阅读说明：本技术 一种双压缩机空气源冷水热泵机组及其控制方法 (Double-compressor air source cold water heat pump unit and control method thereof ) 是由 杨亚华 梅奎 施其明 王飞 郭刚 卢慧霞 于 2020-04-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种双压缩机空气源冷水热泵机组及其控制方法,包括压缩机I和压缩机II,所述所述压缩机I和压缩机II的排气口分别通过油分离器I和油分离器II后连接到四通阀的D口；该四通阀的C口连接热交换器的进口；该热交换器的出口连接到单向阀组件；该单向阀组件还同时连接补气系统、节流组件的第一端和储液器的第一端；所述补气系统还同时连接所述节流组件的第二端、压缩机I的补气口和压缩机II的补气口；所述储液器的第二端经过壳管后连接到所述四通阀的E口；该四通阀的S口连接气液分离器的进口；该气液分离器的出口分别连接到所述压缩机I的吸气口和压缩机II的吸气口。本发明使压缩机回油更加均衡可靠,并使补气控制更加精准高效。(The invention relates to a double-compressor air source cold water heat pump unit and a control method thereof, wherein the double-compressor air source cold water heat pump unit comprises a compressor I and a compressor II, wherein exhaust ports of the compressor I and the compressor II are respectively connected to a D port of a four-way valve after passing through an oil separator I and an oil separator II; the port C of the four-way valve is connected with the inlet of the heat exchanger; the outlet of the heat exchanger is connected to a one-way valve assembly; the check valve component is also simultaneously connected with the air replenishing system, the first end of the throttling component and the first end of the liquid storage device; the air supplementing system is also simultaneously connected with the second end of the throttling component, an air supplementing port of the compressor I and an air supplementing port of the compressor II; the second end of the liquid storage device is connected to an E port of the four-way valve after passing through a shell tube; the S port of the four-way valve is connected with the inlet of the gas-liquid separator; the outlet of the gas-liquid separator is connected to the suction port of the compressor I and the suction port of the compressor II respectively. The invention ensures that the oil return of the compressor is more balanced and reliable, and the air supplement control is more accurate and efficient.)

一种双压缩机空气源冷水热泵机组及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种空调系统及其控制方法，尤其是一种具有双压缩机热泵机组及其控制方法，具体的说是一种双压缩机空气源冷水热泵机组。

背景技术

市场上现有的空气源冷水热泵机组主要采用普通定频压缩机和定速风机，该类机组随着环境温度的降低，制热量和对应的COP均随之降低；且实现变负荷运行时只能通过频繁启停压缩机，造成水温的波动也进一步影响了用户使用的舒适性。喷气增焓压缩机不仅可以大幅度的提高制热量，又可以提高COP，因而得到广泛的应用。

目前，为了提高系统的功率和稳定性，往往设置了双压缩机。此类，双喷气增焓压缩机的机组普遍存在补气效率低、分配不精确、双压缩机之间相互干扰等问题，影响整机系统的能力及能效的提升。因此，急需进行改进。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种具有双压缩机热泵机组及其控制方法，可以有效提高补气效率和分配精度，消除双压缩机之间的干扰问题，保证了系统稳定可靠的运行。

本发明的技术方案是：

一种双压缩机空气源冷水热泵机组，包括压缩机I和压缩机II，所述压缩机I和压缩机II均为喷气增焓压缩机；所述所述压缩机I的排气口通过油分离器I连接到四通阀的D口；所述压缩机II的排气口通过油分离器II后连接到所述四通阀的D口；该四通阀的C口连接热交换器的进口；该热交换器的出口连接到单向阀组件；该单向阀组件还同时连接补气系统、节流组件的第一端和储液器的第一端；所述补气系统还同时连接所述节流组件的第二端、压缩机I的补气口和压缩机II的补气口；所述储液器的第二端经过壳管后连接到所述四通阀的E口；该四通阀的S口连接气液分离器的进口；该气液分离器的出口分别连接到所述压缩机I的吸气口和压缩机II的吸气口。

进一步的，所述油分离器I通过毛细管连接到所述压缩机I的吸气口；所述油分离器II通过毛细管连接到所述压缩机II的吸气口。

进一步的，所述单向阀组件包括单向阀I、单向阀II、单向阀III和单向阀IV；该单向阀I和单向阀IV，以及单向阀II和单向阀III分别同向串接后再并接，形成闭合回路；所述单向阀I和单向阀IV之间的连接处形成a口；所述单向阀I和单向阀II之间的连接处形成b口；所述单向阀II和单向阀III之间的连接处形成c口；所述单向阀III和单向阀IV之间的连接处形成d口。

进一步的，所述补气系统包括板式换热器I、板式换热器II、补气电子膨胀阀I和补气电子膨胀阀II；所述板式换热器I的f1口和板式换热器II的f1口并接后连接到所述单向阀组件的b口；所述板式换热器I的f2口和板式换热器II的f2口并接后连接到所述节流组件的第一端；所述板式换热器I的f3口通过补气电子膨胀阀I后连接到所述节流组件的第一端；所述板式换热器II的f3口通过补气电子膨胀阀II后连接到所述节流组件的第二端；所述板式换热器I的f4口连接到所述压缩机I的补气口；所述板式换热器II的f4口连接到所述压缩机II的补气口。

进一步的，所述板式换热器I的f3口设有温度传感器I；所述板式换热器I的f4口设有温度传感器II；所述板式换热器II的f3口设有温度传感器III；所述板式换热器II的f4口设有温度传感器IV。

进一步的，所述节流组件包括相互并接的电子膨胀阀和电磁阀；该节流组件的第一端连接所述单向阀组件的d口；该节流组件的第一端与所述电磁阀之间还设有毛细管。

进一步的，所述储液器的第一端与所述单向阀组件的c口相连，其第二端与所述壳管的第一端相连；该壳管的第二端连接所述四通阀的E口。

一种双压缩机空气源冷水热泵机组的控制方法，包括以下步骤：

1）分别通过温度传感器I、温度传感器II温度传感器III和温度传感器IV检测到对应的温度T1、T2、T3和T4；

2）计算获得分别对应于压缩机I和压缩机II的实际补气过热度Tb1和Tb2：Tb1= T1-T2；Tb2=T3-T4；

3）若n₁≤Tb1≤n₂时，维持补气电子膨胀阀I步数不变；若Tb1＞n₂时，每个周期内关补气电子膨胀阀I m₁步；若Tb1＜n₁时，每个周期内关补气电子膨胀阀I m₂步；其中：n₁、 n₂、 m₁和m₂均为设定值；

4）若n₃≤Tb2≤n₄时，维持补气电子膨胀阀II步数不变；若Tb2＞n4时，每个周期内关补气电子膨胀阀II m₃步；若Tb2＜n₃时，每个周期内关补气电子膨胀阀II m₄步；其中：n3、 n₄、m₃ 和m₄均为设定值。

本发明的有益效果：

本发明设计合理，结构可靠，控制方便，通过设置双油分离器和双补气结构，使压缩机回油更加均衡可靠，并使补气控制更加精准高效，从而，提高了系统的稳定性和可靠性。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图。

其中：1-压缩机I；2-压缩机II；3-油分离器I；4-油分离器II；5-四通阀；6-热交换器；7-单向阀组件；8-板式换热器I；9-补气电子膨胀阀I；10-温度传感器I；11-温度传感器II；12-板式换热器II；13-补气电子膨胀阀II；14-温度传感器III；15-温度传感器IV；16-节流组件；17-储液器；18-壳管；19-气液分离器；20-单向阀I；21-单向阀II；22-单向阀III；23-单向阀IV；24-电子膨胀阀；25-电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示。

一种双压缩机空气源冷水热泵机组，包括压缩机I1、压缩机II2、四通阀5、油分离器I3、油分离器II4、气液分离器19、热交换器6、节流组件16、单向阀组件7和补气系统。

所述压缩机I1和压缩机II2均为喷气增焓压缩机。所述所述压缩机I1的排气口通过油分离器I3连接到四通阀5的D口。所述压缩机II2的排气口通过油分离器II4后连接到所述四通阀5的D口。该四通阀5的C口连接热交换器6的进口。该热交换器6的出口连接到单向阀组件7。该单向阀组件7包括单向阀I20、单向阀II21、单向阀III22和单向阀IV24。该单向阀I20和单向阀IV23，以及单向阀II21和单向阀III22分别同向串接后再并接，形成闭合回路。所述单向阀I20和单向阀IV23之间的连接处形成a口；所述单向阀I20和单向阀II21之间的连接处形成b口；所述单向阀II21和单向阀III22之间的连接处形成c口；所述单向阀III22和单向阀IV23之间的连接处形成d口。

所述补气系统包括板式换热器I、板式换热器II、补气电子膨胀阀I和补气电子膨胀阀II；所述板式换热器I的f1口和板式换热器II的f1口并接后连接到所述单向阀组件的b口；所述板式换热器I的f2口和板式换热器II的f2口并接后连接到节流组件的第一端；所述板式换热器I的f3口通过补气电子膨胀阀I后连接到所述节流组件的第一端；所述板式换热器II的f3口通过补气电子膨胀阀II后连接到所述节流组件的第二端；所述板式换热器I的f4口连接到所述压缩机I的补气口；所述板式换热器II的f4口连接到所述压缩机II的补气口。

所述板式换热器I8的f3口设有温度传感器I10；所述板式换热器I8的f4口设有温度传感器II11；所述板式换热器II12的f3口设有温度传感器III14；所述板式换热器II12的f4口设有温度传感器IV15。

所述节流组件16包括相互并接的电子膨胀阀24和电磁阀25。该节流组件16的第一端连接所述单向阀组件7的d口。该节流组件16的第一端与所述电磁阀25之间还设有毛细管。

所述储液器17的第一端与所述单向阀组件7的c口相连，其第二端与所述壳管18的第一端相连。所述壳管18的第二端连接所述四通阀5的E口。所述四通阀的S口连接气液分离器19的进口；该气液分离器19的出口分别连接到所述压缩机I1的吸气口和压缩机II2的吸气口。

优选的，所述油分离器I3通过毛细管连接到所述压缩机I1的吸气口；所述油分离器II4通过毛细管连接到所述压缩机II2的吸气口，可提高回油的可靠性。

当机组制冷运行时，热交换器6冷凝后的制冷剂经单向阀组件的a口流入，经所述单向阀I过后由b口流出，再进入所述两个补气回路过冷后，经所述节流组件16流入d口，经所述单向阀III后从c口流出，然后，进入所述储液器17。

当机组制热运行时，经所述壳管18冷凝后的制冷剂经单向阀组件的c口流入，经所述单向阀II后由b口流出，再进入所述两个补气回路过冷后，经所述节流组件16流入d口，经所述单向阀IV后从a口流出，然后，进入所述热交换器6。

由此，通过所述单向阀组件，可以保证系统无论是制冷运行还是制热运行，补气回路都是取经过板式换热器过冷后的制冷剂，即下游取液，从而，看有效降低补气电子膨胀阀因阀前无过冷而失控的风险。

本发明一种双压缩机空气源冷水热泵机组的控制方法，包括以下步骤：

1）分别通过温度传感器I、温度传感器II温度传感器III和温度传感器IV检测到对应的温度T1、T2、T3和T4；

2）计算获得分别对应于压缩机I和压缩机II的实际补气过热度Tb1和Tb2：Tb1= T1-T2；Tb2=T3-T4；

3）若n₁≤Tb1≤n₂时，维持补气电子膨胀阀I步数不变；若Tb1＞n₂时，每个周期内关补气电子膨胀阀I m₁步；若Tb1＜n₁时，每个周期内关补气电子膨胀阀I m₂步；其中：n₁、 n₂、 m₁和m₂均为设定值；

4）若n₃≤Tb2≤n₄时，维持补气电子膨胀阀II步数不变；若Tb2＞n4时，每个周期内关补气电子膨胀阀II m₃步；若Tb2＜n₃时，每个周期内关补气电子膨胀阀II m₄步；其中：n3、 n₄、m₃ 和m₄均为设定值。

本发明具有如下特点：

1、双压缩机独立喷气和独立回油，提高系统的稳定性和可靠性；

2、设有两套补气控制系统相互独立，控制精度高；

3、独立板式换热器设计，保证充分换热，使能力和能效得到提高明显；

4、两个独立的补气电子膨胀阀设计，提高了控制精度；

5、两套独立的油分离器设计，使压缩机回油更加均衡可靠；

6、设置单向阀组件，可实现下游取液，保证补气电子膨胀阀阀前过冷度。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。