[发明专利]一种双级热泵系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种双级热泵系统及其控制方法，包括第一、第二、第三和第四循环回路；第一循环回路包括循环连接的初级蒸发器、初级压缩机、初级冷凝器和初级节流部件；第二循环回路包括循环连接的初级冷凝器、缓冲罐、次级冷凝器及次级蒸发器初级冷凝器；第三管道上依次连接有系统循环泵和膨胀罐；第一管道和第二管道之间连接有切换阀；第三个循环回路包括循环连接的次级蒸发器、次级压缩机、次级冷凝器及次级节流部件；第四循环回路包括循环连接的次级冷凝器、采暖末端供水管路、用户采暖侧的进口、用户采暖侧的出口及用户末端回水管路；用户末端回水管路上连接末端循环水泵。本发明运行效率高，可满足严寒气候使用，并可提供70℃的采暖水。

技术领域

本发明涉及热泵采暖领域，特别涉及一种双级热泵系统及其控制方法。

背景技术

热泵是一种将低位热源的热能转移到高位热源的装置，目前市场上的空气源热泵产品主要存在以下问题：1、在严寒环境条件下供热能力急剧下降，甚至无法提供供热；2、复叠系统热泵无法实现制冷功能，而且综合能效较低。

发明内容

本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种综合运行效率高的双级热泵系统及其控制方法，

为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：

一种双级热泵系统，包括第一循环回路、第二循环回路、第三循环回路、第四循环回路和初级蒸发器；

所述初级蒸发器连接初级压缩机，所述初级压缩机连接初级冷凝器的第一通道，所述初级冷凝器的第一通道连接初级节流部件，所述初级节流部件连接所述初级蒸发器，形成第一循环回路；

所述初级冷凝器的第二通道出口连接缓冲罐，所述缓冲罐通过第一管道连接次级冷凝器的第一通道进口，所述次级冷凝器的第一通道出口通过第二管道连接次级蒸发器的第一通道，所述次级蒸发器的第一通道出口通过第三管道连接所述初级冷凝器的第二通道进口，形成第二循环回路；所述第三管道上依次连接有系统循环泵P2和膨胀罐；所述缓冲罐的出口设有三通阀或连接两个切换阀，所述缓冲罐与第一管道之间设有所述三通阀，所述三通阀连接第二管道；所述第一管道和第二管道之间连接有第一切换阀，所述切换阀连接所述次级冷凝器的管道上连接有第二切换阀；

所述次级蒸发器的第二通道出口通过次级压缩机连接所述次级冷凝器的第二通道进口，所述次级冷凝器的第二通道出口通过次级节流部件连接所述次级蒸发器的第二通道进口，形成第三个循环回路；

所述次级冷凝器的第三通道出口连接采暖末端供水管路，所述采暖末端供水管路连接用户采暖侧的进口，所述用户采暖侧的出口通过用户末端回水管路连接所述次级冷凝器的第三通道进口，形成第四循环回路；所述用户末端回水管路上连接末端循环水泵。

所述缓冲罐内设有电加热器。

所述次级冷凝器三通道板换或双盘管壳管式换热器。

所述第一循环回路用于放置超低温度制冷剂、所述第二循环回路和第三循环回路用于放置高温制冷剂。

所述第一切换阀和第二切换阀为电动阀切换阀，所述三通阀为电动三通阀。

所述第三管道上设有第一温度探测器；所述缓冲罐上设有第二温度探测器；所述第二管道上设有第三温度探测器；所述采暖末端供水管路上设有第四温度探测器；所述用户末端回水管路上设有第五温度探测器。

本发明还提供一种上述的双级热泵系统的控制方法，包括以下步骤：

双级制热工况：开启第一、第二、第三和第四循环回路，开启第一切换阀，关闭第二切换阀；通过初级蒸发器吸收空气中的热量，经过初级压缩机升温后，再通过初级冷凝器传递给第二循环回路；将第一循环回路热量通过次级蒸发器传递到第三循环回路，通过次级压缩机提升温度后，通过次级冷凝器传递到第四循环回路，用于给用户供暖；