[发明专利]热泵热水系统及其控制方法

说明书

本发明涉及一种热泵热水系统及其控制方法，涉及热泵设备技术领域，用于解决热泵热水系统中的制冷剂制约其性能的问题。包括：换热装置，其内盛放待换热水；高温冷媒系统，部分设置在换热装置内，其内设置有高温制冷剂；低温冷媒系统，部分设置在换热装置内，其内设置有低温制冷剂，系统能根据设定的目标水温和当前环境温度，启动高温冷媒系统和低温冷媒系统至少之一。本发明的热泵热水系统集成两套冷媒系统，在高环境温度情况下，发挥高温冷媒系统的优势，吸收空气中热量进而与水系统换热，提高水温至目标温度。在低环境温度情况下，低温冷媒系统与高温冷媒系统联合运行，避免出现压缩机超范围运行情况，使得热泵热水系统能够达到理想的工作状态。

技术领域

本发明涉及热泵设备技术领域，特别地涉及一种热泵热水系统及其控制方法。

背景技术

目前，热泵热水系统通常单独使用一种制冷剂，实际运行过程中容易受该制冷剂本身特点的影响，因而制约热泵热水系统性能，严重时甚至会导致热泵系统不能正常运行。以使用高温制冷剂的高温热泵系统为例，高温制冷剂高冷凝温度特性好，但是低温状态蒸发温度的蒸发特性较差，高冷凝温度、低蒸发温度造成的压缩比较大，容易超出压缩机正常运行范围。因此高温热泵热水在低环境温度下制热能力急剧下降，难以达到理想的工作输出状态。同样，使用低温制冷剂的低温热泵热水系统在高环境温度下难以达到理想的工作输出状态。

以上也就是说，相关技术中热泵热水系统中的制冷剂制约其性能的问题。

发明内容

本发明提供一种热泵热水系统及其控制方法，用于解决热泵热水系统中的制冷剂制约其性能的问题。

本发明提供一种热泵热水系统，包括：换热装置，其内盛放待换热水；以及高温冷媒系统，部分设置在换热装置内，其内设置有高温制冷剂，高温冷媒用于与待换热水发生热交换，以将待输出水加热至第一预设温度；以及低温冷媒系统，部分设置在换热装置内，其内设置有低温制冷剂，低温制冷剂用于与待换热水发生热交换，以将待输出水加热至第二预设温度；其中，第一预设温度高于第二预设温度，热泵热水系统能够根据设定的目标水温和当前环境温度，启动高温冷媒系统和低温冷媒系统至少之一加热待输出水，以满足用户不同温度的用水需求。

在一个实施方式中，低温冷媒系统包括：第一冷凝器，设置在换热装置内，第一冷凝器内的低温制冷剂用于与换热装置内的待换热水发生热交换；以及第一电子膨胀阀，与第一冷凝器的出口连通；以及第一蒸发器，与第一电子膨胀阀连通；以及第一压缩机，其进口与第一蒸发器连通，第一压缩机的出口与第一冷凝器的进口连通；其中，低温制冷剂通过第一冷凝器与换热装置内的待换热水发生热交换，以将待输出水加热至第二预设温度。

在一个实施方式中，低温冷媒系统还包括第一气液分离器，第一气液分离器的进口与第一蒸发器的出口连通，第一气液分离器的出口与第一压缩机的进口连通。

在一个实施方式中，高温冷媒系统包括：第二冷凝器，第二冷凝器内的高温制冷剂用于与待输出水发生热交换；以及第二电子膨胀阀，与第二冷凝器的出口连通；以及换热器，设置在换热装置内，且与第二电子膨胀阀连通；以及第二压缩机，第二压缩机的进口与换热器连通，第二压缩机的出口与第二冷凝器的进口连通；其中，换热器作为第二蒸发器，以使其内的高温制冷剂蒸发吸热，高温制冷剂通过第二冷凝器与待输出水发生热交换，以将待输出水加热至第一预设温度。

在一个实施方式中，高温冷媒系统还包括第二气液分离器，第二气液分离器的进口与第二蒸发器的出口连通，第二气液分离器的出口与第二压缩机的进口连通。

在一个实施方式中，换热器作为第三冷凝器以使其内的高温制冷剂放热，高温冷媒系统还包括：第三蒸发器，第三蒸发器的进口与第三冷凝器的出口以及第二压缩机的进口连通，第三蒸发器的出口与第三冷凝器的进口连通；以及第一控制阀门，设置第三蒸发器的出口与第三冷凝器的进口之间的连通管线上，用于控制第三蒸发器的出口与第三冷凝器的进口的通断。