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一種熱泵及熱泵控制方法與流程

文檔序號:11909337閱讀:416來源:國知局
一種熱泵及熱泵控制方法與流程

本發(fā)明涉及空調(diào)技術領域,尤其涉及一種熱泵及熱泵控制方法。



背景技術:

隨著節(jié)能減排在人類生產(chǎn)生活中的重要性與日俱增,新能源技術的發(fā)展速度越來越快,熱泵技術作為近年來在全世界倍受關注的新能源技術,開始在人們的日常生活中越發(fā)常見。熱泵通過壓縮機做功,將從自然界的空氣、水或土壤中獲取的低位熱能轉(zhuǎn)換成高位熱量,以便對室內(nèi)環(huán)境進行制冷或制熱。由于熱泵實質(zhì)上屬于一種熱量提升裝置,其在工作時自身消耗很少的一部分電能,卻能夠從環(huán)境介質(zhì)如水、空氣、土壤等中提取數(shù)倍于所消耗電能的熱量,并將該熱量用于改善室內(nèi)環(huán)境溫度,因此與傳統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)相比,熱泵具有較高的工作效率。

熱泵通常情況由四部分組成,包括壓縮機、冷凝器、導流閥、蒸發(fā)器。其工作過程為:低溫低壓的液態(tài)冷媒在蒸發(fā)器里吸熱并轉(zhuǎn)化成高溫低壓的氣態(tài)冷媒,然后高溫低壓的氣態(tài)冷媒經(jīng)過壓縮機壓縮轉(zhuǎn)化成高溫高壓的氣態(tài)冷媒,高溫高壓的氣態(tài)冷媒在冷凝器內(nèi)冷卻凝結(jié)成低溫高壓液態(tài)冷媒,再經(jīng)導流元件導流減壓轉(zhuǎn)換成低溫低壓液態(tài)制冷劑。如何降低壓縮機對冷媒做功的損失,是該領域較為關注的問題之一。

現(xiàn)有技術中,通過在熱泵中引入噴射器來回收冷媒在減壓時所產(chǎn)生能量,從而降低壓縮機隨冷媒做功所消耗的能量。噴射器是一種利用流體來傳遞能量的裝置,當熱泵工作時,熱泵中的噴射器可以將作為工作流體的中溫高壓冷媒和作為引射流體的低溫低壓冷媒在吸氣腔混合,再經(jīng)過混合段和擴散段的作用,最終形成溫度與壓力居中的混合流體,即溫度與壓力居中的冷媒。溫度與壓力居中的冷媒進入壓縮機吸氣端,噴射器的應用提升了壓縮機的吸氣壓力,降低了壓縮過程的耗功。但由于噴射器的工作流體輸入端需要引入高壓流體,噴射器的引射流體輸入端需要引入低壓流體,但在現(xiàn)有技術引入噴射器的熱泵中,冷凝器、蒸發(fā)器與噴射器的連接關系一定,因此熱泵進行熱量提升的方向是一定的,也就是說熱泵僅能工作于一種工作狀態(tài),從而使熱泵無法根據(jù)用戶需求在制熱狀態(tài)與制冷狀態(tài)間切換,降低了熱泵的通用性,損害了用戶體驗。



技術實現(xiàn)要素:

本申請?zhí)峁┮环N熱泵及熱泵控制方法。能夠在引入噴射器的熱泵中,根據(jù)需求切換熱泵進行熱量提升的方向,使熱泵能夠在制熱工作狀態(tài)與制冷狀態(tài)間切換,提高熱泵的通用性,改善了用戶體驗。

第一方面,本發(fā)明的實施例提供了一種熱泵,包括:壓縮機、第一換熱器、第二換熱器、噴射器、熱泵還包括第一節(jié)流閥、第二節(jié)流閥、第一導流單元、第二導流單元;第一導流單元的第一端與第一換熱器的第一端連通,第一導流單元的第二端與噴射器的引射流體輸入端連通,第一導流單元的第三端與噴射器的工作流體輸入端連通,第一導流單元的第四端與第二換熱器的第一端連通;第二導流單元的第一端與第一換熱器的第二端連通,第二導流單元的第二端與第一節(jié)流閥的第一端連通,第二導流單元的第三端與壓縮機的輸出端連通,第二導流單元的第四端與壓縮機的輸入端連通,第二導流單元的第五端與第一節(jié)流閥的第一端連通,第二導流單元的第六端與噴射器的輸出端連通,第二導流單元的第七端與第二節(jié)流閥的第二端連通;第一節(jié)流閥的第二端與第二換熱器的第二端連通,第二節(jié)流閥的第一端與第一換熱器的第二端連通;當熱泵處于第一狀態(tài)時,第一導流單元的第一端與第一導流單元的第三端、第一導流單元的第二端與第一導流單元的第四端分別導通,第二導流單元的第一端與第二導流單元的第三端、第二導流單元的第二端與第二導流單元的第四端、第二導流單元的第五端與第二導流單元的第六端分別導通;當熱泵處于第二狀態(tài)時,第一導流單元的第一端與第一導流單元的第二端、第一導流單元的第三端與第一導流單元的第四端分別導通,第二導流單元的第六端與第二導流單元的第七端、第二導流單元的第六端與第二導流單元的第四端、第二導流單元的第三端與第二導流單元的第二端分別導通。

第二方面,本發(fā)明的實施例提供了一種熱泵控制方法,用于對第一方面所提供的熱泵進行控制,包括:當熱泵處于第一狀態(tài)時,控制第一導流單元的第一端與第一導流單元的第三端、第一導流單元的第二端與第一導流單元的第四端分別導通,控制第二導流單元的第一端與第二導流單元的第三端、第二導流單元的第二端與第二導流單元的第四端、第二導流單元的第五端與第二導流單元的第六端分別導通;當熱泵處于第二狀態(tài)時,控制第一導流單元的第一端與第一導流單元的第二端、第一導流單元的第三端與第一導流單元的第四端分別導通,控制第二導流單元的第六端與第二導流單元的第七端、第二導流單元的第六端與第二導流單元的第四端、第二導流單元的第三端與第二導流單元的第二端分別導通。

本發(fā)明實施例提供了一種熱泵及熱泵控制方法,通過在熱泵中設置第一導流單元與第二導流單元,并根據(jù)熱泵所處的狀態(tài)控制通過第一導流單元與第二導流單元冷媒的流向,當熱泵處于第一狀態(tài)時,將在第一換熱器中冷凝后的高壓冷媒導入噴射器的工作流體輸入端,將在第二換熱器中蒸發(fā)后的低壓冷媒導入噴射器的引射流體輸入端,使高壓冷媒與低壓冷媒可以在噴射器中均衡兩者的壓力,并進行熱交換,從而提高第一換熱器所處環(huán)境的溫度或降低第二換熱器所處環(huán)境的溫度;當熱泵處于第二狀態(tài)時將在第二換熱器中冷凝后的高壓冷媒導入噴射器的工作流體輸入端,將在第一換熱器中蒸發(fā)后的低壓冷媒導入噴射器的引射流體輸入端,使高壓冷媒與低壓冷媒可以在噴射器中均衡兩者的壓力,并進行熱交換,從而降低第一換熱器所處環(huán)境的溫度或提升第二換熱器所處環(huán)境的溫度,因此本發(fā)明實施例提供的熱泵在引入噴射器減少不可逆能量損失,增強熱量搬運效率的前提下,根據(jù)需求切換熱泵進行熱量提升的方向,使熱泵能夠在制熱工作狀態(tài)與制冷狀態(tài)間切換,從而提高熱泵的通用性,改善了用戶體驗。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的實施例所提供的一種熱泵的示意性結(jié)構圖;

圖2為本發(fā)明的另一實施例所提供的一種熱泵的示意性結(jié)構圖;

圖3為本發(fā)明的另一實施例所提供的一種熱泵的示意性結(jié)構圖;

圖4為本發(fā)明的另一實施例所提供的一種熱泵的示意性結(jié)構圖;

圖5為本發(fā)明的實施例所提供的一種熱泵控制方法的示意性流程圖;

圖6為本發(fā)明的另一實施例所提供的一種熱泵控制方法的示意性流程圖;

圖7為本發(fā)明的實施例所提供的一種控制裝置的示意性結(jié)構圖;

圖8為本發(fā)明的另一實施例所提供的一種控制裝置的示意性結(jié)構圖;

圖9為本發(fā)明的實施例所提供的一種熱泵系統(tǒng)的示意性結(jié)構圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。

為了便于清楚描述本發(fā)明實施例的技術方案,在本發(fā)明的實施例中,采用了“第一”、“第二”等字樣對功能和作用基本相同的相同項或相似項進行區(qū)分,本領域技術人員可以理解“第一”、“第二”等字樣并不是在對數(shù)量和執(zhí)行次序進行限定。

熱泵是一種通過壓縮機做功,將從自然界的空氣、水或土壤中獲取的低位熱能轉(zhuǎn)換成高位熱量,以便對室內(nèi)環(huán)境進行制冷或制熱。由于熱泵實質(zhì)上屬于一種熱量提升裝置,熱泵在工作時由壓縮機所消耗的電能與熱泵從環(huán)境介質(zhì)如水、空氣、土壤等中提取的熱量相比,并將該熱量用于改善室內(nèi)環(huán)境溫度,因此與傳統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)相比,熱泵具有較高的工作效率。

熱泵通常情況由四部分組成,包括壓縮機、冷凝器、導流閥、蒸發(fā)器。其工作過程為:低溫低壓的液態(tài)冷媒在蒸發(fā)器里吸熱并轉(zhuǎn)化成高溫低壓的氣態(tài)冷媒,然后高溫低壓的氣態(tài)冷媒經(jīng)過壓縮機壓縮轉(zhuǎn)化成高溫高壓的氣態(tài)冷媒,高溫高壓的氣態(tài)冷媒在冷凝器內(nèi)冷卻凝結(jié)成低溫高壓液態(tài)冷媒,再經(jīng)導流元件導流減壓轉(zhuǎn)換成低溫低壓液態(tài)制冷劑。

如附圖1所示,本發(fā)明的實施例提供一種熱泵,通過在熱泵中引入噴射器對來回收冷媒在減壓時所產(chǎn)生能量,從而降低壓縮機隨冷媒做功所消耗的能量。包括:壓縮機101、冷凝器102、噴射器103、蒸發(fā)器106、分離器104、膨脹閥105,其中壓縮機101的輸出端與冷凝器102的第一端連接,冷凝器102的第二端與噴射器103的工作流體輸入端連接,噴射器103的引射流體輸入端與蒸發(fā)器106的第二端連接,噴射器103的輸出端與分離器104的輸入端連接,分離器104的氣體輸出端與壓縮機101的輸入端連接,分離器104的液體輸出端與膨脹閥105的第一端連接,膨脹閥105的第二端與蒸發(fā)器106的第一端連接。上述熱泵在工作時,從冷凝器102第二端輸出的高壓液態(tài)冷媒從噴射器103的工作流體端進入噴射器103,經(jīng)噴射器103不斷加速降壓,形成超音速低壓兩相流體,其壓力低于從蒸發(fā)器106的第二端輸出并從噴射器103的引射流體端輸入噴射器103的氣態(tài)冷媒,從噴射器103的輸出端輸出的冷媒的壓力經(jīng)過中和,從分離器104的輸入端進入分離器104,冷媒的氣體部分進入從分離器104的氣體輸出端輸出至壓縮機101的輸入端,排出的高壓冷媒經(jīng)冷凝器102冷凝之后作為噴射器103的工作流體,從分離器104的液體輸出端排出的液態(tài)冷媒進入膨脹閥105,經(jīng)過膨脹閥105的低壓冷媒經(jīng)蒸發(fā)器106蒸發(fā)的后作為噴射器103的引射流體,從而完成了整個制冷循環(huán)。

上述實施例中提供的熱泵中,噴射器103可以將作為工作流體的中溫高壓冷媒和作為引射流體的低溫低壓冷媒在吸氣腔混合,再經(jīng)過混合段和擴散段的作用,最終形成溫度與壓力居中的混合流體,即溫度與壓力居中的冷媒。溫度與壓力居中的冷媒經(jīng)過分離后,氣態(tài)冷媒進入壓縮機101的吸氣端,由壓縮機101做功后進入冷凝器102,液態(tài)冷媒在降低壓力后,進入蒸發(fā)器106。噴射器103的應用提升了壓縮機101的吸氣壓力,降低了壓縮過程的耗功。但由于噴射器103的工作流體輸入端需要引入高壓流體,噴射器103的引射流體輸入端需要引入低壓流體,但在上述實施例提供的熱泵中,冷凝器102、蒸發(fā)器106與噴射器103的連接關系一定,因此上述實施例提供的熱泵僅能通過配置冷凝器102與蒸發(fā)器106的位置,在制熱狀態(tài)或制冷狀態(tài)中選擇實現(xiàn)一種功能,從而降低了熱泵的通用性,損害了用戶體驗。

針對上述問題,如附圖2所示,本發(fā)明的實施例提供了一種熱泵,包括:

壓縮機201、第一換熱器202、第二換熱器203、噴射器204,第一節(jié)流閥210,第二節(jié)流閥213,該熱泵還包括第一導流單元205、第二導流單元206;

第一導流單元205的第一端E1與第一換熱器202的第一端連通,第一導流單元205的第二端E2與噴射器204的引射流體輸入端連通,第一導流單元205的第三端E3與噴射器的205工作流體輸入端連通,第一導流單元205的第四端E4與第二換熱器203的第一端連通;

第二導流單元206的第一端F1與第一換熱器202的第二端連通,第二導流單元206的第二端F2與第一節(jié)流閥210的第一端連通,第二導流單元206的第三端F3與壓縮機201的輸出端連通,第二導流單元206的第四端F4與壓縮機201的輸入端連通,第二導流單元206的第五端F5與第一節(jié)流閥210的第一端連通,第二導流單元206的第六端F6與噴射器204的輸出端連通,第二導流單元206的第七端F7與第二節(jié)流閥213的第二端連通;

第一節(jié)流閥210的第二端與第二換熱器203的第二端連通,第二節(jié)流閥213的第一端與第一換熱器202的第二端連通;

當熱泵處于第一狀態(tài)時,第一導流單元205的第一端E1與第一導流單元205的第三端E3、第一導流單元205的第二端E2與第一導流單元205的第四端E4分別導通,第二導流單元206的第一端F1與第二導流單元206的第三端F3、第二導流單元206的第二端F2與第二導流單元206的第四端F4、第二導流單元206的第五端F5與第二導流單元206的第六端F6分別導通;

當熱泵處于第二狀態(tài)時,第一導流單元205的第一端E1與第一導流單元205的第二端E2、第一導流單元205的第三端E3與第一導流單元205的第四端E4分別導通,第二導流單元206的第六端F6與第二導流單元206的第七端F7、第二導流單元206的第六端F6與第二導流單元206的第四端F4、第二導流單元206的第三端F3與第二導流單元206的第二端F2分別導通。

其中,第一換熱器202與第二換熱器203能夠使通過第一換熱器202或第二換熱器203的冷媒與第一換熱器202或第二換熱器203外的空氣進行熱交換。示例性的,第一換熱器202或第二換熱器203可以為鋁箔翅片銅管換熱器或鋁制翅片式微通道換熱器。

第一狀態(tài)可以為熱泵處于制冷狀態(tài)即熱泵對室內(nèi)空氣進行制冷,此時第二狀態(tài)可以為熱泵處于制熱狀態(tài)即熱泵對室內(nèi)空氣進行制熱,在當前狀態(tài)下第一換熱器202位于室外,第二換熱器203位于室內(nèi);第一狀態(tài)可以為熱泵處于制熱狀態(tài)即熱泵對室內(nèi)空氣進行制熱,此時第二狀態(tài)可以為熱泵處于制冷狀態(tài)即熱泵對室內(nèi)空氣進行制冷,在當前狀態(tài)下第一換熱器202位于室內(nèi),第二換熱器203位于室外。

具體的,當熱泵處于第一狀態(tài)時,從壓縮機201的輸出端流出的高壓氣態(tài)冷媒依次經(jīng)過第二導流單元206的第三端F3、第二導流單元206的第一端F1、第一換熱器202的第二端、并在第一換熱器206中冷凝,經(jīng)過放熱后的高壓液態(tài)冷媒從第一換熱器202的第一端排出,并依次經(jīng)過第一導流單元205的第一端E1、第一導流單元205的第三端E3,由噴射器204的工作流體輸入端輸入噴射器204。由于由噴射器204的工作流體輸入端輸入噴射器的高壓液態(tài)冷媒與從噴射器204的引射流體輸入端輸入噴射器206的冷媒混合后輸出,從噴射器204的輸出端輸出的冷媒壓力低于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的壓力,且高于從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的壓力,同時由于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒與從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒也進行了熱交換,因此從噴射器204的輸出端輸出的冷媒溫度低于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的溫度,且高于從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的溫度。從噴射器204的輸出端流出的冷媒依次經(jīng)過第二導流單元206的第六端F6、第二導流單元206的第五端F5并分成兩部分,一部分經(jīng)過第一節(jié)流閥210節(jié)流降壓后,由第二換熱器203的第二端流入第二換熱器203,并在第二換熱器203中蒸發(fā),經(jīng)過吸熱后的低壓氣態(tài)冷媒從第二換熱器203的第一端流出第二換熱器203,并依次經(jīng)過第一導流單元205的第四端E4、第一導流單元205的第二端E2,從噴射器204的引射流體輸入端流入噴射器204;另一部分依次經(jīng)過第二導流單元206的第二端F2、第二導流單元206的第四端F4,從壓縮機201的輸入端流入壓縮機201。

當熱泵處于第二狀態(tài)時,從壓縮機201的輸出端流出的高壓氣態(tài)冷媒依次經(jīng)過第二導流單元206的第三端F3、第二導流單元206的第二端F2、經(jīng)過處于全開狀態(tài)的第一減壓閥210后,由第二換熱器203的第二端進入第二換熱器203,并在第二換熱器203中冷凝,經(jīng)過放熱后的高壓液態(tài)冷媒從第二換熱器203的第一端排出,并依次經(jīng)過第一導流單元205的第四端E4、第一導流單元205的第三端E3,由噴射器204的工作流體輸入端輸入噴射器204。由于由噴射器204的工作流體輸入端輸入噴射器204的高壓液態(tài)冷媒與從噴射器204的引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒混合后輸出,從噴射器204的輸出端輸出的冷媒壓力低于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的壓力,且高于從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的壓力,同時由于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒與從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒也進行了熱交換,因此從噴射器204的輸出端輸出的冷媒溫度低于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的溫度,且高于從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的溫度。從噴射器204的輸出端流出的冷媒由第二導流單元206的第六端F6流入第二導流單元206,并分成兩部分,一部分依次經(jīng)過第二導流單元206的第七端F7,經(jīng)過第二節(jié)流閥213節(jié)流降壓后由第一換熱器202的第二端流入第一換熱器202,在第一換熱器202中蒸發(fā)后,經(jīng)過吸熱后的低壓氣態(tài)冷媒從第一換熱器的202的第一端流出第一換熱器202,依次經(jīng)過第一導流單元205的第一端E1、第一導流單元的第二端E2,由噴射器204的引射流體輸入端流入噴射器204;另一部分經(jīng)過第二導流單元的第四端F4,由壓縮機201的輸入端流入壓縮機201。

優(yōu)選的,第一導流單元205可以為四通閥。

優(yōu)選的,第一節(jié)流閥210與第二節(jié)流閥213可以為電子膨脹閥。

本發(fā)明實施例提供了一種熱泵,通過在熱泵中設置第一導流單元與第二導流單元,并根據(jù)熱泵的狀態(tài)控制通過第一導流單元與第二導流單元冷媒的流向,當熱泵處于第一狀態(tài)時,將在第一換熱器中冷凝后的高壓冷媒導入噴射器的工作流體輸入端,將在第二換熱器中蒸發(fā)后的低壓冷媒導入噴射器的引射流體輸入端,使高壓冷媒與低壓冷媒可以在噴射器中均衡兩者的壓力,并進行熱交換,從而提高第一換熱器所處環(huán)境的溫度或降低第二換熱器所處環(huán)境的溫度;當熱泵處于第二狀態(tài)時將在第二換熱器中冷凝后的高壓冷媒導入噴射器的工作流體輸入端,將在第一換熱器中蒸發(fā)后的低壓冷媒導入噴射器的引射流體輸入端,使高壓冷媒與低壓冷媒可以在噴射器中均衡兩者的壓力,并進行熱交換,從而降低第一換熱器所處環(huán)境的溫度或提升第二換熱器所處環(huán)境的溫度,因此本發(fā)明實施例提供的熱泵在引入噴射器減少不可逆能量損失,增強熱量搬運效率的前提下,可以根據(jù)需求切換熱泵進行熱量提升的方向,使熱泵能夠在制熱工作狀態(tài)與制冷狀態(tài)間切換,從而提高熱泵的通用性,改善了用戶體驗。

具體的,如附圖3、附圖4所示,本發(fā)明的實施例提供的熱泵還包括第三換熱器209,其中第三換熱器209的第一端與第二導流單元206的第二端F2連通,第三換熱器209的第二端與第一導流單元的第五端F5連通;

當熱泵處于第一狀態(tài)時,第一節(jié)流閥210降低流經(jīng)第一節(jié)流閥210的冷媒的壓力,當熱泵處于第二狀態(tài)時,第一節(jié)流閥210全開。

其中,當熱泵處于第一狀態(tài)時,從第一導流單元206的第五端F5流出的冷媒一部分流入第三換熱器209,另外一部分冷媒經(jīng)過第一節(jié)流閥210降低壓力后流入第二換熱器203,由于流入第三換熱器的209的冷媒的蒸發(fā)壓力比流入第二換熱器203的冷媒蒸發(fā)壓力高,由于冷媒的壓力越低,冷媒的蒸發(fā)溫度也就越低,而當冷媒流量一定時,蒸發(fā)溫度越低,冷媒通過的換熱器與通過換熱器的空氣之間的溫差也就約大,因當通過第二換熱器203與通過第三換熱器209的空氣溫度相同時,第二換熱器203與空氣之間的溫差比第三熱器209與空氣之間的溫差大,因此可以使用第三換熱器209處理第三換熱器209與第二換熱器203所處環(huán)境的顯熱,使用第二換熱器203處理第三換熱器209與第二換熱器203所處環(huán)境的潛熱,即使用第二換熱器203對第三換熱器209與第二換熱器203所處環(huán)境進行除濕。具體的,可以根據(jù)預先設置的溫度閾值降低流經(jīng)第一節(jié)流閥210的冷媒的壓力。

優(yōu)選的,流經(jīng)第一節(jié)流閥的冷媒所降低的壓力為第一壓力閾值,第一壓力閾值可以為0.24-0.25Mpa,進入第二換熱器203的冷媒壓力可以為0.75~0.96MPa,相對應的進入第三換熱器209的冷媒壓力可以為1.0~1.2MPa。

從上述過程可以看出,當熱泵處于第一狀態(tài)時,第二換熱器203與第三換熱器209中冷媒的蒸發(fā)壓力存在差異,當由具有較高的蒸發(fā)壓力(如1.0~1.2MPa)冷媒的換熱器處理室內(nèi)顯熱,同時由具有較低的蒸發(fā)壓力(如0.75~0.96MPa)冷媒的換熱器處理室內(nèi)潛熱,則可以使熱泵在在低溫高濕場合使用第二換熱器203與第三換熱器209進行除濕的同時保證良好的出風舒適性。同時具備較高蒸發(fā)壓力(如1.0~1.2MPa)的冷媒直接進入壓縮機,降低了壓縮機的功耗,進而提升了熱泵的循環(huán)性能。而當熱泵處于第二狀態(tài)時,第二換熱器203與第三換熱器209均用于對通過第二換熱器203與第三換熱器209的冷媒進行冷凝,因此增加了冷凝過程中熱泵的換熱面積,從而提升了熱泵的工作效率。

優(yōu)選的,第三換熱器209與第二換熱器203位于室內(nèi)。

優(yōu)選的,使室內(nèi)空氣依次經(jīng)過所述第二換熱器203與所述第三換熱器209,從而使用第三換熱器209對經(jīng)過除濕空氣的溫度進行調(diào)節(jié)。

優(yōu)選的,第一節(jié)流閥210及第二節(jié)流閥213為電子膨脹閥。

更進一步的,如附圖3、附圖4所示,第二導流單元206包括第一導流子單元207、第二導流子單元208;

第一導流子單元207的第一端與第二導流單元206的第七端F7連通,第一導流子單元207的第二端與第二導流子單元208的第四端連通,第一導流單元207的第三端與第二導流單元206的第五端F5連通,第一導流子單元207的第四端與第二導流單元206的第六端F6連通;

第二導流子單元208的第一端與第二導流單元206的第二端F2連通,第二導流子單元208的第二端與第二導流單元206的第三端F3連通,第二導流子單元208的第三端與第二導流單元206的第四端F4連通,第二導流子單元208的第五端與第二導流單元206的第一端F1連通,;

當熱泵處于第一狀態(tài)時,第一導流子單元207的第三端與第一導流子單元207的第四端導通,第二導流子單元208的第五端與第二導流子單元208的第二端導通,第二導流子單元208的第一端與第二導流子單元208的第三端導通。從而使從壓縮機201的輸出端流出的高壓氣態(tài)冷媒依次經(jīng)過第二導流子單元208的第二端、第二導流子單元208的第五端,并流入第一換熱器202,使從噴射器204的輸出端流出的冷媒依次經(jīng)過第一導流子單元207的第四端、第一導流子單元207的第三端,一部分經(jīng)過第一節(jié)流閥210節(jié)流降壓后流入第二換熱器203,另一部分依次經(jīng)過第二導流子單元208的第一端、第二導流子單元208的第三端,流入壓縮機201的輸入端。

當熱泵處于第二狀態(tài)時,第一導流子單元207的第一端與第一導流子單元207的第四端導通,第一導流子單元207的第二端與第一導流子單元207的第四端導通,第二導流子單元208的第二端與第二導流子單元208的第一端導通,第二導流子單元208的第三端與第二導流子單元208的第四端導通。從壓縮機201的輸出端流出的高壓氣態(tài)冷媒依次經(jīng)過第二導流子單元208的第二端、第二導流子單元208的第一端,經(jīng)過處于全開狀態(tài)的第一減壓閥210后,由第二換熱器203的第二端流入第二換熱器203,使從噴射器204的輸出端流出的冷媒依次經(jīng)過第一導流子單元207的第四端流入第一導流子單元207,一部分從第一導流子單元207的第一端流出第一導流子單元,并經(jīng)過第二節(jié)流閥213節(jié)流降壓后流入第一換熱器202、另一部分依次從第一導流子單元207的第二端流出第一導流子單元207,并經(jīng)過第二導流子單元208的第四端、第二導流單元208的第三端流入壓縮機201的輸入端。

更進一步的,第一導流子單元207包括分離器212、第一控制閥214、第二控制閥215。分離器212的液體輸出端與第一導流子單元207的第一端連通,分離器212的氣體輸出端與第一導流子單元207的第二端連通,分離器212的輸入端與第一控制閥214的第一端連通,第一控制閥214的第二端與第一導流子單元207的第四端連通,第二控制閥215的第一端與第一導流子單元207的第四端連通,第二控制閥215的第二端與第一導流子單元207的第三端連通;

其中分離器212用于將從分離器212的輸入端輸入的二相冷媒分離成液態(tài)冷媒與氣態(tài)冷媒,并將液態(tài)冷媒從分離器212的液態(tài)輸出端輸出,將氣態(tài)冷媒從分離器212的氣態(tài)冷媒輸出端輸出。其中液態(tài)冷媒能夠提升液態(tài)冷媒通過的節(jié)流閥的節(jié)流性能,并增加液態(tài)冷媒通過的換熱器的換熱能力,從而提升熱泵的循環(huán)性能。

當熱泵處于第一狀態(tài)時,第一控制閥214斷開,第二控制閥215導通,從而將第一導流子單元207的第四端與第一導流子單元207的第三端導通;

當熱泵處于第二狀態(tài)時,第一控制閥214導通,第二控制閥215斷開,從而將第一導流子單元207的第一端與第一導流子單元207的第四端導通,將第一導流子單元207的第二端與第一導流子單元207的第四端導通。

優(yōu)選的,第二控制閥215可以為單向閥,當?shù)诙刂崎y215為單向閥時,第二控制閥215從第二控制閥215的第一端向所述第二控制閥215的第二端單向?qū)ā?/p>

優(yōu)選的,第一控制閥214可以為電磁閥,第二控制閥215可以為電磁閥。

更進一步的,第三控制子單元211包括第三控制閥217、第四控制閥216、換向閥218,第三控制閥217的第一端與第二控制子單元208的第五端連通,第三控制閥217的第二端與換向閥218的第四端連通,第四控制閥216的第一端與第二控制子單元208的第四端連通,第四控制閥216的第二端與換向閥218的第四端連通,換向閥218的第一端與第二控制子單元208的第二端連通,換向閥218的第二端與第二控制子單元208的第一端連通,換向閥218的第三端與第二控制子單元208的第三端連通。

當熱泵處于第一狀態(tài)時,第三控制閥217導通,第四控制閥216斷開,換向閥218的第四端與換向閥218的第一端導通,換向閥218的第二端與換向閥218的第三端導通,從而使第二導流子單元208的第五端與第二導流子單元208的第二端導通、第二導流子單208的第一端與第二導流子單元208的第三端導通。

當熱泵處于第二狀態(tài)時,第三控制閥217斷開,第四控制閥216導通,換向閥218的第四端與換向閥218的第三端導通,換向閥218的第一端與換向閥218的第二端導通。從而使第二導流子單元208的第二端與第二導流子單元208的第一端導通,第二導流子單元208的第三端與第二導流子單元208的第四端導通。

優(yōu)選的,第四控制閥216可以為單向閥,當?shù)谒目刂崎y216為單向閥時,第四控制閥216從第四控制閥216的第一端向第四控制閥216的第二端單向?qū)ā?/p>

優(yōu)選的,第四控制閥216可以為電磁閥,第三控制閥217可以為電磁閥。如附圖2、附圖5所示,本發(fā)明的實施例提供了一種熱泵控制方法,用于控制上述實施例中所描述的熱泵,包括:

301、判斷熱泵狀態(tài)

其中熱泵可以處以第一狀態(tài)或第二狀態(tài),第一狀態(tài)可以為熱泵處于制冷狀態(tài)即熱泵對室內(nèi)空氣進行制冷,此時第二狀態(tài)可以為熱泵處于制熱狀態(tài)即熱泵對室內(nèi)空氣進行制熱,在當前狀態(tài)下第一換熱器202位于室外,第二換熱器203位于室內(nèi);第一狀態(tài)可以為熱泵處于制熱狀態(tài)即熱泵對室內(nèi)空氣進行制熱,此時第二狀態(tài)可以為熱泵處于制冷狀態(tài)即熱泵對室內(nèi)空氣進行制冷,在當前狀態(tài)下第一換熱器202位于室內(nèi),第二換熱器203位于室外。

仍熱泵處于第一狀態(tài)時執(zhí)行步驟302,當熱泵處于第二狀態(tài)時執(zhí)行步驟303。

302、分別控制第一導流單元的第一端與第一導流單元的第三端、第一導流單元的第二端與第一導流單元的第四端、第二導流單元的第一端與第二導流單元的第三端、第二導流單元的第二端與第二導流單元的第四端、第二導流單元的第五端與第二導流單元的第六端導通。

303、分別控制第一導流單元的第一端與第一導流單元的第二端、第一導流單元的第三端與第一導流單元的第四端、第二導流單元的第六端與第二導流單元的第七端、第二導流單元的第六端與第二導流單元的第四端、第二導流單元的第三端與第二導流單元的第二端導通

其中,第一換熱器202與第二換熱器203能夠使通過第一換熱器202或第二換熱器203的冷媒與第一換熱器202或第二換熱器203外的空氣進行熱交換。示例性的,第一換熱器202或第二換熱器203可以為鋁箔翅片銅管換熱器或鋁制翅片式微通道換熱器。

當熱泵處于第一狀態(tài)時,從壓縮機201的輸出端流出的高壓氣態(tài)冷媒依次經(jīng)過第二導流單元206的第三端F3、第二導流單元206的第一端F1、第一換熱器202的第二端、并在第一換熱器206中冷凝,經(jīng)過放熱后的高壓液態(tài)冷媒從第一換熱器202的第一端排出,并依次經(jīng)過第一導流單元205的第一端E1、第一導流單元205的第三端E3,由噴射器204的工作流體輸入端輸入噴射器204。由于由噴射器204的工作流體輸入端輸入噴射器的高壓液態(tài)冷媒與從噴射器204的引射流體輸入端輸入噴射器206的冷媒混合后輸出,從噴射器204的輸出端輸出的冷媒壓力低于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的壓力,且高于從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的壓力,同時由于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒與從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒也進行了熱交換,因此從噴射器204的輸出端輸出的冷媒溫度低于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的溫度,且高于從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的溫度。從噴射器204的輸出端流出的冷媒依次經(jīng)過第二導流單元206的第六端F6、第二導流單元206的第五端F5并分成兩部分,一部分經(jīng)過第一節(jié)流閥210節(jié)流降壓后,由第二換熱器203的第二端流入第二換熱器203,并在第二換熱器203中蒸發(fā),經(jīng)過吸熱后的低壓氣態(tài)冷媒從第二換熱器203的第一端流出第二換熱器203,并依次經(jīng)過第一導流單元205的第四端E4、第一導流單元205的第一端E2,從噴射器204的引射流體輸入端流入噴射器204;另一部分依次經(jīng)過第二導流單元206的第二端F2、第二導流單元206的第四端F4,從壓縮機201的輸入端流入壓縮機201。

當熱泵處于第二狀態(tài)時,從壓縮機201的輸出端流出的高壓氣態(tài)冷媒依次經(jīng)過第二導流單元206的第三端F3、第二導流單元206的第二端F2、經(jīng)過處于全開狀態(tài)的第一減壓閥210后,由第二換熱器203的第二端進入第二換熱器203,并在第二換熱器203中冷凝,經(jīng)過放熱后的高壓液態(tài)冷媒從第二換熱器203的第一端排出,并依次經(jīng)過第一導流單元205的第四端E4、第一導流單元205的第三端E3,由噴射器204的工作流體輸入端輸入噴射器204。由于由噴射器204的工作流體輸入端輸入噴射器204的高壓液態(tài)冷媒與從噴射器204的引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒混合后輸出,從噴射器204的輸出端輸出的冷媒壓力低于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的壓力,且高于從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的壓力,同時由于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒與從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒也進行了熱交換,因此從噴射器204的輸出端輸出的冷媒溫度低于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的溫度,且高于從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的溫度。從噴射器204的輸出端流出的冷媒由第二導流單元206的第六端F6流入第二導流單元206,并分成兩部分,一部分依次經(jīng)過第二導流單元206的第七端F7,經(jīng)過第二節(jié)流閥213節(jié)流降壓后由第一換熱器202的第二端流入第一換熱器202,在第一換熱器202中蒸發(fā)后,經(jīng)過吸熱后的低壓氣態(tài)冷媒從第一換熱器的202的第一端流出第一換熱器202,依次經(jīng)過第一導流單元205的第一端E1、第一導流單元的第二端E2,由噴射器204的引射流體輸入端流入噴射器204;另一部分經(jīng)過第二導流單元的第四端F4,由壓縮機201的輸入端流入壓縮機201。

本發(fā)明實施例提供了一種熱泵控制方法,根據(jù)熱泵的狀態(tài)控制通過第一導流單元與第二導流單元冷媒的流向,當熱泵處于第一狀態(tài)時,將在第一換熱器中冷凝后的高壓冷媒導入噴射器的工作流體輸入端,將在第二換熱器中蒸發(fā)后的低壓冷媒導入噴射器的引射流體輸入端,使高壓冷媒與低壓冷媒可以在噴射器中均衡兩者的壓力,并進行熱交換,從而提高第一換熱器所處環(huán)境的溫度或降低第二換熱器所處環(huán)境的溫度;當熱泵處于第二狀態(tài)時將在第二換熱器中冷凝后的高壓冷媒導入噴射器的工作流體輸入端,將在第一換熱器中蒸發(fā)后的低壓冷媒導入噴射器的引射流體輸入端,使高壓冷媒與低壓冷媒可以在噴射器中均衡兩者的壓力,并進行熱交換,從而降低第一換熱器所處環(huán)境的溫度或提升第二換熱器所處環(huán)境的溫度,因此本發(fā)明實施例提供的熱泵控制方法在引入噴射器減少不可逆能量損失,增強熱量搬運效率的前提下,根據(jù)需求切換熱泵進行熱量提升的方向,使熱泵能夠在制熱工作狀態(tài)與制冷狀態(tài)間切換,從而提高熱泵的通用性,改善了用戶體驗。

具體的,如附圖3、附圖4、附圖6所示,本發(fā)明的實施例提供了一種熱泵控制方法,用于控制上述實施例中所描述的熱泵,包括:

401、判斷熱泵狀態(tài)

具體內(nèi)容參照上述實施例步驟301,在此不再贅述

仍熱泵處于第一狀態(tài)時執(zhí)行步驟402,當熱泵處于第二狀態(tài)時執(zhí)行步驟404。

402、分別控制第一導流單元的第一端與第一導流單元的第三端、第一導流單元的第二端與第一導流單元的第四端導通,控制第一導流子單元的第三端與第一導流子單元的第四端導通,控制第二導流子單元的第五端與第二導流子單元的第二端導通,控制第二導流子單元的第一端與第二導流子單元的第三端導通。

其中,當熱泵處于第一狀態(tài)時,第一導流子單元207的第三端與第一導流子單元207的第四端導通,第二導流子單元208的第五端與第二導流子單元208的第二端導通,第二導流子單元208的第一端與第二導流子單元208的第三端導通。從而使從壓縮機201的輸出端流出的高壓氣態(tài)冷媒依次經(jīng)過第二導流子單元208的第二端、第二導流子單元208的第五端,并流入第一換熱器202,并在第一換熱器206中冷凝,經(jīng)過放熱后的高壓液態(tài)冷媒從第一換熱器202的第一端排出并依次經(jīng)過第一導流單元205的第一端E1、第一導流單元205的第三端E3,由噴射器204的工作流體輸入端輸入噴射器204。由于由噴射器204的工作流體輸入端輸入噴射器的高壓液態(tài)冷媒與從噴射器204的引射流體輸入端輸入噴射器206的冷媒混合后輸出,從噴射器204的輸出端輸出的冷媒壓力低于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的壓力,且高于從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的壓力,同時由于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒與從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒也進行了熱交換,因此從噴射器204的輸出端輸出的冷媒溫度低于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的溫度,且高于從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的溫度。從噴射器204的輸出端流出的冷媒依次經(jīng)過第一導流子單元207的第四端、第一導流子單元207的第三端,一部分經(jīng)過第一節(jié)流閥210節(jié)流降壓后流入第二換熱器203,并在第二換熱器203中蒸發(fā),經(jīng)過吸熱后的低壓氣態(tài)冷媒從第二換熱器203的第一端流出第二換熱器203,并依次經(jīng)過第一導流單元205的第四端E4、第一導流單元205的第一端E2,從噴射器204的引射流體輸入端流入噴射器204;另一部分依次經(jīng)過第二導流子單元208的第一端、第二導流子單元208的第三端,流入壓縮機201的輸入端。

更進一步的,當熱泵處于第一狀態(tài)時,第一控制閥214斷開,第二控制閥215導通,從而將第一導流子單元207的第二端與第一導流子單元207的第三端導通;

更進一步的,當熱泵處于第一狀態(tài)時,第三控制閥217導通,第四控制閥216斷開,換向閥218的第四端與換向閥218的第一端導通,換向閥218的第二端與換向閥218的第三端導通,從而使第二導流子單元208的第五端與第二導流子單元208的第二端導通、第二導流子單208的第一端與第二導流子單元208的第三端導通。

403、控制第一節(jié)流閥流經(jīng)第一節(jié)流閥冷媒的壓力降低第一壓力閾值。

其中,當熱泵處于第一狀態(tài)時,控制第一節(jié)流閥流經(jīng)第一節(jié)流閥冷媒的壓力降低第一壓力閾值。

當熱泵處于第一狀態(tài)時,從第一導流單元206的第五端F5流出的冷媒一部分流入第三換熱器209,另外一部分冷媒經(jīng)過第一節(jié)流閥210降低壓力后流入第二換熱器203,由于流入第三換熱器的209的冷媒的蒸發(fā)壓力比流入第二換熱器203的冷媒蒸發(fā)壓力高,由于冷媒的壓力越低,冷媒的蒸發(fā)溫度也就越低,而當冷媒流量一定時,蒸發(fā)溫度越低,冷媒通過的換熱器與通過換熱器的空氣之間的溫差也就約大,因當通過第二換熱器203與通過第三換熱器209的空氣溫度相同時,第二換熱器203與空氣之間的溫差比第三熱器209與空氣之間的溫差大,因此可以使用第三換熱器209處理第三換熱器209與第二換熱器203所處環(huán)境的顯熱,使用第二換熱器203處理第三換熱器209與第二換熱器203所處環(huán)境的潛熱,即使用第二換熱器203對第三換熱器209與第二換熱器203所處環(huán)境進行除濕。具體的,可以根據(jù)預先設置的溫度閾值降低流經(jīng)第一節(jié)流閥210的冷媒的壓力。優(yōu)選的,流經(jīng)第一節(jié)流閥的冷媒所降低的壓力為第一壓力閾值,第一壓力閾值可以為0.24-0.25Mpa,進入第二換熱器203的冷媒壓力可以為0.75~0.96MPa,相對應的進入第三換熱器209的冷媒壓力可以為1.0~1.2MPa。

從上述過程可以看出,當熱泵處于第一狀態(tài)時,第二換熱器203與第三換熱器209中冷媒的蒸發(fā)壓力存在差異,當由具有較高的蒸發(fā)壓力(如1.0~1.2MPa)冷媒的換熱器處理室內(nèi)顯熱,同時由具有較低的蒸發(fā)壓力(如0.75~0.96MPa)冷媒的換熱器處理室內(nèi)潛熱,則可以使熱泵在在低溫高濕場合使用第二換熱器203與第三換熱器209進行除濕的同時保證良好的出風舒適性。同時具備較高蒸發(fā)壓力(如1.0~1.2MPa)的冷媒直接進入壓縮機,降低了壓縮機的功耗,進而提升了熱泵的循環(huán)性能。而當熱泵處于第二狀態(tài)時,第二換熱器203與第三換熱器209均用于對通過第二換熱器203與第三換熱器209的冷媒進行冷凝,因此增加了冷凝過程中熱泵的換熱面積,從而提升了熱泵的工作效率。

404、分別控制第一導流單元的第一端與第一導流單元的第二端、第一導流單元的第三端與第一導流單元的第四端、第一導流子單元的第一端與第一導流子單元的第四端、第一導流子單元的第二端與第一導流子單元的第四端、第二導流子單元的第二端與第二導流子單元的第一端、第二導流子單元的第三端與第二導流子單元的第四端導通。

當熱泵處于第二狀態(tài)時,第一導流子單元207的第一端與第一導流子單元207的第四端導通,第一導流子單元207的第二端與第一導流子單元207的第四端導通,第二導流子單元208的第二端與第二導流子單元208的第一端導通,第二導流子單元208的第三端與第二導流子單元208的第四端導通。從壓縮機201的輸出端流出的高壓氣態(tài)冷媒依次經(jīng)過第二導流子單元208的第二端、第二導流子單元208的第一端,經(jīng)過處于全開狀態(tài)的第一減壓閥210后,由第二換熱器203的第二端流入第二換熱器203,經(jīng)過放熱后的高壓液態(tài)冷媒從第二換熱器203的第一端排出,并依次經(jīng)過第一導流單元205的第四端E4、第一導流單元205的第三端E3,由噴射器204的工作流體輸入端輸入噴射器204。由于由噴射器204的工作流體輸入端輸入噴射器204的高壓液態(tài)冷媒與從噴射器204的引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒混合后輸出,從噴射器204的輸出端輸出的冷媒壓力低于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的壓力,且高于從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的壓力,同時由于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒與從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒也進行了熱交換,因此從噴射器204的輸出端輸出的冷媒溫度低于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的溫度,且高于從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的溫度。從噴射器204的輸出端流出的冷媒依次經(jīng)過第一導流子單元207的第四端流入第一導流子單元207,一部分從第一導流子單元207的第一端流出第一導流子單元,并經(jīng)過第二節(jié)流閥213節(jié)流降壓后流入第一換熱器202,在第一換熱器202中蒸發(fā)后,經(jīng)過吸熱后的低壓氣態(tài)冷媒從第一換熱器的202的第一端流出第一換熱器202,依次經(jīng)過第一導流單元205的第一端E1、第一導流單元的第二端E2,由噴射器204的引射流體輸入端流入噴射器204,另一部分從第一導流子單元207的第二端流出第一導流子單元207,并經(jīng)過第二導流子單元208的第四端、第二導流單元208的第三端,由壓縮機201的輸入端流入壓縮機201。

更進一步的,當熱泵處于第二狀態(tài)時,第一控制閥214導通,第二控制閥215斷開,從而將第一導流子單元207的第一端與第一導流子單元207的第四端導通,將第一導流子單元207的第二端與第一導流子單元207的第四端導通。

更進一步的,當熱泵處于第二狀態(tài)時,第三控制閥217斷開,第四控制閥216導通,換向閥218的第四端與換向閥218的第三端導通,換向閥218的第一端與換向閥218的第二端導通。從而使第二導流子單元208的第二端與第二導流子單元208的第一端導通,第二導流子單元208的第三端與第二導流子單元208的第四端導通。

405、控制第一節(jié)流閥全開。

406、控制空氣依次經(jīng)過第二換熱器與第三換熱器

使室內(nèi)空氣依次經(jīng)過所述第二換熱器203與所述第三換熱器209,從而使用第三換熱器209對經(jīng)過除濕空氣的溫度進行調(diào)節(jié)。

優(yōu)選的,第三換熱器209與第二換熱器203位于室內(nèi)。

如附圖2、附圖7所示,本發(fā)明的實施例提供了一種控制裝置501,用于對上述實施例中任一種熱泵進行控制,包括:

第一控制模塊502,用于當熱泵處于第一狀態(tài)時,控制第一導流單元的第一端與第一導流單元的第三端、第一導流單元的第二端與第一導流單元的第四端分別導通,控制第二導流單元的第一端與第二導流單元的第三端、第二導流單元的第二端與第二導流單元的第四端、第二導流單元的第五端與第二導流單元的第六端分別導通;

第一控制模塊502,還用于當熱泵處于第二狀態(tài)時,控制第一導流單元的第一端與第一導流單元的第二端、第一導流單元的第三端與第一導流單元的第四端分別導通,控制第二導流單元的第六端與第二導流單元的第七端、第二導流單元的第六端與第二導流單元的第四端、第二導流單元的第三端與第二導流單元的第二端分別導通。

其中,第一狀態(tài)可以為熱泵處于制冷狀態(tài)即熱泵對室內(nèi)空氣進行制冷,此時第二狀態(tài)可以為熱泵處于制熱狀態(tài)即熱泵對室內(nèi)空氣進行制熱,在當前狀態(tài)下第一換熱器202位于室外,第二換熱器203位于室內(nèi);第一狀態(tài)可以為熱泵處于制熱狀態(tài)即熱泵對室內(nèi)空氣進行制熱,此時第二狀態(tài)可以為熱泵處于制冷狀態(tài)即熱泵對室內(nèi)空氣進行制冷,在當前狀態(tài)下第一換熱器202位于室內(nèi),第二換熱器203位于室外。

當熱泵處于第一狀態(tài)時,從壓縮機201的輸出端流出的高壓氣態(tài)冷媒依次經(jīng)過第二導流單元206的第三端F3、第二導流單元206的第一端F1、第一換熱器202的第二端、并在第一換熱器206中冷凝,經(jīng)過放熱后的高壓液態(tài)冷媒從第一換熱器202的第一端排出,并依次經(jīng)過第一導流單元205的第一端E1、第一導流單元205的第三端E3,由噴射器204的工作流體輸入端輸入噴射器204。由于由噴射器204的工作流體輸入端輸入噴射器的高壓液態(tài)冷媒與從噴射器204的引射流體輸入端輸入噴射器206的冷媒混合后輸出,從噴射器204的輸出端輸出的冷媒壓力低于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的壓力,且高于從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的壓力,同時由于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒與從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒也進行了熱交換,因此從噴射器204的輸出端輸出的冷媒溫度低于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的溫度,且高于從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的溫度。從噴射器204的輸出端流出的冷媒依次經(jīng)過第二導流單元206的第六端F6、第二導流單元206的第五端F5并分成兩部分,一部分經(jīng)過第一節(jié)流閥210節(jié)流降壓后,由第二換熱器203的第二端流入第二換熱器203,并在第二換熱器203中蒸發(fā),經(jīng)過吸熱后的低壓氣態(tài)冷媒從第二換熱器203的第一端流出第二換熱器203,并依次經(jīng)過第一導流單元205的第四端E4、第一導流單元205的第一端E2,從噴射器204的引射流體輸入端流入噴射器204;另一部分依次經(jīng)過第二導流單元206的第二端F2、第二導流單元206的第四端F4,從壓縮機201的輸入端流入壓縮機201。

當熱泵處于第二狀態(tài)時,從壓縮機201的輸出端流出的高壓氣態(tài)冷媒依次經(jīng)過第二導流單元206的第三端F3、第二導流單元206的第二端F2、經(jīng)過處于全開狀態(tài)的第一減壓閥210后,由第二換熱器203的第二端進入第二換熱器203,并在第二換熱器203中冷凝,經(jīng)過放熱后的高壓液態(tài)冷媒從第二換熱器203的第一端排出,并依次經(jīng)過第一導流單元205的第四端E4、第一導流單元205的第三端E3,由噴射器204的工作流體輸入端輸入噴射器204。由于由噴射器204的工作流體輸入端輸入噴射器204的高壓液態(tài)冷媒與從噴射器204的引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒混合后輸出,從噴射器204的輸出端輸出的冷媒壓力低于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的壓力,且高于從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的壓力,同時由于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒與從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒也進行了熱交換,因此從噴射器204的輸出端輸出的冷媒溫度低于從噴射器204工作流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的溫度,且高于從噴射器204引射流體輸入端輸入噴射器204的冷媒的溫度。從噴射器204的輸出端流出的冷媒由第二導流單元206的第六端F6流入第二導流單元206,并分成兩部分,一部分依次經(jīng)過第二導流單元206的第一端F1、第一換熱器202的第二端流入第一換熱器202,在第一換熱器202中蒸發(fā)后,經(jīng)過吸熱后的低壓氣態(tài)冷媒從第一換熱器的202的第一端流出第一換熱器202,依次經(jīng)過第一導流單元205的第一端E1、第一導流單元的第二端E2,由噴射器204的引射流體輸入端流入噴射器204;另一部分經(jīng)過第二導流單元的第四端F4,由壓縮機201的輸入端流入壓縮機201。

本發(fā)明實施例提供了一種控制裝置,能夠根據(jù)熱泵的狀態(tài)控制通過第一導流單元與第二導流單元冷媒的流向,當熱泵處于第一狀態(tài)時,將在第一換熱器中冷凝后的高壓冷媒導入噴射器的工作流體輸入端,將在第二換熱器中蒸發(fā)后的低壓冷媒導入噴射器的引射流體輸入端,使高壓冷媒與低壓冷媒可以在噴射器中均衡兩者的壓力,并進行熱交換,從而提高第一換熱器所處環(huán)境的溫度或降低第二換熱器所處環(huán)境的溫度;當熱泵處于第二狀態(tài)時將在第二換熱器中冷凝后的高壓冷媒導入噴射器的工作流體輸入端,將在第一換熱器中蒸發(fā)后的低壓冷媒導入噴射器的引射流體輸入端,使高壓冷媒與低壓冷媒可以在噴射器中均衡兩者的壓力,并進行熱交換,從而降低第一換熱器所處環(huán)境的溫度或提升第二換熱器所處環(huán)境的溫度,因此本發(fā)明實施例提供的熱泵在引入噴射器減少不可逆能量損失,增強熱量搬運效率的前提下,根據(jù)需求切換熱泵進行熱量提升的方向,使熱泵能夠在制熱工作狀態(tài)與制冷狀態(tài)間切換,從而提高熱泵的通用性,改善了用戶體驗。

具體的,如附圖8所示,熱泵還包括第三換熱器,控制裝置501還包括:

第二控制模塊503,用于當熱泵處于第一狀態(tài)時,控制第一節(jié)流閥降低流經(jīng)第一節(jié)流閥冷媒的壓力。

其中,當熱泵處于第一狀態(tài)時,控制第一節(jié)流閥流經(jīng)第一節(jié)流閥冷媒的壓力降低第一壓力閾值。

當熱泵處于第一狀態(tài)時,從第一導流單元206的第五端F5流出的冷媒一部分流入第三換熱器209,另外一部分冷媒經(jīng)過第一節(jié)流閥210降低壓力后流入第二換熱器203,由于流入第三換熱器的209的冷媒的蒸發(fā)壓力比流入第二換熱器203的冷媒蒸發(fā)壓力高,由于冷媒的壓力越低,冷媒的蒸發(fā)溫度也就越低,而當冷媒流量一定時,蒸發(fā)溫度越低,冷媒通過的換熱器與通過換熱器的空氣之間的溫差也就約大,因當通過第二換熱器203與通過第三換熱器209的空氣溫度相同時,第二換熱器203與空氣之間的溫差比第三熱器209與空氣之間的溫差大,因此可以使用第三換熱器209處理第三換熱器209與第二換熱器203所處環(huán)境的顯熱,使用第二換熱器203處理第三換熱器209與第二換熱器203所處環(huán)境的潛熱,即使用第二換熱器203對第三換熱器209與第二換熱器203所處環(huán)境進行除濕。具體的,可以根據(jù)預先設置的溫度閾值降低流經(jīng)第一節(jié)流閥210的冷媒的壓力。

優(yōu)選的,流經(jīng)第一節(jié)流閥的冷媒所降低的壓力為第一壓力閾值,第一壓力閾值可以為0.24-0.25Mpa,進入第二換熱器203的冷媒壓力可以為0.75~0.96MPa,相對應的進入第三換熱器209的冷媒壓力可以為1.0~1.2MPa。

從上述過程可以看出,當熱泵處于第一狀態(tài)時,第二換熱器203與第三換熱器209中冷媒的蒸發(fā)壓力存在差異,當由具有較高的蒸發(fā)壓力(如1.0~1.2MPa)冷媒的換熱器處理室內(nèi)顯熱,同時由具有較低的蒸發(fā)壓力(如0.75~0.96MPa)冷媒的換熱器處理室內(nèi)潛熱,則可以使熱泵在在低溫高濕場合使用第二換熱器203與第三換熱器209進行除濕的同時保證良好的出風舒適性。同時具備較高蒸發(fā)壓力(如1.0~1.2MPa)的冷媒直接進入壓縮機,降低了壓縮機的功耗,進而提升了熱泵的循環(huán)性能。而當熱泵處于第二狀態(tài)時,第二換熱器203與第三換熱器209均用于對通過第二換熱器203與第三換熱器209的冷媒進行冷凝,因此增加了冷凝過程中熱泵的換熱面積,從而提升了熱泵的工作效率。

具體的,第二控制模塊503還用于控制空氣依次經(jīng)過第二換熱器與第三換熱器。使室內(nèi)空氣依次經(jīng)過所述第二換熱器203與所述第三換熱器209,從而使用第三換熱器209對經(jīng)過除濕空氣的溫度進行調(diào)節(jié)。

具體的,第一控制模塊502具體用于:

當熱泵處于第一狀態(tài)時,分別控制第一導流單元的第一端與第一導流單元的第三端、第一導流單元的第二端與第一導流單元的第四端導通,控制第一導流子單元的第三端與第一導流子單元的第四端導通,控制第二導流子單元的第五端與第二導流子單元的第二端導通,控制第二導流子單元的第一端與第二導流子單元的第三端導通。

當熱泵處于第二狀態(tài)時,分別控制第一導流單元的第一端與第一導流單元的第二端、第一導流單元的第三端與第一導流單元的第四端導通,控制第一導流子單元的第一端與第一導流子單元的第四端導通,控制第一導流子單元的第二端與第一導流子單元的第四端導通,控制第二導流子單元的第二端與第二導流子單元的第一端導通,控制第二導流子單元的第三端與第二導流子單元的第四端導通。

當熱泵處于第一狀態(tài)時,第一導流子單元207的第三端與第一導流子單元207的第四端導通,第二導流子單元208的第五端與第二導流子單元208的第二端導通,第二導流子單元208的第一端與第二導流子單元208的第三端導通。從而使從壓縮機201的輸出端流出的高壓氣態(tài)冷媒依次經(jīng)過第二導流子單元208的第二端、第二導流子單元208的第五端,并流入第一換熱器202,使從噴射器204的輸出端流出的冷媒依次經(jīng)過第一導流子單元207的第四端、第一導流子單元207的第三端,一部分經(jīng)過第一節(jié)流閥210節(jié)流降壓后流入第二換熱器203,另一部分依次經(jīng)過第二導流子單元208的第一端、第二導流子單元208的第三端,流入壓縮機201的輸入端。

當熱泵處于第二狀態(tài)時,第一導流子單元207的第一端與第一導流子單元207的第四端導通,第一導流子單元207的第二端與第一導流子單元207的第四端導通,第二導流子單元208的第二端與第二導流子單元208的第一端導通,第二導流子單元208的第三端與第二導流子單元208的第四端導通。從壓縮機201的輸出端流出的高壓氣態(tài)冷媒依次經(jīng)過第二導流子單元208的第二端、第二導流子單元208的第一端,經(jīng)過處于全開狀態(tài)的第一減壓閥210后,由第二換熱器203的第二端流入第二換熱器203,使從噴射器204的輸出端流出的冷媒依次經(jīng)過第一導流子單元207的第四端流入第一導流子單元207,一部分從第一導流子單元207的第一端流出第一導流子單元,并經(jīng)過第二節(jié)流閥213節(jié)流降壓后流入第一換熱器202、另一部分依次從第一導流子單元207的第二端流出第一導流子單元207,并經(jīng)過第二導流子單元208的第四端、第二導流單元208的第三端流入壓縮機201的輸入端。

具體的,第一控制模塊502具體用于:

當熱泵處于第一狀態(tài)時,控制第一控制閥斷開,控制第二控制閥導通;

當熱泵處于第二狀態(tài)時,控制第一控制閥導通,控制第二控制閥斷開。

具體的,第一控制模塊502具體用于:

當熱泵處于第一狀態(tài)時,控制第三控制閥導通,控制第四控制閥斷開,控制換向閥的第四端與換向閥的第一端導通,控制換向閥的第二端與換向閥的第三端導通;

當熱泵處于第二狀態(tài)時,控制第三控制閥斷開,控制第四控制閥導通,控制換向閥的第四端與換向閥的第三端導通,控制換向閥的第一端與換向閥的第二端導通。

如附圖9所示,本發(fā)明的實施例提供了一種熱泵系統(tǒng)601,包括上述實施例中所描述的熱泵602以及控制裝置603。

本發(fā)明實施例提供了一種熱泵系統(tǒng),根據(jù)熱泵的狀態(tài)控制通過第一導流單元與第二導流單元冷媒的流向,當熱泵處于第一狀態(tài)時,將在第一換熱器中冷凝后的高壓冷媒導入噴射器的工作流體輸入端,將在第二換熱器中蒸發(fā)后的低壓冷媒導入噴射器的引射流體輸入端,使高壓冷媒與低壓冷媒可以在噴射器中均衡兩者的壓力,并進行熱交換,從而提高第一換熱器所處環(huán)境的溫度或降低第二換熱器所處環(huán)境的溫度;當熱泵處于第二狀態(tài)時將在第二換熱器中冷凝后的高壓冷媒導入噴射器的工作流體輸入端,將在第一換熱器中蒸發(fā)后的低壓冷媒導入噴射器的引射流體輸入端,使高壓冷媒與低壓冷媒可以在噴射器中均衡兩者的壓力,并進行熱交換,從而降低第一換熱器所處環(huán)境的溫度或提升第二換熱器所處環(huán)境的溫度,因此本發(fā)明實施例提供的熱泵控制方法在引入噴射器減少不可逆能量損失,增強熱量搬運效率的前提下,根據(jù)需求切換熱泵進行熱量提升的方向,使熱泵能夠在制熱工作狀態(tài)與制冷狀態(tài)間切換,從而提高熱泵的通用性,改善了用戶體驗。

以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。

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