本發(fā)明涉及空調技術領域，尤其是涉及一種熱泵系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術：

相關技術中，熱泵系統(tǒng)例如空調在制熱模式下，制冷劑通過室外換熱器從室外環(huán)境吸收熱量，然后經(jīng)過壓縮機提高壓力和溫度，將室外側的熱量排到室內達到制熱的效果。熱泵系統(tǒng)在制冷模式下，低溫制冷劑進入室內換熱器吸熱后，通過壓縮機提高溫度和壓力，在室外換熱器放熱，將室內側的熱量排到室外，達到制冷效果。

然而，在制熱模式下，室外的溫度越低，從室外能搬運到室內的熱量就越少，室內的制熱效果就會越差，并且室外換熱器內的冷媒因為需要吸收室外環(huán)境的熱量，需要低于室外環(huán)境的溫度，這就會導致室外換熱器會在制熱模式下結霜，結霜后需要除霜來保證系統(tǒng)能夠安全有效運行。通常情況下，熱泵系統(tǒng)在制熱模式下的COP(Coefficient Of Performance，即能量與熱量之間的轉換比率，簡稱制熱能效比)會有3左右，但當室外溫度低到一定程度的時候，冷媒能從室外吸收的熱量就會非常少了，COP會降到0.5以下，以至于室內的制熱能力還不如直接將供給壓縮機的電能，直接用于電加熱器獲得的能量。在這種能效非常低的情況下，使用空調是不節(jié)能的。

現(xiàn)在大多數(shù)家庭是有燃氣的，如果用燃氣直接加熱熱水，在家中布置地暖和暖氣片，通過熱水循環(huán)供熱，又會在溫度比較低的時候，發(fā)生爆管、漏水，產(chǎn)生危害。且大多數(shù)家庭在夏季還是需要制冷的，因此大多數(shù)家庭可能會選擇同時安裝燃氣熱水器和空調兩套設備，并且各設備有自己的管道和終端設備要求，不能公用終端，導致安裝和使用費用都會很大。此外，冬夏季溫差大的地區(qū)就會有需要制冷和制暖兩種需求，其中低溫地區(qū)的制暖要求更高，傳統(tǒng)的熱泵系統(tǒng)在低溫地區(qū)的制熱能力不能滿足舒適度需求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種熱泵系統(tǒng)，該熱泵系統(tǒng)可以滿足用戶的制冷需求和制熱需求，結構簡單、安裝方便且能效高。

本發(fā)明的另一個目的在于提出了一種熱泵系統(tǒng)的控制方法。

根據(jù)本發(fā)明第一方面的熱泵系統(tǒng)，包括：壓縮機，所述壓縮機具有吸氣口和排氣口；換向組件，所述換向組件包括第一接口至第四接口，所述第一接口與所述排氣口相連，第三接口與所述吸氣口相連；第一換熱器，所述第一換熱器的第一端與第二接口相連；第二換熱器，所述第二換熱器連接在所述第一換熱器的第二端與所述第四接口之間；燃氣循環(huán)裝置，所述燃氣循環(huán)裝置包括第三換熱器、燃氣爐和循環(huán)泵，所述第三換熱器、所述燃氣爐和所述循環(huán)泵首尾依次連接形成閉合流路，所述第三換熱器設在所述第一換熱器的第二端與所述第四接口之間。

根據(jù)本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)，通過在熱泵系統(tǒng)中設置燃氣循環(huán)裝置，使得熱泵系統(tǒng)具有空氣能和燃氣能兩種熱源動力，熱泵系統(tǒng)可以根據(jù)具體運行環(huán)境選擇熱源動力進行制熱。由此，熱泵系統(tǒng)可以滿足制冷需求和不同室外溫度下的制熱需求，且可以在室外溫度較低的情況下具有較高的能效，提高了熱泵系統(tǒng)制熱的舒適度且降低了運行費用。此外，由于熱泵系統(tǒng)具有兩種熱源動力，系統(tǒng)中的換熱器(例如第二換熱器等)可以設計的小一些，從而減小了熱泵系統(tǒng)的室外機的整體體積，減小了熱泵系統(tǒng)的占用空間。

另外，根據(jù)本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術特征：

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述第三換熱器與所述第二換熱器串聯(lián)在所述第一換熱器的第二端和所述第四接口之間，所述第三換熱器的第一端與第一換熱器的第二端相連，所述第二換熱器的第一端與所述第四接口相連，所述熱泵系統(tǒng)還包括：第一通斷閥，所述第一通斷閥的一端連接在所述第二換熱器的第二端和所述第三換熱器的第二端之間，所述第一通斷閥的另一端連接在所述第二換熱器的所述第一端和所述第四接口之間。

根據(jù)本發(fā)明的另一些實施例，所述第三換熱器與所述第二換熱器并聯(lián)在所述第一換熱器的第二端和所述第四接口之間。

進一步地，與所述第二換熱器的第二端相連的支路上設有第二通斷閥，與所述第三換熱器的第一端相連的支路設有第三通斷閥。

進一步地，與所述第三換熱器的第一端相連的支路設有單向閥。

可選地，所述第三換熱器為板式換熱器。

根據(jù)本發(fā)明實施例的熱泵系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

檢測室外溫度T；當所述室外溫度T滿足：T≥T1時，所述燃氣爐關閉且所述第一通斷閥斷開；當所述室外溫度滿足：T＜T1時，所述燃氣爐打開且所述第一通斷閥閉合。

可選地，所述T1滿足：-10℃≤T1≤-5℃。

根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的熱泵系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

檢測室外溫度t，當所述室外溫度t滿足：t≥t1時，所述第二通斷閥閉合，所述第三通斷閥斷開；當所述室外溫度t滿足：t2≤t＜t1時，所述第二通斷閥閉合，所述第三通斷閥閉合且所述燃氣爐打開；當所述室外溫度t滿足：t＜t2時，所述第二通斷閥斷開，所述第三通斷閥閉合且所述燃氣爐打開。

可選地，所述t1滿足：-10℃≤t1≤-5℃，所述t2滿足：-20℃≤t1≤-15℃。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的熱泵系統(tǒng)的系統(tǒng)流程圖；

圖2是圖1中所示的熱泵系統(tǒng)的能效與室外溫度的關系圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的熱泵系統(tǒng)的系統(tǒng)流程圖；

圖4是圖3中所示的熱泵系統(tǒng)的能效與室外溫度的關系圖。

附圖標記：

熱泵系統(tǒng)100，

壓縮機1，吸氣口11，排氣口12，氣液分離器13，

換向組件2，第一接口21，第二接口22，第三接口23，第四接口24，

第一換熱器3，

第二換熱器4，

第三換熱器51，燃氣爐52，循環(huán)泵53，

第一通斷閥61，第二通斷閥62，第三通斷閥63，

節(jié)流元件7，單向閥8。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

下面參考圖1-圖4描述根據(jù)本發(fā)明實施例的熱泵系統(tǒng)100。其中，熱泵系統(tǒng)100可以用于冷暖型空調器等。

如圖1和圖3所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的熱泵系統(tǒng)100，包括：壓縮機1、換向組件2、第一換熱器3、第二換熱器4和燃氣循環(huán)裝置。其中，第一換熱器3可以為室內換熱器，第二換熱器4可以為室外換熱器。

可選地，壓縮機1可以為立式壓縮機1。在本申請下面的描述中，以壓縮機1為立式壓縮機1為例進行說明。當然，本領域內的技術人員可以理解，壓縮機1還可以為臥式壓縮機1。這里，需要說明的是，“立式壓縮機1”可以理解為壓縮機1的壓縮機1構的氣缸的中心軸線垂直于壓縮機1的安裝面的壓縮機1。相應地，“臥式壓縮機1”可以理解為氣缸的中心軸線大致平行于壓縮機1的安裝面的壓縮機1。

如圖1所示，壓縮機1具有吸氣口11和排氣口12，其中，排氣口12可以形成在壓縮機1的頂部，吸氣口11可以形成在壓縮機1的底部。具體地，壓縮機1還包括氣液分離器13，氣液分離器13與吸氣口11相連，以防止壓縮機1出現(xiàn)液擊現(xiàn)象，由此，可以提高壓縮機1的可靠性。

換向組件2包括第一接口21、第二接口22、第三接口23和第四接口24。其中，第一接口21與排氣口12相連，第三接口23與吸氣口11相連。例如，在圖1和圖3的示例中，第三接口23通過氣液分離器13與吸氣口11相連。通過調節(jié)換向組件2可以實現(xiàn)熱泵系統(tǒng)100在不同工作模式之間的切換，例如，制冷模式與制熱模式的切換等。

可選地，換向組件2可以為四通換向閥，但不限于此。

其中，第一換熱器3的第一端(例如，圖1中第一換熱器3的左端)與第二接口22相連，第二換熱器4連接在第一換熱器3的第二端(例如，圖1中第一換熱器3的右端)與第四接口24之間。

進一步地，參照圖1和圖3，在靠近第一換熱器3的第二端處設有節(jié)流元件7例如膨脹閥等，冷媒可以通過節(jié)流元件7節(jié)流降壓。

燃氣循環(huán)裝置包括第三換熱器51、燃氣爐52和循環(huán)泵53，第三換熱器51、燃氣爐52和循環(huán)泵53首尾依次連接形成閉合流路，第三換熱器51設在第一換熱器3的第二端與第四接口24之間。具體地，燃氣循環(huán)裝置內設有換熱介質，換熱介質可以在第三換熱器51、燃氣爐52和循環(huán)泵53之間形成的閉合流路內流動。

其中，換熱介質可以為防凍性能較好的載熱液體。循環(huán)泵53可以使換熱介質在上述閉合流路內流動。在制熱模式下，當燃氣爐52打開時，流經(jīng)第三換熱器51的冷媒可以在第三換熱器51內與換熱介質進行換熱，此時可以使用燃氣能作為熱源動力進行制熱。當燃氣爐52關閉時，熱泵系統(tǒng)100中的冷媒可以與室外環(huán)境進行換熱，使用空氣能作為熱源動力進行制熱。

由此，在制熱模式下，用戶可以根據(jù)熱泵系統(tǒng)100的使用環(huán)境和制熱需求選擇熱泵系統(tǒng)100的熱源動力。例如，熱泵系統(tǒng)100可以通過室外溫度判斷室內制熱輸出是否滿足舒適度要求或者通過判斷燃氣能單位時間的運行費用是否低于空氣能單位時間的運行費用選擇熱泵系統(tǒng)100的熱源動力，以提高熱泵系統(tǒng)100的能效和舒適度需求，并降低熱泵系統(tǒng)100的使用成本。

具體地，在制熱模式下，熱泵系統(tǒng)100可以單獨使用空氣能作為熱源動力進行制熱，也可以單獨使用燃氣能作為熱源動力進行制熱，還可以同時使用空氣能和燃氣能兩種熱源動力進行制熱。

例如，熱泵系統(tǒng)100可以根據(jù)室外溫度T判斷室內制熱輸出是否滿足舒適度要求和燃氣能單位時間的運行費用是否低于空氣能單位時間的運行費用選擇熱泵系統(tǒng)100的熱源動力。

具體地，當室外溫度T滿足：T≥T1時，例如，T≥-5℃時，熱泵系統(tǒng)100中的冷煤可以從室外環(huán)境中吸收較多的熱量，此時，單獨使用空氣能進行制熱即可滿足舒適度要求和經(jīng)濟性要求。當室外溫度滿足T＜T1時，例如，T＜-5℃時熱泵系統(tǒng)100中的冷媒從室外環(huán)境中可以吸收的熱量較少，單獨使用空氣能不能滿足舒適度要求且熱泵系統(tǒng)100的運行費用會增加，此時可以單獨使用燃氣能或者同時使用空氣能和燃氣能進行制熱以提高舒適度要求、降低運行費用，提高熱泵系統(tǒng)100的能效。其中，燃氣爐52的加熱能量密度較大，在打開燃氣爐52之前，可以先打開循環(huán)泵53，然后再打開燃氣爐52，通過燃氣燃燒加熱載熱液體。可選地，第三換熱器51可以為板式換熱器等，但不限于此。

這里，需要說明的是，本申請中所說的“燃氣能單位時間的運行費用”等于燃氣爐52單位時間的運行費用與壓縮機1單位時間的運行費用之和，相應地，“空氣能單位時間的運行費用”等于室外風機單位時間的運行費用與壓縮機1單位時間的運行費用之和。

根據(jù)本發(fā)明實施例的熱泵系統(tǒng)100，通過在熱泵系統(tǒng)100中設置燃氣循環(huán)裝置，使得熱泵系統(tǒng)100具有空氣能和燃氣能兩種熱源動力，熱泵系統(tǒng)100可以根據(jù)具體運行環(huán)境選擇熱源動力進行制熱。由此，熱泵系統(tǒng)100可以滿足制冷需求和不同室外溫度下的制熱需求，且可以在室外溫度較低的情況下具有較高的能效，提高了熱泵系統(tǒng)100制熱的舒適度且降低了運行費用。此外，由于熱泵系統(tǒng)100具有兩種熱源動力，系統(tǒng)中的室外換熱器(例如第二換熱器4等)可以設計的小一些，從而減小了熱泵系統(tǒng)100的室外機的整體體積，減小了熱泵系統(tǒng)100的占用空間。

下面詳細描述根據(jù)本發(fā)明實施例的熱泵系統(tǒng)100的兩個具體實施例和每個具體實施例對應的控制方法。

實施例一：

如圖1所示，在本實施例中，第三換熱器51與第二換熱器4串聯(lián)在第一換熱器3的第二端和第四接口24之間，第三換熱器51的第一端與第一換熱器3的第二端相連，第二換熱器4的第一端與第四接口24相連。進一步地，熱泵系統(tǒng)100還包括第一通斷閥61，第一通斷閥61的一端(例如，圖1中的右端)連接在第二換熱器4的第二端和第三換熱器51的第二端之間，第一通斷閥61的另一端(例如，圖1中的左端)連接在第二換熱器4的第一端和第四接口24之間。其中，第一通斷閥61為電磁閥，但不限于此。

例如，在制冷模式下，換向組件2的第一接口21與第四接口24相連，第二接口22與第三接口23相連，第一通斷閥61斷開且燃氣爐52關閉，從壓縮機1的排氣口12排出的高溫高壓冷媒流向第二換熱器4，并依次經(jīng)過第二換熱器4和第三換熱器51與室外環(huán)境進行換熱，換熱后的冷媒經(jīng)過節(jié)流元件7流向第一換熱器3，并在第一換熱器3內與室內環(huán)境進行換熱以給室內制冷，換熱后的冷媒流向氣液分離器13，并經(jīng)過壓縮機1的吸氣口11返回至壓縮機1內被壓縮機1壓縮，形成制冷循環(huán)，以此往復。

在制熱模式下，換向組件2的第一接口21與第二接口22相連，第三接口23與第四接口24相連。在制熱模式下，熱泵系統(tǒng)100的控制方法包括以下步驟：

檢測室外溫度T；

當室外溫度T滿足：T≥T1時，燃氣爐52關閉且第一通斷閥61斷開；

當室外溫度T滿足：T＜T1時，燃氣爐52打開且第一通斷閥61閉合。

具體而言，可以通過溫度傳感器檢測室外溫度T，當室外溫度T滿足：T≥T1時，熱泵系統(tǒng)100可以單獨使用空氣能進行制熱，當室外溫度T滿足：T＜T1時，熱泵系統(tǒng)100可以單獨使用燃氣能進行制熱。熱泵系統(tǒng)100可以根據(jù)室外溫度的不同，選擇單獨使用空氣能進行制熱或者單獨使用燃氣能進行制熱，保證熱泵系統(tǒng)100在制熱模式下的能效和制熱能力，使得熱泵系統(tǒng)100可以保持較高的制熱效率及最佳的舒適制熱輸出狀態(tài)。

其中，當室外溫度T滿足：T≥T1時，冷媒可以從室外環(huán)境中吸收較多的熱量，使用空氣能進行制熱即可滿足舒適度要求且運行費用較低。具體地，參照圖1，燃氣爐52關閉且第一通斷閥61斷開，從壓縮機1的排氣口12排出的高溫高壓冷媒流向第一換熱器3，并在第一換熱器3內與室內環(huán)境進行換熱，換熱后的冷媒流向節(jié)流元件7，經(jīng)節(jié)流元件7節(jié)流降壓后，依次流經(jīng)第三換熱器51和第二換熱器4并在第三換熱器51和第二換熱器4內與室外環(huán)境換熱，換熱后的冷媒流向氣液分離器13，并經(jīng)過壓縮機1的吸氣口11返回至壓縮機1內被壓縮機1壓縮，形成制熱循環(huán)，以此往復。其中，冷媒可以在第三換熱器51和第二換熱器4中與室外環(huán)境進行換熱，增大了換熱面積，從而增大了冷媒從室外環(huán)境中吸收的熱量，提高了熱泵系統(tǒng)100的制熱效果。

當室外溫度T滿足：T＜T1，室外溫度較低，第二換熱器4中的冷媒蒸發(fā)溫度也較低，熱泵系統(tǒng)100中的冷媒循環(huán)量會減少，并且從第二換熱器4和第三換熱器51中吸收的熱量較少，熱泵系統(tǒng)100的整體制熱輸出變少，單獨使用空氣能不能滿足舒適度要求且運行費用較高，經(jīng)濟性差，可以單獨使用燃氣能進行制熱，保證熱泵系統(tǒng)100的能效和制熱能力，使得熱泵系統(tǒng)100可以保持較高的制熱效率及最佳的舒適制熱輸出狀態(tài)，降低熱泵系統(tǒng)100的運行費用。

具體地，參照圖1，燃氣爐52打開且第一通斷閥61閉合，其中可以先打開循環(huán)泵53，然后再打開燃氣爐52，通過燃氣燃燒加熱載熱液體。從壓縮機1的排氣口12排出的高溫高壓冷媒流向第一換熱器3，并在第一換熱器3內與室內環(huán)境進行換熱，換熱后的冷媒流向節(jié)流元件7，經(jīng)節(jié)流元件7節(jié)流降壓后，流經(jīng)第三換熱器51與經(jīng)燃氣爐52加熱后的載熱液體換熱，換熱后的冷媒直接流向氣液分離器13，并經(jīng)過壓縮機1的吸氣口11返回至壓縮機1內被壓縮機1壓縮，形成制熱循環(huán)，以此往復。由此，冷媒在第三換熱器51內與經(jīng)燃氣爐52加熱后的載熱液體進行換熱，可以獲得較高的蒸發(fā)溫度，熱泵系統(tǒng)100內的冷媒循環(huán)量增大，提高了熱泵系統(tǒng)100的能效且提高了舒適度并降低了運行費用。

可選地，T1滿足：-10℃≤T1≤-5℃。其具體數(shù)值可根據(jù)熱泵系統(tǒng)100的具體規(guī)格型號和使用環(huán)境調整設計，本發(fā)明對此不作具體限定。例如，T1可以進一步滿足：T1＝-5℃、T1＝-8℃或者T1＝-10℃等。

本實施例中熱泵系統(tǒng)100在不同熱源動力下的能效和制熱能力與室外溫度T的關系如圖2所示。從圖2中可以看出，當在室外溫度T＜T1時，單獨使用燃氣能時熱泵系統(tǒng)100的制熱能效比(COP)雖然會有一點下降，但保證了熱泵系統(tǒng)100的制熱能力，提高了熱泵系統(tǒng)100制熱的舒適度并降低了運行費用。

實施例二：

如圖3所示，本實施中的第三換熱器51與第二換熱器4并聯(lián)在第一換熱器3的第二端和第四接口24之間。進一步地，與第二換熱器4的第二端相連的支路上設有第二通斷閥62，與第三換熱器51的第一端相連的支路設有第三通斷閥63。由此，在制熱模式下，可以通過控制第二通斷閥62和第三通斷閥63控制熱泵系統(tǒng)100的熱源動力。

進一步地，與第三換熱器51的第一端相連的支路設有單向閥8。由此，在制冷模式下，可以避免從壓縮機1的排氣口12排出的冷媒進入第三換熱器51內換熱，使得從壓縮機1的排氣口12排出的冷媒全部進入第二換熱器4內換熱。

可選地，第二通斷閥62和第三通斷閥63均為電磁閥，但不限于此。

在制熱模式下，熱泵系統(tǒng)100的控制方法包括以下步驟：

檢測室外溫度t，當室外溫度t滿足：t≥t1時，第二通斷閥62閉合，第三通斷閥63斷開；

當室外溫度t滿足：t2≤t＜t1時，第二通斷閥62閉合，第三通斷閥63閉合且燃氣爐52打開；

當室外溫度t滿足：t＜t2時，第二通斷閥62斷開，第三通斷閥63閉合且燃氣爐52打開。

具體而言，可以通過溫度傳感器檢測室外溫度t，當室外溫度t滿足：t≥t1時，熱泵系統(tǒng)100可以單獨使用空氣能進行制熱，當室外溫度t滿足：t2≤t＜t1，熱泵系統(tǒng)100可以同時使用空氣能和燃氣能進行制熱，當室外溫度t滿足：t＜t2時，熱泵系統(tǒng)100可以單獨使用燃氣能進行制熱。由此，熱泵系統(tǒng)100可以根據(jù)室外溫度的不同，選擇單獨使用空氣能進行制熱、單獨使用燃氣能進行制熱、同時使用空氣能和燃氣能進行制熱，保證熱泵系統(tǒng)100在制熱模式下的能效和制熱能力，使得熱泵系統(tǒng)100可以保持較高的制熱效率及最佳的舒適制熱輸出狀態(tài)。

其中，當室外溫度T滿足：t≥t1時，冷媒可以從室外環(huán)境中吸收較多的熱量，單獨使用空氣能進行制熱即可滿足舒適度要求且運行費用較低。具體地，參照圖3，第二通斷閥62閉合，第三通斷閥63斷開且燃氣爐52關閉時，從壓縮機1的排氣口12排出的高溫高壓冷媒流向第一換熱器3，并在第一換熱器3內與室內環(huán)境進行換熱，換熱后的冷媒流向節(jié)流元件7，經(jīng)節(jié)流元件7節(jié)流降壓后，進入第二換熱器4并在第二換熱器4內與室外環(huán)境換熱，換熱后的冷媒流向氣液分離器13，并經(jīng)過壓縮機1的吸氣口11返回至壓縮機1內被壓縮機1壓縮，形成制熱循環(huán)，以此往復。由此，熱泵系統(tǒng)100單獨使用空氣能進行制熱，提高了制熱系統(tǒng)的能效和制熱輸出的舒適度，且降低了熱泵系統(tǒng)100的運行費用。

當室外溫度t滿足：t2≤t＜t1時，單獨使用空氣能時，冷媒可以從室外環(huán)境中吸收較少的熱量，單獨使用空氣能不能滿足舒適度要求且運行費用較高，經(jīng)濟性差，此時同時使用燃氣能和空氣能進行制熱，可以保證熱泵系統(tǒng)100的能效和制熱能力，使得熱泵系統(tǒng)100可以保持較高的制熱效率及最佳的舒適制熱輸出狀態(tài)，降低熱泵系統(tǒng)100的運行費用。

參照圖3，第二通斷閥62閉合，第三通斷閥63閉合且燃氣爐52打開，從壓縮機1的排氣口12排出的高溫高壓冷媒流向第一換熱器3，并在第一換熱器3內與室內環(huán)境進行換熱，換熱后的冷媒流向節(jié)流元件7，經(jīng)節(jié)流元件7節(jié)流降壓后，冷媒分為兩部分，其中一部分冷媒進入第三換熱器51與經(jīng)燃氣爐52加熱后的載熱液體進行換熱，另一部分冷媒進入第二換熱器4與室外環(huán)境進行換熱，在第二換熱器4內換熱后的冷媒和在第三換熱器51內換熱后的冷媒分別從第二換熱器4的第一端和第三換熱器51的流出并混合后流向氣液分離器13，并經(jīng)過壓縮機1的吸氣口11返回至壓縮機1內被壓縮機1壓縮，形成制熱循環(huán)，以此往復。

當室外溫度t滿足：t＜t2時，冷媒從室外環(huán)境中很難吸收到熱量了，單獨使用空氣能或者同時使用空氣能和燃氣能時，熱泵系統(tǒng)100的能效會嚴重下降且壓縮機1的效率較低，此時可以單獨使用燃氣能進行制熱。

參照圖3，第二通斷閥62斷開，第三通斷閥63閉合且燃氣爐52打開，從壓縮機1的排氣口12排出的高溫高壓冷媒流向第一換熱器3，并在第一換熱器3內與室內環(huán)境進行換熱，換熱后的冷媒流向節(jié)流元件7，經(jīng)節(jié)流元件7節(jié)流降壓后，流經(jīng)第三換熱器51與經(jīng)燃氣爐52加熱后的載熱液體換熱，換熱后的冷媒直接流向氣液分離器13，并經(jīng)過壓縮機1的吸氣口11返回至壓縮機1內被壓縮機1壓縮，形成制熱循環(huán)，以此往復。

當然，可以理解的是，當室外溫度t滿足：t2≤t＜t1時，也可以斷開第二通斷閥62，閉合第三通斷閥63并打開燃氣爐52，使得熱泵系統(tǒng)100單獨使用燃氣能進行制熱。由此，同樣可以保證熱泵系統(tǒng)100的制熱能力和能效。

可選地，t1滿足：-10℃≤t1≤-5℃，t2滿足：-20℃≤t1≤-15℃。其中，t1和t1的具體數(shù)值可以根據(jù)熱泵系統(tǒng)100的具體規(guī)格型號和使用環(huán)境調整設計，本發(fā)明對此不作具體限定。例如，t1可以進一步滿足：t1＝-5℃、t1＝-8℃或t1＝-10℃。t2可以進一步滿足：t2＝-15℃、t2＝-18℃或t2＝-20℃等。

在制冷模式下，換向組件2的第一接口21與第四接口24相連，第二接口22與第三接口23相連，可以閉合第二通斷閥62并關閉燃氣爐52，從壓縮機1的排氣口12排出的高溫高壓冷媒流向第二換熱器4，并在第二換熱器4中與室外環(huán)境進行換熱，換熱后的冷媒經(jīng)過節(jié)流元件7節(jié)流降壓后流向第一換熱器3，并在第一換熱器3內與室內環(huán)境進行換熱以給室內制冷，換熱后的冷媒流向氣液分離器13，并經(jīng)過壓縮機1的吸氣口11返回至壓縮機1內被壓縮機1壓縮，形成制冷循環(huán)，以此往復。

本實施例中熱泵系統(tǒng)100在不同熱源動力下的能效和制熱能力與室外溫度t的關系如圖4所示。從圖4中可以看出，當室外溫度t滿足：t2≤t＜t1時，同時使用空氣能和燃氣能時，以及當室外溫度t滿足：t＜t2時，單獨使用燃氣能時，熱泵系統(tǒng)100的制熱能效比(COP)會有一點下降，但保證了熱泵系統(tǒng)100的制熱能力，從而提高了熱泵系統(tǒng)100制熱的舒適度。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，燃氣循環(huán)裝置中的載熱液體被燃氣爐52加熱后的溫度可以為20℃左右，由此，可以保證熱泵系統(tǒng)100中的冷媒與載熱液體換熱后的蒸發(fā)溫度，提高了壓縮機1的輸出效率，從而提高了熱泵系統(tǒng)100的能效和制熱效果。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，當熱泵系統(tǒng)100使用燃氣能為熱源動力進行制熱時，例如，當使用燃氣能或者同時使用空氣能和燃氣能進行制熱時，燃氣循環(huán)裝置中的燃氣循環(huán)與熱泵系統(tǒng)100中的冷媒循環(huán)的換熱為耦合過程，也就是說，冷媒循環(huán)的吸熱過程和燃氣循環(huán)的放熱過程是平衡的，冷媒循環(huán)中吸收的熱量與燃氣循環(huán)中放出的熱量時時匹配。由此，可以防止冷媒被過度加熱，提高了熱泵系統(tǒng)100的可靠性。

根據(jù)本發(fā)明實施例的熱泵系統(tǒng)100，可以同時滿足制冷需求和室外環(huán)境較低情況下的制熱需求，并且在室外環(huán)境較低的情況下，通過選擇不同的熱源動力，保證熱泵系統(tǒng)100在制熱模式下的能效和制熱能力，使得熱泵系統(tǒng)100可以保持較高的制熱效率及最佳的舒適制熱輸出狀態(tài)。另外，將燃氣循環(huán)裝置集成在外機換熱中，減少了室外機結霜的時間和頻率，甚至在低溫下不需要除霜，省去了傳統(tǒng)的熱泵系統(tǒng)中的除霜步驟，進一步地提高了制熱輸出的舒適度。并且對于燃氣能源充足的地區(qū)，熱泵系統(tǒng)100可以有效地緩解電力的供應壓力，提高了能源的利用效率，節(jié)能減排。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權利要求及其等同物限定。