可实现变流量单级压缩循环与双级压缩循环的热泵系统

专利主权项内容

1.一种可实现变流量单级压缩循环与双级压缩循环的热泵系统，其特征在于，包括制冷压缩机组、功能四通换向阀、中间冷却器、室外机、室内机、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第一节流阀和第二节流阀；所述制冷压缩机组包括多台压缩机及与所述压缩机数量相同的调节四通换向阀，每台压缩机与相对应的调节四通换向阀组成一个压缩单元；在每个所述压缩单元中，所述压缩机的排气端与相对应的调节四通换向阀的第一接口连接，所述压缩机的吸气端与所述调节四通换向阀的第三接口连接，每组所述压缩单元中的所述调节四通换向阀的第二接口并联连接后分为制冷压缩机组的第二接口和第三接口，所述调节四通换向阀的第四接口并联连接后分为制冷压缩机组的第一接口和第四接口；相邻所述调节四通换向阀的第二接口之间及第四接口之间分别安装有调节阀；对应同一所述压缩单元的压缩机的吸气端及排气端的调节阀同时打开或同时关闭；所述制冷压缩机组的第一接口与所述室内机的一端连接，所述制冷压缩机组的第二接口通过所述第二阀门与所述中间冷却器的第二接口连接，所述制冷压缩机组的第三接口与所述室外机的一端连接，所述制冷压缩机组的第四接口与所述功能四通换向阀的第二接口并联后与所述中间冷却器的第三接口连接；所述中间冷却器的第一接口与所述第三阀门一端连接，所述第三阀门另一端分为两路，一路通过所述第二节流阀与所述室内机的另一端连接，另一路通过所述第一阀门与所述功能四通换向阀的第一接口连接，所述中间冷却器的第四接口通过所述第一节流阀与所述功能四通换向阀的第三接口连接，所述功能四通换向阀的第四接口与所述室外机的另一端连接；可以实现单级压缩制冷循环、二次节流中间不完全冷却双级压缩制冷循环、二次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环、单级压缩热泵循环、二次节流中间不完全冷却双级压缩热泵循环、二次节流中间完全冷却双级压缩热泵循环；在夏季以单级压缩并联循环运行时，所述制冷压缩机组中的调节阀全部打开，第一阀门打开，第二阀门、第三阀门关闭，所述调节四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，所述调节四通换向阀的第三接口与第四接口相连通，所述功能四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，所述功能四通换向阀的第二接口与第三接口相连通；工质压缩后经所述调节四通换向阀、制冷压缩机组的第三接口进入所述室外机中冷凝，冷凝后的工质经所述功能四通换向阀、第一阀门后、第二节流阀进入所述室内机中蒸发，产生制冷现象，之后，工质再经所述制冷压缩机组的第一接口、调节四通换向阀回到所述制冷压缩机组；通过所述制冷压缩机组中压缩机的启停数量实现能量调节；在夏季系统以二级节流中间不完全冷却双级压缩循环运行时，所述第一阀门关闭，所述第二阀门、第三阀门打开，所述功能四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，所述功能四通换向阀的第三接口与第四接口相连通，所述调节四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，所述调节四通换向阀的第三接口与第四接口相连通；靠近所述制冷压缩机组第三接口一侧的部分压缩机作为高压级压缩机，靠近所述制冷压缩机组第二接口一侧的部分压缩机作为低压级压缩机；高压级压缩机的吸气端相互连通、排气端相互连通，低压级压缩机的吸气端互相连通、排气端相互连通，低压级压缩机与高压级压缩机的排气端之间及吸气端之间互不连通；所述高压级压缩机将工质压缩后经所述调节四通换向阀、制冷压缩机组的第三接口进入所述室外机中冷凝，冷凝后的工质经所述功能四通换向阀、第一节流阀进入所述中间冷却器中蒸发吸热，降低中压过热蒸气的过热度，之后，工质再经所述第三阀门、第二节流阀进入所述室内机蒸发，产生制冷现象，再经所述制冷压缩机组的第一接口、调节四通换向阀进入所述低压级压缩机的吸气端；同时，所述低压级压缩机将工质压缩后经所述调节四通换向阀、制冷压缩机组的第二接口、第二阀门进入所述中间冷却器中放热，降低过热度，再经所述制冷压缩机组的第四接口和调节四通换向阀进入所述制冷压缩机组的高压级压缩机的吸气端；通过控制所述制冷压缩机组中每个压缩机的启停及对应压缩单元的一组调节阀的启闭实现高低压级系统变流量调节；在夏季以二级节流中间完全冷却双级压缩循环运行时，第一阀门、第二阀门和第三阀门打开，所述功能四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，所述功能四通换向阀的第三接口与第四接口相连通，所述调节四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，所述调节四通换向阀的第三接口与第四接口相连通；靠近所述制冷压缩机组第三接口一侧的部分压缩机作为高压级压缩机，靠近所述制冷压缩机组第二接口一侧的部分压缩机作为低压级压缩机；高压级压缩机的吸气端相互连通、排气端相互连通，低压级压缩机的吸气端互相连通、排气端相互连通，低压级压缩机与高压级压缩机的排气端之间及吸气端之间互不连通；所述高压级压缩机将工质压缩后经所述调节四通换向阀、制冷压缩机组的第三接口进入所述室外机中冷凝，冷凝后的工质经所述功能四通换向阀、第一节流阀进入所述中间冷却器中蒸发吸热，降低中压过热蒸气的过热度，之后，工质经所述第三阀门后分两部分，一部分工质经所述第一阀门进入所述功能四通换向阀；另一部分工质经所述第二节流阀二次节流后进入所述室内机蒸发，产生制冷现象，蒸发后的工质经所述制冷压缩机组的第一接口、调节四通换向阀进入所述制冷压缩机组的低压级压缩机的吸气端；所述低压级压缩机将工质压缩后经所述调节四通换向阀、第二阀门进入所述中间冷却器中放热，降低过热度，再与来自所述功能四通换向阀第二接口的中压气液两相工质混合变为饱和蒸气，经所述制冷压缩机组的第四接口、调节四通换向阀进入所述制冷压缩机组的高压级压缩机吸气端；通过控制所述制冷压缩机组中每个压缩机的启停及对应压缩单元的一组调节阀的启闭实现高低压级系统变流量调节；在冬季以单级压缩并联循环运行时，所述制冷压缩机组中的调节阀全部打开，所述第一阀门打开，所述第二阀门、第三阀门关闭，所述调节四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，所述调节四通换向阀的第二接口与第三接口相连通，所述功能四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，所述功能四通换向阀的第二接口与第三接口相连通；工质压缩后经所述调节四通换向阀、制冷压缩机组的第一接口进入所述室内机中冷凝，产生制热现象，冷凝后的工质进入所述第二节流阀节流，之后再经所述第一阀门、功能四通换向阀进入所述室外机中蒸发，吸收室外环境热量，再经所述制冷压缩机组的第三接口、调节四通换向阀回到所述制冷压缩机组；通过控制所述制冷压缩机组中压缩机的启停数量实现能量调节；在冬季以二级节流中间不完全冷却双级压缩循环运行时，所述第一阀门关闭，所述第二阀门和第三阀门打开，所述功能四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，所述功能四通换向阀的第三接口与第四接口相连通，所述调节四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，所述调节四通换向阀的第二接口与第三接口相连通；靠近所述制冷压缩机组第二接口一侧的部分压缩机作为高压级压缩机，靠近所述制冷压缩机组第三接口一侧的部分压缩机作为低压级压缩机；高压级压缩机的吸气端相互连通、排气端相互连通，低压级压缩机的吸气端互相连通、排气端相互连通，低压级压缩机与高压级压缩机的排气端之间及吸气端之间互不连通；所述高压级压缩机将工质压缩后经所述调节四通换向阀、制冷压缩机组的第一接口进入所述室内机中冷凝，产生制热现象，冷凝后的工质经所述第二节流阀、第三阀门进入所述中间冷却器中蒸发吸热，降低中压过热蒸气的过热度，再经所述第一节流阀、功能四通换向阀进入所述室外机蒸发，吸收室外环境热量，再经所述制冷压缩机组的第三接口、调节四通换向阀进入所述制冷压缩机组的低压级压缩机的吸气端；所述低压级压缩机将工质压缩后经所述调节四通换向阀、制冷压缩机组的第四接口进入所述中间冷却器中放热，降低过热度，再经所述第二阀门、制冷压缩机组的第二接口、调节四通换向阀进入所述制冷压缩机组的高压级压缩机吸气端；通过控制所述制冷压缩机组中每个压缩机的启停及对应压缩单元的一组调节阀的启闭实现高低压级系统变流量调节；在冬季以二级节流中间完全冷却双级压缩循环运行时，第一阀门、第二阀门和第三阀门打开，所述功能四通换向阀的第一接口与第二接口相连通，所述功能四通换向阀的第三接口与第四接口相连通，所述调节四通换向阀的第一接口与第四接口相连通，所述调节四通换向阀的第三接口与第二接口相连通；靠近所述制冷压缩机组第二接口一侧的部分压缩机作为高压级压缩机，靠近所述制冷压缩机组第三接口一侧的部分压缩机作为低压级压缩机；高压级压缩机的吸气端相互连通、排气端相互连通，低压级压缩机的吸气端互相连通、排气端相互连通，低压级压缩机与高压级压缩机的排气端之间及吸气端之间互不连通；所述高压级压缩机将工质压缩后经所述调节四通换向阀、制冷压缩机组的第一接口进入所述室内机中冷凝，产生制热现象，冷凝后的工质经所述第二节流阀节流后工质分两部分，一部分经所述第一阀门进入所述功能四通换向阀；另一部分经所述第三阀门进入所述中间冷却器中蒸发吸热，降低中压过热蒸气的过热度，再经所述第一节流阀、功能四通换向阀进入所述室外机蒸发，吸收室外环境热量，再经所述制冷压缩机组的第三接口、调节四通换向阀进入所述制冷压缩机组低压级压缩机的吸气端；所述低压级压缩机将工质压缩后与来自所述功能四通换向阀第二接口的中压气液两相工质混合后进入所述中间冷却器中再次放热，至中压蒸气变为饱和蒸气，再经所述第二阀门、制冷压缩机组的第一接口、调节四通换向阀进入所述制冷压缩机组的高压级压缩机吸气端；通过控制所述制冷压缩机组中每个压缩机的启停及对应压缩单元的一组调节阀的启闭实现高低压级系统变流量调节。