[发明专利]一种热泵及其控制方法

说明书

本发明公开了热泵技术领域内的一种热泵及其控制方法。该热泵包括：压缩机、热侧换热器、空气换热器、储液器、冷侧换热器和气液分离器，压缩机、热侧换热器换热介质进出端、储液器、冷侧换热器换热介质侧进出端、气液分离器通过管路依次连通形成主回路，空气换热器换热介质侧进端分别与压缩机出气端、储液器出液端通过管路连通形成支路一、支路二，空气换热器换热介质侧出端分别与储液器进液端、气液分离器进端通过管路连通形成支路三、支路四。该热泵在常规热泵基础上增加空气换热器及多条支路，换热介质在沿主回路流转的基础上切换不同支路流转，从而避免换热介质过冷或过热导致压缩机降频或停机，从而达到热泵连续运行的目的。

技术领域

本发明涉及热泵技术领域，特别涉及一种热泵及其控制方法。

背景技术

热泵蒸发利用压缩制冷剂产生的热源、冷源，达到节约能耗，节省成本的目的。但热泵蒸发系统本身也存在缺陷。热泵本身有高-低温保护，为了保证压缩机的正常运转，热侧温度达到一定程度后，一般为80℃，压缩机停止运行，冷侧温度达到一定的低温后，一般为5℃，压缩机停止运行。

蒸发初始，蒸发物料为常温，利用压缩机进行加热，物料升温过程，物料无蒸发，冷却水无法从冷凝器获得热量。压缩机提供热量的同时提供冷量，由于热量用来加热物料，与物料有一定的温差，并与物料同步升温；但冷量则不断下降，降至低点后，导致压缩机降频或直接停机保护。在这种情况下，有可能物料还没达到蒸发温度，压缩机已经停止工作，蒸发过程无法进行。一般的作法是给冷水加热，或先给物料预热，启动压缩机前达到蒸发温度，但此行的已经偏离了利用热泵节能的目的。

蒸发中期热量供应该充足甚至偏大的情况下，由于蒸发量大，容易导致冷水供应不足，冷水温度上升，影响真空，降低蒸发量，接着导致热量过多，系统温度过高，热端温度过高压缩机停机保护，蒸发无法进行。另外，蒸发后期由于浓缩后物料浓度上升，物料温升提高，蒸发量减少，冷水冷量充足，但温升导致系统温度总体升高，热端热量过于富足，压缩机启动降频或停机。

发明内容

本申请通过提供一种热泵及其控制方法，解决了现有技术中热泵压缩机降频或停机的问题，实现了热泵连续运行的效果。

本申请实施例提供了一种热泵，包括：压缩机、热侧换热器、空气换热器、储液器、冷侧换热器和气液分离器，所述压缩机、热侧换热器换热介质进出端、储液器、冷侧换热器换热介质侧进出端、气液分离器通过管路依次连通形成主回路，所述空气换热器换热介质侧进端分别与所述压缩机出气端、储液器出液端通过管路连通形成支路一、支路二，所述空气换热器换热介质侧出端分别与所述储液器进液端、气液分离器进端通过管路连通形成支路三、支路四。

上述实施例中需要说明的是：热侧换热器中与换热介质侧对应的为热源侧，冷侧换热器中与换热介质侧对应的为冷源侧。热泵位于蒸发系统中，热源侧循环水用以在热侧换热器中吸取换热介质热量后进入蒸发系统，并在蒸发系统中的蒸发器中加热工程物料，再流经热侧换热器吸热，形成闭路循环；工程物料受热蒸发的蒸汽进入蒸发系统中的冷凝器；冷源侧循环水用以在蒸发系统中的冷凝器中冷却工程物料蒸汽，并在吸取蒸汽热量后进入冷侧换热器供换热介质吸收热量，再流经蒸发系统中的冷凝器吸热，形成闭路循环。

上述实施例的有益效果在于：热泵正常运行状态下换热介质沿主回路流转，同时根据热侧换热器热源侧出水温度和冷侧换热器冷源侧出水温度，换热介质在沿主回路流转的基础上切换不同支路流转，从而避免换热介质过冷或过热导致压缩机降频或停机，从而达到热泵连续运行的目的。

在上述实施例基础上，本申请可进一步改进，具体如下：

在本申请其中一个实施例中，所述热侧换热器换热介质侧进端处、冷侧换热器换热介质侧进端处分别设置有流量调节阀一、流量调节阀二，所述支路一、支路二、支路三、支路四分别设置有电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四。通过若干流量调节阀和电磁阀调整切换换热介质流转路径，避免换热介质过冷或过热导致压缩机降频或停机。