本發(fā)明涉及一種熱泵系統(tǒng)、控制方法及制冷機組，特別是涉及一種能夠避免制冷循環(huán)中的壓縮機帶液啟動以及壓縮機無法正常啟動的熱泵系統(tǒng)、控制方法及制冷機組。

背景技術(shù)：

由壓縮機、冷凝器、主閥門裝置、節(jié)流裝置以及蒸發(fā)器依次連接組成的制冷循環(huán)系統(tǒng)是已知的，通過使冷媒在上述部件中依次流經(jīng)形成制冷循環(huán)。在這種已知的制冷循環(huán)中，為了保證制冷循環(huán)系統(tǒng)中的壓縮機在正常啟動時能夠穩(wěn)定操作，期望在壓縮機停機后至機組再次啟動前使得壓縮機進口和出口間的壓力達到平衡。目前市場上絕大部分的制冷循環(huán)機組均是通過在停機時不關(guān)閉循環(huán)流路上的主閥門裝置來實現(xiàn)高低壓力平衡的。然而，在主閥門裝置不關(guān)閉的情況下，位于冷凝器中的高壓液態(tài)冷媒可能會流到壓縮機，從而造成壓縮機帶液啟動。為此，有一些機組在停機時，會將管路上的主閥門裝置關(guān)閉并將蒸發(fā)器中的冷媒抽吸至制冷循環(huán)的高壓側(cè)冷凝器及儲液罐中。在這種情況下，在機組再次啟動時，打開主閥門裝置時，壓縮機進口和出口之間的高低壓力差無法在短時間內(nèi)達到平衡，進而導(dǎo)致壓縮機啟動失敗，正常啟動率低下。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種能夠保證壓縮機正常啟動的熱泵系統(tǒng)、控制方法及制冷機組。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種熱泵系統(tǒng)，包括壓縮機、室外換熱器、第一節(jié)流裝置以及室內(nèi)換熱器，所述壓縮機、室外換熱器、第一節(jié)流裝置以及室內(nèi)換熱器形成冷媒循環(huán)系統(tǒng)，還包括旁通管路，所述旁通管路的兩端分別連接所述壓縮機的進口和出口，所述旁通管路上設(shè)置有用于打開和關(guān)閉所述旁通管路的第一開關(guān)裝置。

可選地，所述旁通管路上還設(shè)置有與所述第一開關(guān)裝置串聯(lián)的第二節(jié)流裝置。

可選地，所述第二節(jié)流裝置為毛細管或節(jié)流閥。

可選地，所述室外換熱器與所述室內(nèi)換熱器之間的連接管路上設(shè)置有第二開關(guān)裝置。

可選地，所述熱泵系統(tǒng)為單制冷系統(tǒng)；

所述室外換熱器的制冷入口管路上設(shè)置有僅允許冷媒向室外換熱器制冷入口方向流動的第一單向閥；和/或，

所述室內(nèi)換熱器的制熱入口管路上設(shè)置有第三開關(guān)裝置。

可選地，所述熱泵系統(tǒng)為制冷制熱系統(tǒng)；

所述室外換熱器的制冷入口管路上設(shè)置有第四開關(guān)裝置，所述第四開關(guān)裝置用于當(dāng)熱泵系統(tǒng)由制冷狀態(tài)進入停機狀態(tài)時，切斷室外換熱器的制冷入口管路內(nèi)冷媒向壓縮機方向的流路；和/或，

所述室內(nèi)換熱器的制熱入口管路上設(shè)置有第五開關(guān)裝置，所述第五開關(guān)裝置用于當(dāng)熱泵系統(tǒng)由制熱狀態(tài)進入停機狀態(tài)時，切斷室內(nèi)換熱器的制熱入口管路內(nèi)冷媒向壓縮機方向的流路。

本發(fā)明還提供了上述熱泵系統(tǒng)的控制方法，當(dāng)接收到開機信號時，控制所述第一開關(guān)裝置將所述旁通管路打開。

可選地，當(dāng)接收到開機信號時，控制所述第一開關(guān)裝置將所述旁通管路打開并持續(xù)第一預(yù)定時間或者所述壓縮機進口和出口壓力平衡后開啟壓縮機。

可選地，所述室外換熱器與所述室內(nèi)換熱器之間的連接管路上設(shè)置有第二開關(guān)裝置，當(dāng)接收到關(guān)機信號時，關(guān)閉所述第二開關(guān)裝置并持續(xù)第二預(yù)定時間后或者所述熱泵系統(tǒng)的低壓側(cè)壓力低于預(yù)定值時，關(guān)閉壓縮機。

本發(fā)明還提供了采用上述熱泵系統(tǒng)的制冷機組。

根據(jù)本發(fā)明中的熱泵系統(tǒng)，其設(shè)置有旁通管路，熱泵系統(tǒng)啟動時，可將旁通管路打開，以在短時間內(nèi)平衡壓縮機進口和出口間的壓差，以在滿足開機條件時能夠在短時間內(nèi)將壓縮機啟動起來，提高了壓縮機的啟動成功率。使得能夠在關(guān)機時，先關(guān)閉所述第二開關(guān)裝置預(yù)定時間再關(guān)閉壓縮機，從而避免壓縮機帶液啟動成為可能。根據(jù)本發(fā)明中的熱泵系統(tǒng)的控制方法中，在所述室外換熱器與所述室內(nèi)換熱器之間的連接管路上設(shè)置有第二開關(guān)裝置，當(dāng)接收到關(guān)機信號時，關(guān)閉所述第二開關(guān)裝置并持續(xù)第二預(yù)定時間后或者所述熱泵系統(tǒng)的低壓側(cè)壓力低于預(yù)定值時，關(guān)閉壓縮機，這樣，可以將蒸發(fā)器中的冷媒抽送至具有較高冷媒壓力的冷凝器中，從而避免停機時蒸發(fā)器中存儲大量冷媒從而導(dǎo)致壓縮機帶液啟動；并且，由于設(shè)置有旁通管路，同時還能避免壓縮機啟動時由于壓縮機進口和出口之間的高低壓力差而無法啟動的問題。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

1、壓縮機；2、冷凝器；3、蒸發(fā)器；4、第一節(jié)流裝置；5、第二開關(guān)裝置；6、第二節(jié)流裝置；7、第一開關(guān)裝置；8、單向閥；9、旁通管路。

具體實施方式

在下文的描述中，給出了大量具體的細節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進行描述。

為了徹底了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細的結(jié)構(gòu)。顯然，本發(fā)明的實施例并不限定于本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細節(jié)。本發(fā)明的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本發(fā)明還可以具有其他實施方式。

本發(fā)明提供了一種熱泵系統(tǒng)，其包括常規(guī)的冷媒循環(huán)系統(tǒng)之外還設(shè)置有旁通管路，旁通管路的兩端分別連接壓縮機的進口和出口，旁通管路上設(shè)置有用于打開和關(guān)閉旁通管路的第一開關(guān)裝置，如此，當(dāng)熱泵系統(tǒng)啟動時，可將旁通管路打開，以在短時間內(nèi)平衡壓縮機進口和出口間的壓差，以在滿足開機條件時能夠在短時間內(nèi)將壓縮機啟動起來，提高了壓縮機的啟動成功率。

本發(fā)明提供的熱泵系統(tǒng)可以為單制冷系統(tǒng)、單制熱系統(tǒng)、制冷制熱系統(tǒng)。

在附圖1中示出了單制冷系統(tǒng)的實施例。其中本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)優(yōu)選地為用于冷庫的制冷機組。如附圖1中所示，根據(jù)本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)具有作為冷媒壓縮機的壓縮機1；位于壓縮機1出口下游側(cè)的冷凝器2，其中該冷凝器2優(yōu)選地位于冷庫的室外側(cè)，以使冷媒在冷凝器2中發(fā)生冷凝時所釋放出的熱量直接排向室外環(huán)境；位于冷凝器2下游管路上的第二開關(guān)裝置5，優(yōu)選地該第二開關(guān)裝置5為電磁閥，上述電磁閥可以電連接到熱泵系統(tǒng)的控制電路(圖中未示出)上以根據(jù)預(yù)定程序?qū)崿F(xiàn)電磁閥的通斷控制；位于第二開關(guān)裝置5下游側(cè)的第一節(jié)流裝置4，第一節(jié)流裝置4用于將冷凝器中冷凝壓力下的飽和液體或者過冷液體節(jié)流后降低至蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度，同時根據(jù)負荷的變化，調(diào)節(jié)進入蒸發(fā)器內(nèi)的冷媒的流量，優(yōu)選地，該第一節(jié)流裝置4為節(jié)流閥；位于第一節(jié)流裝置4下游側(cè)的蒸發(fā)器3，其中該蒸發(fā)器3優(yōu)選地位于冷庫的室內(nèi)側(cè)，當(dāng)冷媒在蒸發(fā)器中蒸發(fā)吸熱時，將蒸發(fā)器附設(shè)的風(fēng)機(圖中未示出)開啟以使空氣不斷地進入蒸發(fā)器以與冷媒進行熱交換，并將放熱后變冷的空氣送回到冷庫內(nèi)，從而達到降低冷庫溫度的目的；蒸發(fā)器3的冷媒出口通過管路與壓縮機1的進口連接，從而將在蒸發(fā)器中蒸發(fā)為氣態(tài)的冷媒吸入壓縮機1中壓縮，由此實現(xiàn)了冷媒在系統(tǒng)中的循環(huán)利用。優(yōu)選地，在該冷庫中還可設(shè)置有用于監(jiān)控冷庫內(nèi)溫度的傳感器。

如附圖1所示，在本發(fā)明的壓縮機1的出口與冷凝器2之間的管路上設(shè)置有單向閥8，具體來說，該單向閥8僅允許由壓縮機1向冷凝器2的單向流動，而隔絕冷凝器2中的高壓冷媒向壓縮機出口的流動和壓力傳導(dǎo)，從而反向隔斷冷凝器2內(nèi)冷媒對壓縮機1的出口的壓力影響。在壓縮機1的進口和出口之間設(shè)置有旁通管路9，該旁通管路9允許在壓縮機1不工作時冷媒可以從壓縮機的高壓側(cè)流向壓縮機低壓側(cè)(即從壓縮機的排氣口流向吸氣口)；在該旁通管路9上，串聯(lián)地設(shè)置有第一開關(guān)裝置7以及第二節(jié)流裝置6，該第一開關(guān)裝置優(yōu)選地為電磁閥，該第二節(jié)流裝置6可以為如圖1中所示的毛細管，也可以為節(jié)流閥，該第二節(jié)流裝置6可以降低流經(jīng)該第二節(jié)流裝置后冷媒的壓力且所述第一開關(guān)裝置可以在其動作時平衡所述壓縮機進口和出口之間壓力差。

下面描述本發(fā)明的制冷循環(huán)系統(tǒng)的工作過程。在實際運行過程中，優(yōu)選地利用設(shè)置在冷庫內(nèi)的溫度傳感器監(jiān)控冷庫內(nèi)的溫度以判斷是否達到了熱泵系統(tǒng)的停機條件。該條件例如優(yōu)選地是當(dāng)冷庫內(nèi)溫度已經(jīng)達到所需的庫溫而無需進一步制冷時，逐步停止制冷循環(huán)系統(tǒng)的操作。具體來說，當(dāng)溫度傳感器判斷冷庫內(nèi)的溫度達到預(yù)定庫溫時，由制冷機組的控制電路發(fā)送停機信號，此時，關(guān)閉第二開關(guān)裝置5，同時壓縮機1繼續(xù)運行以將蒸發(fā)器3中的冷媒經(jīng)由壓縮機1抽吸至具有高冷媒壓力的冷凝器2中，由于單向閥8的存在，能夠確保冷媒單向地遞送到冷凝器2中，而不會出現(xiàn)高壓側(cè)的冷媒通過壓縮機1滲漏到蒸發(fā)器3中。隨著壓縮機的運行，蒸發(fā)器中的冷媒壓力逐漸降低，當(dāng)蒸發(fā)器中的冷媒壓力(即熱泵系統(tǒng)的低壓側(cè)壓力)降低至預(yù)定壓力值(也可以為持續(xù)一預(yù)定時間后，預(yù)定時間例如可以為10至30秒)時，反映了蒸發(fā)器中已經(jīng)不再存在足以在壓縮機啟動時會造成帶液啟動的冷媒，此時可以停止壓縮機1的運行。最后，關(guān)閉蒸發(fā)器3的風(fēng)機，整個制冷循環(huán)系統(tǒng)停止工作。由于蒸發(fā)器中已經(jīng)不存在足以在壓縮機啟動時會造成帶液啟動的冷媒，從而使得在本發(fā)明的制冷循環(huán)系統(tǒng)再次啟動工作時，不會出現(xiàn)壓縮機帶液啟動的情形。

當(dāng)溫度傳感器監(jiān)測到冷庫內(nèi)的溫度回升時，說明需要對冷庫進行進一步制冷以降低冷庫內(nèi)的溫度，此時需要重新啟動已經(jīng)關(guān)閉的熱泵系統(tǒng)。具體來說，制冷機組的控制電路發(fā)送開機信號，開啟第一開關(guān)裝置7，壓縮機高壓側(cè)冷媒經(jīng)由旁通管路9上的第一開關(guān)裝置7和第二節(jié)流裝置6流向壓縮機低壓側(cè)，從而平衡壓縮機吸排氣口壓力。具體地，當(dāng)壓縮機排氣壓力-吸氣壓力≤0.05Mpa時，可以認為壓縮機吸排氣口壓力屬于平衡狀態(tài)。進一步開啟蒸發(fā)器風(fēng)機，開啟第二開關(guān)裝置5，由此冷凝器2中具有較高壓力的冷媒會經(jīng)由第二開關(guān)裝置5和第一節(jié)流裝置4流向蒸發(fā)器3。其中，當(dāng)壓縮機開啟后t秒后，t例如可以取20秒，關(guān)閉所述第一開關(guān)裝置7。由于單向閥8的作用，冷凝器2的高壓冷媒壓力不會傳遞到壓縮機1的出口。在壓縮機進口和出口之間的旁通管路9的作用下，經(jīng)過短時間，壓縮機的進口和出口間的壓力基本平衡，使得進口和出口之間的壓力差控制在允許壓縮機能夠正常啟動的范圍(也可以為持續(xù)一預(yù)定時間后，預(yù)定時間例如可以為10至30秒)內(nèi)，進而正常開啟壓縮機，保證了高的正常啟動率。

在另一個實施例中，當(dāng)熱泵系統(tǒng)為單制熱系統(tǒng)時，單向閥設(shè)置在室內(nèi)換熱器的制熱入口管路上。

在再一個實施例中，當(dāng)熱泵系統(tǒng)為制冷制熱系統(tǒng)時，室外換熱器的制冷入口管路上設(shè)置有第四開關(guān)裝置，第四開關(guān)裝置用于當(dāng)熱泵系統(tǒng)由制冷狀態(tài)進入停機狀態(tài)時，切斷室外換熱器的制冷入口管路內(nèi)冷媒向壓縮機方向的流路；室內(nèi)換熱器的制熱入口管路上設(shè)置有第五開關(guān)裝置，第五開關(guān)裝置用于當(dāng)熱泵系統(tǒng)由制熱狀態(tài)進入停機狀態(tài)時，切斷室內(nèi)換熱器的制熱入口管路內(nèi)冷媒向壓縮機方向的流路。第四開關(guān)裝置和第五開關(guān)裝置可以為兩條可以切換的并聯(lián)支路，其中一條支路為通路，另一條支路上為單向閥，第四開關(guān)裝置和第五開關(guān)裝置也可以為電磁閥。其具體的工作過程與單制冷系統(tǒng)類似，在此不再贅述。

根據(jù)本發(fā)明中的熱泵系統(tǒng)，其設(shè)置有旁通管路，熱泵系統(tǒng)啟動時，可將旁通管路打開，以在短時間內(nèi)平衡壓縮機進口和出口間的壓差，以在滿足開機條件時能夠在短時間內(nèi)將壓縮機啟動起來，提高了壓縮機的啟動成功率。根據(jù)本發(fā)明中的熱泵系統(tǒng)的控制方法中，在所述室外換熱器與所述室內(nèi)換熱器之間的連接管路上設(shè)置有第二開關(guān)裝置，當(dāng)接收到關(guān)機信號時，關(guān)閉所述第二開關(guān)裝置并持續(xù)第二預(yù)定時間后或者所述熱泵系統(tǒng)的低壓側(cè)壓力低于預(yù)定值時，關(guān)閉壓縮機，這樣，可以將蒸發(fā)器中的冷媒抽送至具有較高冷媒壓力的冷凝器中，從而避免停機時蒸發(fā)器中存儲大量冷媒從而導(dǎo)致壓縮機帶液啟動；并且，由于設(shè)置有旁通管路，同時還能避免壓縮機啟動時由于壓縮機進口和出口之間的高低壓力差而無法啟動的問題。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明可以有各種改動和變化。凡在本發(fā)明的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。