述儲放能水箱連接第九管道,所述第九管道通過止回閥連接所述供能出水管,形成第六循環(huán)回路。
10、所述第一管道連接所述第五管道;所述第四管道連接所述第八管道;所述第二管道連接所述第九管道;所述第七管道連接所述第六管道。
11、所述多通道盤管換熱器有四個通道,分別為第一通道、第二通道、第三通道和第四通道,所述第一通道的外圍設(shè)置所述第二通道,所述第二通道的外圍設(shè)置所述第三通道,所述第三通道的外圍設(shè)置所述第四通道;所述第一通道和第四通道為水路熱量交換通道,所述第二通道為一級熱泵冷媒熱量交換通道,所述第三通道為二級熱泵冷媒熱量交換通道。
12、所述第一閥門、第二閥門、第三閥門和第四閥門均為電動閥。
13、所述的儲放能水箱內(nèi)設(shè)有電加熱器。
14、本實用新型還提供一種使用多通道盤管換熱器的雙級熱泵系統(tǒng)的控制方法,包括以下步驟:
15、單級制熱模式:開啟第四閥門,關(guān)閉第一閥門、第二閥門和第三閥門;啟動供能循環(huán)泵和一級熱泵,關(guān)閉內(nèi)部循環(huán)泵和二級熱泵,第一循環(huán)回路和第六循環(huán)回路工作,此時一級熱泵啟動制熱工作并通過多通道盤管換熱器對外供熱;
16、雙級制熱模式:開啟第三閥門,關(guān)閉第四閥門;啟動供能循環(huán)泵、一級熱泵和二級熱泵,二級熱泵通過多通道盤管換熱器吸收一級熱泵提供的熱量經(jīng)二級熱泵的二級冷凝器對外供熱;
17、在雙級制熱模式運行下,儲放能水箱儲能/化霜供熱系統(tǒng)根據(jù)一級熱泵供熱能力和二級熱泵需熱量的情況自動運行:
18、當一級熱泵供熱能力大于二級熱泵需熱量的時候,啟動內(nèi)部循環(huán)泵和第一閥門,關(guān)閉第二閥門,經(jīng)多通道盤管換熱器的第二通道吸收部分熱量儲存到儲放能水箱內(nèi),避免一級熱泵提供熱量過大沖擊二級熱泵以及一級熱泵的頻繁啟停;
19、當一級熱泵供熱能力與二級熱泵需熱量相當時,停止內(nèi)部循環(huán)泵,關(guān)閉第一閥門、第二閥門,儲放能水箱不再吸收熱量,一級熱泵供熱能力全部供給二級熱泵;
20、當一級熱泵供熱能力不能滿足二級熱泵需熱量的時候,啟動內(nèi)部循環(huán)泵,打開第二閥門,關(guān)閉第一閥門,儲放能水箱放出儲存熱量與一級熱泵共同為二級熱泵供熱,以保證二級熱泵獲得充足的熱量正常工作;
21、當一級熱泵供熱能力不足的時候,啟動儲放能水箱內(nèi)電加熱,補充部分熱量,以保證二級熱泵正常運行所需的熱量;
22、制冷模式:開啟第四閥門,關(guān)閉第三閥門;啟動供能循環(huán)泵和一級熱泵,關(guān)閉內(nèi)部循環(huán)泵、第一閥門和第二閥門,停止二級熱泵運行;第一循環(huán)回路和第六循環(huán)回路工作;此時一級熱泵啟動制冷工作并通過多通道盤管換熱器對外供冷;
23、化霜模式:啟動內(nèi)部循環(huán)泵,開啟第一閥門,關(guān)閉第二閥門,啟動一級熱泵化霜工作模式,儲放能水箱儲存熱量通過第二循環(huán)回路中的多通道盤管換熱器提供給一級熱泵作為化霜熱源;當儲放能水箱熱量不足時,啟動儲放能水箱內(nèi)的電加熱器,補充部分熱量,以保證一級熱泵化霜所需的熱量,此模式下停止供能循環(huán)泵和二級熱泵,系統(tǒng)停止對外供熱。
24、進一步地,在所述的單級制熱模式或雙級制熱模式下,所述多通道盤管換熱器的相鄰?fù)ǖ乐欣涿浇橘|(zhì)的流向是相反的。
25、進一步地,在所述多通道盤管換熱器上設(shè)置溫度傳感器,用于檢測多通道盤管換熱器內(nèi)的溫度;將檢測到的多通道盤管換熱器內(nèi)的溫度與第一設(shè)定值、第二設(shè)定值和第三設(shè)定值進行比較,比較結(jié)果如下:
26、當檢測到多通道盤管換熱器的溫度超過第一設(shè)定值時,判定為一級熱泵供熱能力大于二級熱泵所需熱量;
27、當檢測到多通道盤管換熱器的溫度位于第一設(shè)定值和第二設(shè)定值之間時,判定為一級熱泵供熱能力與二級熱泵所需熱量相當;
28、當檢測到多通道盤管換熱器的溫度小于第二設(shè)定值時,判定為一級熱泵供熱能力不能滿足二級熱泵所需熱量;
29、當檢測到多通道盤管換熱器的溫度小于第三設(shè)定值時,判定為一級熱泵供熱能力不足。
30、所述第一設(shè)定值為43-47℃,所述第二設(shè)定值為39-42℃,所述第三設(shè)定值為33-38℃。
31、本實用新型實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
32、本實用新型的系統(tǒng)采用雙級壓縮技術(shù),配套儲放能水箱儲能系統(tǒng),一級熱泵直接給二級熱泵供熱,較之通過中間緩沖水箱耦合的雙級熱泵機組具有更高的運行效率,保證系統(tǒng)可以實現(xiàn)嚴寒環(huán)境條件下,高效運行,高溫供熱。且系統(tǒng)化霜采用儲放能水箱熱量,不抽取末端熱量,提高供熱舒適度。