热泵系统及控制方法与流程
本发明涉及热泵，尤其涉及一种热泵系统及控制方法。
背景技术：
1、目前，当现有技术的热泵系统的室外热交换器作为冷凝器进行工作时，压缩机排出的高温高压冷媒在流经室外换热器之前会残留大量的热量。在现有技术中，通常是直接将压缩机流出的冷媒引流至室外换热器进行冷凝处理，并未对压缩机排出的冷媒进行余热回收，从而造成热泵系统的热量损耗，增加成本，增加能耗。此外，进入室外换热器之前的冷媒残留大量的热量，这样会造成冷媒的露点温度降低，使得冷媒在冷凝的过程中不易形成冷凝水，从而降低冷凝效率，降低热泵系统的运行效率。
2、因此，亟需设计一种热泵系统及控制方法，来解决以上技术问题。
技术实现思路
1、本发明的第一目的在于提出一种热泵系统，能够对热泵系统中冷凝之前的冷媒进行余热回收利用，降低热泵系统能耗，提高运行效率，节约成本。
2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：
3、本发明提供一种热泵系统，包括压缩机、第一换热器、水箱、第一水泵、四通阀、第二换热器和第三换热器；其中，所述四通阀具有a口、b口、c口和d口，所述a口与所述c口连通，所述b口与所述d口连通；
4、所述压缩机的进气端与所述c口连通，所述压缩机的排气端与所述第一换热器连通，所述a口与所述第一换热器连通；所述水箱通过所述第一水泵与所述第一换热器连通，以使所述水箱中的冷水与所述第一换热器中的冷媒换热，并加热所述冷水；
5、所述第二换热器的一侧与所述b口连通，另一侧与所述第三换热器连通，所述d口与所述第三换热器连通；所述第三换热器与空调的进水管路和出水管路连通，以使所述第三换热器中的冷媒与所述进水管路中的水换热。
6、作为一种热泵系统的可选技术方案，所述热泵系统还包括第一管路和第二管路，所述第一管路的两端分别连通所述第一换热器和所述水箱，所述第二管路的两端分别连通所述第一换热器和所述水箱，以使所述第一换热器、所述第二管路、所述水箱和所述第一管路构成闭合回路；所述第一水泵设置在所述第一管路上，所述第一水泵被配置为将所述水箱中的冷水泵入所述第一换热器中。
7、作为一种热泵系统的可选技术方案，所述水箱具有冷水进口和热水出口，所述冷水进口位于靠近所述第一管路的一侧，所述热水出口位于靠近所述第二管路的一侧。
8、作为一种热泵系统的可选技术方案，所述热泵系统还包括第三管路、第四管路和第五管路，所述第三管路的两端分别连通所述压缩机的排气端和所述第一换热器，所述第四管路的两端分别连通所述第一换热器和所述a口，所述第五管路的两端分别连通所述压缩机的进气端和所述c口。
9、作为一种热泵系统的可选技术方案，所述热泵系统还包括第六管路、第七管路和第八管路，所述第六管路的两端分别连通所述b口和所述第二换热器，所述第七管路的两端分别连通所述第二换热器和所述第三换热器，所述第八管路的两端分别连通所述第三换热器和所述d口。
10、作为一种热泵系统的可选技术方案，所述热泵系统还包括电子膨胀阀，所述电子膨胀阀设置在所述第七管路上，所述电子膨胀阀被配置为对所述第七管路中的冷媒节流降压。
11、作为一种热泵系统的可选技术方案，所述热泵系统还包括第二水泵，所述第二水泵设置在所述进水管路上，所述第二水泵被配置为将所述进水管路中的水泵入所述第三换热器。
12、作为一种热泵系统的可选技术方案，所述第一换热器为套管式换热器，所述第二换热器为翅片式换热器，所述第三换热器为板式换热器。
13、本发明的第二目的在于提出一种热泵系统的控制方法，该热泵系统的控制方法能够提高热泵系统的工作效率，节约能耗。
14、为达此目的，本发明采用以下技术方案：
15、本发明提供一种热泵系统的控制方法，所述热泵系统的控制方法用于控制以上所述的热泵系统；所述热泵系统的控制方法包括：
16、判断水箱内冷水的温度t0与室外环境的温度tw的差值；
17、依据水箱内冷水的温度t0与室外环境的温度tw的差值，控制第一水泵以不同转速进行运行。
18、作为一种热泵系统的控制方法的可选技术方案，所述依据水箱内冷水的温度t0与室外环境的温度tw的差值，控制第一水泵以不同转速进行运行的步骤包括：
19、当水箱内冷水的温度t0－室外环境的温度tw≤-5℃时，控制第一水泵以第一转速进行运行；
20、当水箱内冷水的温度t0－室外环境的温度tw≤0℃时，控制第一水泵以第二转速进行运行；
21、当水箱内冷水的温度t0－室外环境的温度tw＜10℃时，控制第一水泵以第三转速进行运行；
22、当水箱内冷水的温度t0－室外环境的温度tw≥10℃时，控制第一水泵以第四转速进行运行；
23、其中，第一转速小于第二转速，第二转速小于第三转速，第三转速小于第四转速。
24、本发明的有益效果至少包括：
25、本发明提供一种热泵系统，该热泵系统包括压缩机、第一换热器、水箱、第一水泵、四通阀、第二换热器和第三换热器；其中，四通阀具有a口、b口、c口和d口，a口与c口连通，b口与d口连通；压缩机的进气端与c口连通，压缩机的排气端与第一换热器连通，a口与第一换热器连通；水箱通过第一水泵与第一换热器连通，以使水箱中的冷水与第一换热器中的冷媒换热，并加热冷水。第二换热器的一侧与b口连通，另一侧与第三换热器连通，d口与第三换热器连通；第三换热器与空调的进水管路和出水管路连通，以使第三换热器中的冷媒与进水管路中的水换热。
26、该热泵系统通过在压缩机排气端增设第一换热器，第一换热器与水箱连通并构成闭合回路，这样使得压缩机排出的高温高压的冷媒能够流动至第一换热器中，水箱中的冷水在第一水泵的驱动下能够流动至第一换热器中，进而实现高温高压的冷媒与冷水的换热，经过加热后的冷水变成热水并再次回流至水箱中，从而实现了加热水箱中冷水的目的，满足了人们日常生活中的热水供应需求。同时也实现了压缩机排出的冷媒进行余热回收再利用的目的，节约热泵系统的能耗。
27、经过与冷水进行换热的冷媒变成中温高压的冷媒，然后中温高压的冷媒经过四通阀的a口和b口进入第二换热器，由于进入第二换热器之前的冷媒已经在第一换热器中进行换热降温并变成了中温高压的冷媒，因此，此时的冷媒已经释放了部分热量，这样不会造成冷媒露点温度降低的问题，进而提高了冷媒在第二换热器中形成冷凝水的效率，也即是，提高冷凝效率，提高该热泵系统的运行效率，降低能耗，节约成本。
28、本发明还提供一种热泵系统的控制方法，该热泵系统的控制方法能够提高热泵系统的工作效率，节约能耗。
技术特征：
1.热泵系统，其特征在于，包括压缩机(100)、第一换热器(200)、水箱(300)、第一水泵(400)、四通阀(500)、第二换热器(600)和第三换热器(700)；其中，所述四通阀(500)具有a口(510)、b口(520)、c口(530)和d口(540)，所述a口(510)与所述c口(530)连通，所述b口(520)与所述d口(540)连通；
2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述热泵系统还包括第一管路(10)和第二管路(20)，所述第一管路(10)的两端分别连通所述第一换热器(200)和所述水箱(300)，所述第二管路(20)的两端分别连通所述第一换热器(200)和所述水箱(300)，以使所述第一换热器(200)、所述第二管路(20)、所述水箱(300)和所述第一管路(10)构成闭合回路；所述第一水泵(400)设置在所述第一管路(10)上，所述第一水泵(400)被配置为将所述水箱(300)中的冷水泵入所述第一换热器(200)中。
3.根据权利要求2所述的热泵系统，其特征在于，所述水箱(300)具有冷水进口(310)和热水出口(320)，所述冷水进口(310)位于靠近所述第一管路(10)的一侧，所述热水出口(320)位于靠近所述第二管路(20)的一侧。
4.根据权利要求2所述的热泵系统，其特征在于，所述热泵系统还包括第三管路(30)、第四管路(40)和第五管路(50)，所述第三管路(30)的两端分别连通所述压缩机(100)的排气端和所述第一换热器(200)，所述第四管路(40)的两端分别连通所述第一换热器(200)和所述a口(510)，所述第五管路(50)的两端分别连通所述压缩机(100)的进气端和所述c口(530)。
5.根据权利要求4所述的热泵系统，其特征在于，所述热泵系统还包括第六管路(60)、第七管路(70)和第八管路(80)，所述第六管路(60)的两端分别连通所述b口(520)和所述第二换热器(600)，所述第七管路(70)的两端分别连通所述第二换热器(600)和所述第三换热器(700)，所述第八管路(80)的两端分别连通所述第三换热器(700)和所述d口(540)。
6.根据权利要求5所述的热泵系统，其特征在于，所述热泵系统还包括电子膨胀阀(800)，所述电子膨胀阀(800)设置在所述第七管路(70)上，所述电子膨胀阀(800)被配置为对所述第七管路(70)中的冷媒节流降压。
7.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述热泵系统还包括第二水泵(900)，所述第二水泵(900)设置在所述进水管路(90)上，所述第二水泵(900)被配置为将所述进水管路(90)中的水泵入所述第三换热器(700)。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的热泵系统，其特征在于，所述第一换热器(200)为套管式换热器，所述第二换热器(600)为翅片式换热器，所述第三换热器(700)为板式换热器。
9.热泵系统的控制方法，其特征在于，所述热泵系统的控制方法用于控制权利要求1-8中任一项所述的热泵系统；所述热泵系统的控制方法包括：
10.根据权利要求9中所述的热泵系统的控制方法，其特征在于，所述依据水箱内冷水的温度t0与室外环境的温度tw的差值，控制第一水泵以不同转速进行运行的步骤包括：
技术总结
本发明涉及热泵技术领域，尤其涉及一种热泵系统及控制方法。该热泵系统包括压缩机、第一换热器、水箱、第一水泵、四通阀、第二换热器和第三换热器；其中，四通阀具有a口、b口、c口和d口，a口与c口连通，b口与d口连通；压缩机的进气端与c口连通，压缩机的排气端与第一换热器连通，a口与第一换热器连通；水箱通过第一水泵与第一换热器连通。第二换热器的一侧与b口连通，另一侧与第三换热器连通，d口与第三换热器连通；第三换热器与空调的进水管路和出水管路连通，以使第三换热器中的冷媒与进水管路中的水换热。该热泵系统能够对热泵系统中冷凝之前的冷媒进行余热回收利用，降低热泵系统能耗，提高运行效率，节约成本。
技术研发人员：赵林,钟惠安,周晓丹
受保护的技术使用者：广东纽恩泰新能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23