[发明专利]一种热泵热水器机组及其控制方法

说明书

本发明公开了一种热泵热水器机组及其控制方法,所述机组包括压缩机、蒸发器、冷凝器以及水箱，还包括四通阀，所述压缩机的进气口与所述四通阀的S口连接，形成回气通路，所述压缩机的排气口其中一路与所述四通阀的D口连接，另外一路通过高压压力调节阀与所述蒸发器的冷媒入口连接，形成泄压通路，所述回气通路与所述泄压通路之间设置有换热器，用于两条通路之间的冷媒进行换热。本机组在水温继续上升时，冷凝压力保持不变，排气温度也基本上保持不变，提高了热泵运行的可靠性。同时避免了电子膨胀阀开度增大后带来的冷媒液击问题，保证了压缩机的正常运转。

技术领域

本发明涉及热泵技术领域，具体地说，是涉及一种热泵热水器机组及其控制方法。

背景技术

目前，空气源热泵在加热热水时，随着水温的上升，热泵系统的冷凝压力和蒸发压力也随之上升，在水温接近最高制取温度时，其冷凝压力对应的冷凝温度比此时的水温还要高十余度，远远超过普通空调制热时的冷凝温度，为了提升热泵热水器的可靠性，压缩机均采用热泵专用压缩机，其适应范围大大增加，但是热泵热水器的挑战性还远没有结束，其高水温、宽温区、长时间制热等对其可靠性提出了很高的要求，特别是高水温时的高温高压对压缩机寿命影响很大，在此时若温度或压力比正常高10%，可能会对压缩机寿命造成50%的下降。因此控制好热泵热水器的温度和压力不超过限值，或者在实际运行中通过减负设计来提高热泵的可靠性。

发明内容

本发明为了解决现有空气源热泵在加热热水时，随着水温的上升，系统可靠性降低的技术问题，提出了一种热泵热水器机组及其控制方法，可以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种热泵热水器机组，包括压缩机、蒸发器、冷凝器以及水箱，还包括四通阀，所述冷凝器的冷媒入口与所述四通阀的C口连接，所述冷凝器的冷媒出口连接电子膨胀阀后与所述蒸发器的冷媒入口连接，所述蒸发器的冷媒出口与所述四通阀的E口连接，所述压缩机的进气口与所述四通阀的S口连接，形成回气通路，所述压缩机的排气口其中一路与所述四通阀的D口连接，另外一路通过高压压力调节阀与所述蒸发器的冷媒入口连接，形成泄压通路，所述回气通路与所述泄压通路之间设置有换热器，用于两条通路之间的冷媒进行换热。

进一步的，所述换热器为经济器，所述经济器的其中一入口与所述高压压力调节阀连接，该入口所对应的出口与所述蒸发器的冷媒入口连接，所述经济器的另外一入口与所述四通阀的S口连接，该入口所对应的出口与所述压缩机的进气口连接。

进一步的，所述泄压通路与所述电子膨胀阀的前端连接，通过所述电子膨胀阀与所述蒸发器的冷媒入口连接。

进一步的，所述高压压力调节阀为压力阀。

进一步的，所述水箱内设置有电加热管。

本发明同时提出了一种热泵热水器机组控制方法，包括前面任一项所述的热泵热水器机组，所述机组控制方法包括以下步骤：

（1）、启动压缩机，所述压缩机的排气口排出高温高压气态冷媒，当所述压缩机的排气压力小于设定阈值时，所述高压压力调节阀关闭，冷媒经过四通阀的D-C口进入冷凝器换热，成为低温高压的液态冷媒，经过电子膨胀阀节流成低温低压两相冷媒，然后进入蒸发器吸收热量，成为高温气态冷媒再流经四通阀的E-S口流入压缩机的进气口；

（2）、当所述压缩机的排气压力不小于设定阈值时，所述高压压力调节阀开启，所述压缩机的排气口排出高温高压气态冷媒，其中一路经过四通阀的D-C口进入冷凝器换热，另外一路通过高压压力调节阀进入所述蒸发器，形成泄压通路，所述压缩机的进气口与所述四通阀的S口之间形成回气通路，所述回气通路与所述泄压通路中的冷媒在经过所述换热器时进行换热，所述泄压通路中的冷媒放热冷却，然后进入蒸发器吸热，所述回气通路中的冷媒经过所述换热器时吸热，形成高温气态冷媒，所述压缩机的吸气温度提高，控制增加所述电子膨胀阀的开度。