本發(fā)明涉及空氣調(diào)節(jié)，尤其涉及一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、熱泵空調(diào)系統(tǒng)的核心部件壓縮機(jī)需要充足的潤(rùn)滑油，來(lái)保證其相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件之間無(wú)磨損。但是由于壓縮機(jī)的工作過(guò)程需要吸收、排出制冷劑。在排出制冷劑時(shí)往往會(huì)攜帶少量潤(rùn)滑油。如果被壓縮機(jī)排出的潤(rùn)滑油不能及時(shí)回到壓縮機(jī)，壓縮機(jī)內(nèi)的油量會(huì)持續(xù)減少，而流動(dòng)在制冷循環(huán)中的油量持續(xù)增加。這使得一方面壓縮機(jī)的潤(rùn)滑可靠性持續(xù)降低，另一方面，換熱器冷媒層會(huì)粘附一層油膜，油膜越厚熱阻越大，使得熱泵空調(diào)系統(tǒng)的能力、能效持續(xù)下降。制冷循環(huán)管路中管壁的油膜如圖1所示。

2、在現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)增加油分離器、回油旁通管路等設(shè)計(jì)解決上述問(wèn)題，但實(shí)際上制冷循環(huán)中仍然會(huì)積存潤(rùn)滑油。如果能達(dá)到壓縮機(jī)吸入的油量和排出的油量基本相等，制冷系統(tǒng)的油循環(huán)也可以達(dá)到平衡。在壓縮機(jī)頻率較低時(shí)，弗羅德數(shù)fr較小，制冷劑流動(dòng)式緩慢的，重力起主導(dǎo)作用，潤(rùn)滑油更容易積存在系統(tǒng)中。根據(jù)這一原理，現(xiàn)有技術(shù)中會(huì)設(shè)定一個(gè)相對(duì)較高的回油頻率，在壓縮機(jī)以低于回油頻率的運(yùn)行頻率運(yùn)行一定時(shí)間之后，強(qiáng)制控制壓縮機(jī)按照回油頻率運(yùn)行一段時(shí)間，將制冷循環(huán)中的存油回收至壓縮機(jī)，現(xiàn)有技術(shù)中的控制流程如圖2所示。

3、熱泵空調(diào)系統(tǒng)通常設(shè)計(jì)用于在一定范圍內(nèi)運(yùn)行，大多數(shù)熱泵空調(diào)系統(tǒng)可以在室外溫度在-18℃至40℃之間有效運(yùn)行，部分性能更好的熱泵空調(diào)系統(tǒng)可以具有更廣泛的操作溫度范圍，可以在更極端的溫度條件下工作。這使得對(duì)于回油頻率的計(jì)算往往按照最嚴(yán)酷工況設(shè)置，例如極低溫制熱。這種方式導(dǎo)致回油頻率相較于絕大多數(shù)工況均偏高。當(dāng)熱泵空調(diào)系統(tǒng)按照回油頻率運(yùn)行時(shí)，實(shí)際機(jī)組需要的運(yùn)行頻率要遠(yuǎn)低于回油頻率，導(dǎo)致提供給室內(nèi)機(jī)的能量遠(yuǎn)高于實(shí)際需要的能量，室內(nèi)機(jī)能力過(guò)強(qiáng)造成用戶舒適度下降，甚至出現(xiàn)蒸發(fā)溫度低于0℃的情況，熱泵空調(diào)系統(tǒng)防凍結(jié)停機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中回油頻率按照最嚴(yán)酷工況設(shè)置回油頻率，導(dǎo)致供給室內(nèi)機(jī)的能量遠(yuǎn)高于實(shí)際需要的能量的問(wèn)題，本發(fā)明的第一個(gè)方面設(shè)計(jì)并提供一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)。

2、熱泵空調(diào)系統(tǒng)包括制冷劑回路，其依次連接壓縮機(jī)、室外換熱器、節(jié)流元件和室內(nèi)換熱器以使制冷劑在其中循環(huán)。熱泵空調(diào)系統(tǒng)還包括控制部，控制部可控制壓縮機(jī)按照回油頻率運(yùn)行以使所述制冷劑回路中的潤(rùn)滑油回流至所述壓縮機(jī)。

3、在本技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，熱泵空調(diào)系統(tǒng)還包括計(jì)算部，計(jì)算部配置為在制熱模式下基于壓縮機(jī)吸氣壓力ps和壓縮機(jī)吸氣溫度ts獲得對(duì)應(yīng)的吸氣密度ρgs；基于壓縮機(jī)排氣壓力pd和壓縮機(jī)排氣溫度td獲得對(duì)應(yīng)的排氣密度ρg；獲取潤(rùn)滑油密度ρl；基于壓縮機(jī)實(shí)際運(yùn)行頻率h推定吸氣側(cè)制冷劑體積流量qgs；基于吸氣側(cè)制冷劑體積流量qgs、吸氣密度ρgs、排氣密度ρg推定排氣側(cè)制冷劑體積流量qg；基于排氣側(cè)制冷劑體積流量qg推定潤(rùn)滑油體積流量ql；基于潤(rùn)滑油密度ρl、潤(rùn)滑油體積流量ql、排氣密度ρg和吸氣密度ρgs根據(jù)下式計(jì)算所述回油頻率ho，其中a和b為常數(shù)，且滿足當(dāng)所述壓縮機(jī)按照所述回油頻率ho運(yùn)行時(shí)，壓縮機(jī)排氣側(cè)的弗羅德數(shù)滿足fr2≥1。

4、在本技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，熱泵空調(diào)系統(tǒng)還包括確定部，確定部配置為在所述排氣密度ρg、所述潤(rùn)滑油密度ρl、排氣側(cè)制冷劑體積流量qg和所述潤(rùn)滑油體積流量ql和所述常數(shù)a不滿足下式時(shí)推定執(zhí)行回油運(yùn)行：

5、

6、所述控制部在所述確定部推定執(zhí)行回油運(yùn)行時(shí)，控制壓縮機(jī)按照回油頻率運(yùn)行以使所述制冷劑回路中的潤(rùn)滑油回流至所述壓縮機(jī)，

7、在滿足

8、

9、時(shí)，壓縮機(jī)排氣側(cè)的弗羅德數(shù)fr2≥1。

10、在本技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，常數(shù)a根據(jù)壓縮機(jī)吸氣側(cè)的管路直徑d生成。

11、在本技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，所述常數(shù)b根據(jù)壓縮機(jī)排量c生成。

12、在本技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，熱泵空調(diào)系統(tǒng)還包括生成部，生成部配置為基于所述計(jì)算部計(jì)算出的回油頻率ho與實(shí)際運(yùn)行頻率h的頻率差δh生成執(zhí)行回油運(yùn)行的時(shí)長(zhǎng)，所述頻率差越大，控制壓縮機(jī)按照回油頻率運(yùn)行的時(shí)長(zhǎng)越短。

13、本發(fā)明的第二個(gè)方面提供一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)，熱泵空調(diào)系統(tǒng)包括制冷劑回路，其依次連接壓縮機(jī)、室外換熱器、節(jié)流元件和室內(nèi)換熱器以使制冷劑在其中循環(huán)。熱泵空調(diào)系統(tǒng)還包括控制部，控制部可在執(zhí)行回油運(yùn)行時(shí)，控制壓縮機(jī)按照回油頻率運(yùn)行以使所述制冷劑回路中的潤(rùn)滑油回流至所述壓縮機(jī)。

14、在本技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，熱泵空調(diào)系統(tǒng)還包括確定部，確定部配置為在制熱模式下基于壓縮機(jī)吸氣壓力ps和壓縮機(jī)吸氣溫度ts獲得對(duì)應(yīng)的吸氣密度ρgs；基于壓縮機(jī)排氣壓力pd和壓縮機(jī)排氣溫度td獲得對(duì)應(yīng)的排氣密度ρg；獲取潤(rùn)滑油密度ρl；基于壓縮機(jī)實(shí)際運(yùn)行頻率h推定吸氣側(cè)制冷劑體積流量qgs；基于吸氣側(cè)制冷劑體積流量qgs、吸氣密度ρgs、排氣密度ρg推定排氣側(cè)制冷劑體積流量qg；基于排氣側(cè)制冷劑體積流量qg推定潤(rùn)滑油體積流量ql，并在所述排氣密度ρg、所述潤(rùn)滑油密度ρl、所述制冷劑體積流量qg和所述潤(rùn)滑油體積流量ql和所述常數(shù)a不滿足下式時(shí)推定執(zhí)行回油運(yùn)行：

15、

16、在滿足上式時(shí)，壓縮機(jī)排氣側(cè)的弗羅德數(shù)滿足fr2≥1。

17、本發(fā)明的第三個(gè)方面提供一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)，熱泵空調(diào)系統(tǒng)包括制冷劑回路，其依次連接壓縮機(jī)、室外換熱器、節(jié)流元件和室內(nèi)換熱器以使制冷劑在其中循環(huán)。熱泵空調(diào)系統(tǒng)還包括控制部，控制部可在執(zhí)行回油運(yùn)行時(shí)，控制壓縮機(jī)按照回油頻率運(yùn)行以使所述制冷劑回路中的潤(rùn)滑油回流至所述壓縮機(jī)。

18、在本技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，熱泵空調(diào)系統(tǒng)還包括推定部，推定部配置為基于壓縮機(jī)吸氣壓力ps和壓縮機(jī)排氣壓力pd調(diào)用與壓縮機(jī)吸氣壓力ps和壓縮機(jī)排氣壓力pd對(duì)應(yīng)的回油頻率，其中壓縮機(jī)吸氣壓力ps越低，回油頻率越高；壓縮機(jī)排氣壓力pd越高，回油頻率越高。

19、在本技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，熱泵空調(diào)系統(tǒng)還包括確定部，確定部配置為在制熱模式下基于壓縮機(jī)吸氣壓力ps和壓縮機(jī)吸氣溫度ts獲得對(duì)應(yīng)的吸氣密度ρgs；基于壓縮機(jī)排氣壓力pd和壓縮機(jī)排氣溫度td獲得對(duì)應(yīng)的排氣密度ρg；獲取潤(rùn)滑油密度ρl；基于壓縮機(jī)實(shí)際運(yùn)行頻率h推定吸氣側(cè)制冷劑體積流量qgs；基于吸氣側(cè)制冷劑體積流量qgs、吸氣密度ρgs、排氣密度ρg推定排氣側(cè)制冷劑體積流量qg；基于排氣側(cè)制冷劑體積流量qg推定潤(rùn)滑油體積流量ql，并在所述排氣密度ρg、所述潤(rùn)滑油密度ρl、所述制冷劑體積流量qg和所述潤(rùn)滑油體積流量ql和所述常數(shù)a不滿足下式時(shí)推定執(zhí)行回油運(yùn)行：

20、

21、在滿足上式時(shí)，壓縮機(jī)排氣側(cè)的弗羅德數(shù)滿足fr2≥1。

22、在本技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，熱泵空調(diào)系統(tǒng)還包括生成部，生成部配置為基于所述推定部推定的回油頻率與實(shí)際運(yùn)行頻率的頻率差生成執(zhí)行回油運(yùn)行的時(shí)長(zhǎng)，所述頻率差越大，控制壓縮機(jī)按照回油頻率運(yùn)行的時(shí)長(zhǎng)越短。

23、本發(fā)明根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)對(duì)回油控制執(zhí)行的條件和執(zhí)行的回油頻率進(jìn)行控制，減少回油次數(shù)，降低回油頻率，提高用戶舒適性和機(jī)組可靠性。

24、結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的具體實(shí)施方式后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。