二氧化碳熱泵系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種二氧化碳熱泵系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、氣體冷卻器、膨脹閥、蒸發(fā)器、風(fēng)機(jī)、氣液分離器和除霜電磁閥，壓縮機(jī)的排氣口通過管路依次連接氣體冷卻器、膨脹閥、蒸發(fā)器后回連至壓縮機(jī)的回氣口而形成熱泵循環(huán)通路，壓縮機(jī)的排氣口和蒸發(fā)器的進(jìn)氣口之間通過管路相連接而形成除霜旁路，除霜電磁閥設(shè)置于除霜旁路上，風(fēng)機(jī)相對(duì)蒸發(fā)器設(shè)置，氣體冷卻器中設(shè)置有包括進(jìn)水管和出水管的水循環(huán)管路，壓縮機(jī)為變頻壓縮機(jī)，風(fēng)機(jī)為變頻風(fēng)機(jī)。該二氧化碳熱泵系統(tǒng)的控制方法，根據(jù)其環(huán)境溫度和出水溫度控制變頻壓縮機(jī)和變頻風(fēng)機(jī)的運(yùn)行。本發(fā)明采用定頻壓縮機(jī)和定頻風(fēng)機(jī)，具有高效、節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)，其采用的控制方法能夠達(dá)到節(jié)約能源、速率快的目的。
【專利說明】二氧化碳熱泵系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種二氧化碳熱泵系統(tǒng)以及該系統(tǒng)采用的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化碳作為制冷劑而言，具有無毒、不燃、成本低廉、ODP值為O、溫室效應(yīng)很低等優(yōu)點(diǎn)，且其跨臨界循環(huán)的放熱過程伴隨有較大溫度滑移，與水加熱時(shí)的溫升相匹配，能夠一次性制取高達(dá)90°C的熱水，同時(shí)其在低溫工況下下也能達(dá)到較高的能效比和熱水溫度。但是目前二氧化碳熱泵普遍采用定頻壓縮機(jī)，不能根據(jù)負(fù)荷的大小及時(shí)改變自身的機(jī)組運(yùn)行情況，造成能源浪費(fèi)，且存在壓縮機(jī)啟動(dòng)電流大、低溫工況下機(jī)組制熱能力迅速衰減、低溫下排氣溫度過高等問題；此外，在除霜過程中，采用定頻機(jī)組不能根據(jù)霜層的厚度及時(shí)調(diào)整壓縮機(jī)的運(yùn)行功率，能耗增加、除霜時(shí)間過長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種能夠解決現(xiàn)有的采用定頻壓縮機(jī)的二氧化碳熱泵系統(tǒng)存在的不足的二氧化碳熱泵系統(tǒng)及其采用的控制方法。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種二氧化碳熱泵系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、氣體冷卻器、膨脹閥、蒸發(fā)器、風(fēng)機(jī)、氣液分離器和除霜電磁閥，所述的壓縮機(jī)的排氣口通過管路依次連接所述的氣體冷卻器、所述的膨脹閥、所述的蒸發(fā)器后回連至所述的壓縮機(jī)的回氣口而形成熱泵循環(huán)通路，所述的壓縮機(jī)的排氣口和所述的蒸發(fā)器的進(jìn)氣口之間通過管路相連接而形成除霜旁路，所述的除霜電磁閥設(shè)置于所述的除霜旁路上，所述的風(fēng)機(jī)相對(duì)所述的蒸發(fā)器設(shè)置，所述的氣體冷卻器中設(shè)置有包括進(jìn)水管和出水管的水循環(huán)管路，所述的壓縮機(jī)為變頻壓縮機(jī)，所述的風(fēng)機(jī)為變頻風(fēng)機(jī)。
[0006]該二氧化碳熱泵系統(tǒng)設(shè)置有檢測(cè)其環(huán)境溫度的環(huán)溫傳感器，所述的氣體冷卻器中設(shè)置有檢測(cè)出水溫度的出水溫度傳感器，所述的蒸發(fā)器中設(shè)置有檢測(cè)其蒸發(fā)溫度的蒸發(fā)溫度傳感器。
[0007]優(yōu)選的，其還包括中間冷卻器，出所述的氣體冷卻器的管路經(jīng)過所述的中間冷卻器后連接至所述的膨脹閥，出所述的氣液分離器的管路經(jīng)所述的中間冷卻器后連接至所述的變頻壓縮機(jī)的回氣口。
[0008]優(yōu)選的，所述的氣液分離器上設(shè)置有加熱帶。
[0009]該二氧化碳熱泵系統(tǒng)采用的除霜方式為熱氣盤通除霜。
[0010]一種上述二氧化碳熱泵系統(tǒng)的控制方法，該控制方法包括壓縮機(jī)運(yùn)行控制方法和風(fēng)機(jī)運(yùn)行控制方法；
[0011]所述的壓縮機(jī)運(yùn)行控制方法和風(fēng)機(jī)運(yùn)行控制方法為:
[0012]預(yù)設(shè)所需的出水溫度Tset以及溫度變化范圍值A(chǔ)T，當(dāng)所述的二氧化碳熱泵系統(tǒng)啟動(dòng)后，實(shí)時(shí)檢測(cè)所述的出水管的實(shí)際出水溫度Twt ；[0013]當(dāng)TratCTset-AT時(shí)，所述的變頻壓縮機(jī)以壓縮機(jī)第一頻率運(yùn)行，所述的變頻風(fēng)機(jī)以風(fēng)機(jī)第一頻率運(yùn)行；
[0014]當(dāng)Tset- ΔΤ ^ T0Ut<Tset時(shí)，所述的變頻壓縮機(jī)以壓縮機(jī)第二頻率運(yùn)行，所述的變頻風(fēng)機(jī)以風(fēng)機(jī)第二頻率運(yùn)行；
[0015]當(dāng)Trat ^ Tset時(shí)，所述的變頻壓縮機(jī)以壓縮機(jī)第三頻率運(yùn)行，所述的變頻風(fēng)機(jī)以風(fēng)機(jī)第三頻率運(yùn)行；
[0016]所述的壓縮機(jī)第一頻率高于所述的壓縮機(jī)第二頻率，所述的壓縮機(jī)第二頻率高于所述的壓縮機(jī)第三頻率；所述的風(fēng)機(jī)第一頻率高于所述的風(fēng)機(jī)第二頻率，所述的風(fēng)機(jī)第二頻率高于所述的風(fēng)機(jī)第三頻率。
[0017]以上控制方法中，所述的壓縮機(jī)第一頻率和所述的風(fēng)機(jī)第一頻率由所述的二氧化碳熱泵系統(tǒng)所處的環(huán)境溫度決定，當(dāng)環(huán)境溫度越高時(shí)，所述的壓縮機(jī)第一頻率和所述的風(fēng)機(jī)第一頻率均越低。
[0018]環(huán)境溫度分為若干區(qū)段，每個(gè)區(qū)段對(duì)應(yīng)一個(gè)所述的壓縮機(jī)第一頻率和一個(gè)所述的
風(fēng)機(jī)第一頻率。
[0019]該控制方法還包括除霜控制方法；
[0020]所述的除霜控制方法為:
[0021]設(shè)定除霜控制時(shí)間h以及除霜控制溫度T1,由所述的二氧化碳熱泵系統(tǒng)啟動(dòng)除霜程序之時(shí)開始計(jì)時(shí)除霜時(shí)間t并檢測(cè)所述的蒸發(fā)器中的蒸發(fā)溫度Te ；
[0022]當(dāng)所述的除霜時(shí)間t在所設(shè)定的除霜控制時(shí)間h之內(nèi)，所述的變頻壓縮機(jī)以壓縮機(jī)第一除霜頻率運(yùn)行,所述的變頻風(fēng)機(jī)以風(fēng)機(jī)第一除霜頻率運(yùn)行；
`[0023]當(dāng)所述的蒸發(fā)溫度T6高于所設(shè)`定的除霜控制溫度T1或所述的除霜時(shí)間t達(dá)到和超過所設(shè)定的除霜控制時(shí)間^時(shí)，所述的變頻壓縮機(jī)以壓縮機(jī)第二除霜頻率運(yùn)行，所述的變頻風(fēng)機(jī)以風(fēng)機(jī)第二除霜頻率運(yùn)行；
[0024]所述的壓縮機(jī)第一除霜頻率高于所述的壓縮機(jī)第二除霜頻率；所述的風(fēng)機(jī)第一除霜頻率高于所述的風(fēng)機(jī)第二除霜頻率。
[0025]所述的壓縮機(jī)第一除霜頻率高于所述的二氧化碳熱泵系統(tǒng)啟動(dòng)除霜程序前所述的變頻壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率；所述的風(fēng)機(jī)第一除霜頻率高于所述的二氧化碳熱泵系統(tǒng)啟動(dòng)除霜程序前所述的變頻風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率。
[0026]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的二氧化碳熱泵系統(tǒng)采用定頻壓縮機(jī)和定頻風(fēng)機(jī)，具有高效、節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)，其采用的控制方法能夠根據(jù)運(yùn)行負(fù)荷的大小，能夠智能地調(diào)節(jié)其運(yùn)行頻率，從而達(dá)到節(jié)約能源、制取熱水速率快的目的，改善了現(xiàn)有的二氧化碳熱泵系統(tǒng)存在的不足。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]附圖1為本發(fā)明的二氧化碳熱泵系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖。
[0028]附圖2為本發(fā)明的二氧化碳熱泵系統(tǒng)中變頻壓縮機(jī)或變頻風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率隨出水溫度變化的示意圖。
[0029]附圖3為本發(fā)明的二氧化碳熱泵系統(tǒng)中變頻壓縮機(jī)或變頻風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率隨環(huán)境溫度變化的示意圖。[0030]附圖4為本發(fā)明的二氧化碳熱泵系統(tǒng)中變頻壓縮機(jī)或變頻風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率在除霜程序中運(yùn)行頻率的變化示意圖。
[0031]以上附圖中:1、變頻壓縮機(jī)；2、氣體冷卻器；3、中間冷卻器；4、電子膨脹閥；5、蒸發(fā)器；6、氣液分離器；7、變頻風(fēng)機(jī)；8、除霜電磁閥。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0033]實(shí)施例一:參見附圖1所示。一種二氧化碳熱泵系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、氣體冷卻器2、中間冷卻器3、膨脹閥、蒸發(fā)器5、風(fēng)機(jī)、氣液分離器6和除霜電磁閥8。其中，壓縮機(jī)為變頻壓縮機(jī)1，風(fēng)機(jī)為變頻風(fēng)機(jī)7，其相對(duì)蒸發(fā)器5設(shè)置。膨脹閥為電子膨脹閥4。氣液分離器6上設(shè)置有加熱帶。氣體冷卻器2中設(shè)置有包括進(jìn)水管和出水管的水循環(huán)管路。該二氧化碳熱泵系統(tǒng)設(shè)置有檢測(cè)其環(huán)境溫度的環(huán)溫傳感器，氣體冷卻器2中設(shè)置有檢測(cè)出水溫度Twt的出水溫度傳感器，蒸發(fā)器5中設(shè)置有檢測(cè)其蒸發(fā)溫度T6的蒸發(fā)溫度傳感器。
[0034]變頻壓縮機(jī)I的排氣口通過管路依次連接氣體冷卻器2、中間冷卻器3、電子膨脹閥4、蒸發(fā)器5后再經(jīng)中間冷卻器3回連至變頻壓縮機(jī)I的回氣口而形成熱泵循環(huán)通路，即壓縮機(jī)的排氣口通過管路連接至氣體冷卻器2的進(jìn)氣口，氣體冷卻器2的出氣口通過管路連接至中間冷卻器3的一個(gè)進(jìn)氣口，氣體冷卻器2中與前述進(jìn)氣口相對(duì)應(yīng)的一個(gè)出氣口通過管路連接至電子膨脹閥4的進(jìn)氣口，電子膨脹閥4的出氣口通過管路連接至蒸發(fā)器5的進(jìn)氣口，蒸發(fā)器5的出氣口通過管路連接至中間冷卻器3的另一個(gè)進(jìn)氣口，中間冷卻器3的該進(jìn)氣口所對(duì)應(yīng)的另一個(gè)出氣口通過管路連接至變頻壓縮機(jī)I的回氣口。
[0035]變頻壓縮機(jī)I的排氣口和蒸發(fā)器5的進(jìn)氣口之間還通過管路相連接而形成除霜旁路，除霜電磁閥8設(shè)置于除霜旁路上。
[0036]該二氧化碳熱泵系統(tǒng)的工作過程如下:在加熱模式下，除霜旁路上的除霜電磁閥8關(guān)閉，而熱泵循環(huán)通路上的電子膨脹閥4開啟。二氧化碳介質(zhì)在變頻壓縮機(jī)I的驅(qū)動(dòng)下，進(jìn)入氣體冷卻器2中加熱水循環(huán)管路中的水而冷卻，然后再進(jìn)入中間冷卻器3中進(jìn)一步冷卻后通過電子膨脹閥4進(jìn)入蒸發(fā)器5中回溫。出蒸發(fā)器5后的二氧化碳介質(zhì)經(jīng)氣液分離器6進(jìn)行氣液分離后，再經(jīng)過中間冷卻器3中與出氣體冷卻器2的二氧化碳介質(zhì)換熱而進(jìn)一步回溫后回到變頻壓縮機(jī)I的回氣口，從而完成一次循環(huán)。
[0037]該二氧化碳熱泵系統(tǒng)采用的除霜方式為熱氣盤通除霜。當(dāng)需要除霜時(shí)，其進(jìn)入除霜模式。在除霜模式下，除霜電磁閥8打開，電子膨脹閥4的開度開到最大，并將氣液分離器6上的加熱帶通電，從而進(jìn)行除霜。當(dāng)除霜結(jié)束時(shí)，除霜電磁閥8關(guān)閉，而電子膨脹閥4的開度恢復(fù)待初始設(shè)置值，加熱帶斷電。
[0038]為了使該二氧化碳熱泵系統(tǒng)，尤其是其中的變頻壓縮機(jī)I和變頻風(fēng)機(jī)7能夠根據(jù)負(fù)荷的大小智能地調(diào)節(jié)頻率，其采用如下的控制方法:
[0039]該控制方法包括壓縮機(jī)運(yùn)行控制方法和風(fēng)機(jī)運(yùn)行控制方法，以及除霜控制方法。
[0040]壓縮機(jī)運(yùn)行控制方法和風(fēng)機(jī)運(yùn)行控制方法為:
[0041]預(yù)設(shè)所需的出水溫度Tset以及溫度變化范圍值A(chǔ)T，當(dāng)二氧化碳熱泵系統(tǒng)啟動(dòng)后，實(shí)時(shí)檢測(cè)出水管的實(shí)際出水溫度Ttjut。
[0042]當(dāng)Twt〈Tsrt-A T時(shí)，變頻壓縮機(jī)I以壓縮機(jī)第一頻率運(yùn)行，變頻風(fēng)機(jī)7以風(fēng)機(jī)第一頻率運(yùn)行。當(dāng)Tset-ΔT≤T0Ut<Tset時(shí)，變頻壓縮機(jī)1以壓縮機(jī)第二頻率運(yùn)行，變頻風(fēng)機(jī)7以風(fēng)機(jī)第二頻率運(yùn)行。當(dāng)Tout ≥Tset時(shí)，變頻壓縮機(jī)1以壓縮機(jī)第三頻率運(yùn)行，變頻風(fēng)機(jī)7以風(fēng)機(jī)第三頻率運(yùn)行。壓縮機(jī)第一頻率高于壓縮機(jī)第二頻率，壓縮機(jī)第二頻率高于壓縮機(jī)第三頻率；風(fēng)機(jī)第一頻率高于風(fēng)機(jī)第二頻率，風(fēng)機(jī)第二頻率高于風(fēng)機(jī)第三頻率。如附圖2所示，當(dāng)Tout<Tsrt-ΔT時(shí)，變頻壓縮機(jī)1以壓縮機(jī)第一頻率f21運(yùn)行，此時(shí)二氧化碳熱泵系統(tǒng)處于開機(jī)加熱階段。隨著加熱進(jìn)程的進(jìn)行，出水管的實(shí)際出水溫度Trat逐漸升高，使得Tset- Δ T ≤T0Ut<Tset,此時(shí)，變頻壓縮機(jī)1以壓縮機(jī)第二頻率f22運(yùn)行，該壓縮機(jī)第二頻率f22低于壓縮機(jī)第一頻率f21。出水管的實(shí)際出水溫度Tout進(jìn)一步升高至Tout≥Tsrt，此時(shí)，變頻壓縮機(jī)1再次變換其工作頻率，以壓縮機(jī)第三頻率f23運(yùn)行，該壓縮機(jī)第三頻率f23又進(jìn)一步低于壓縮機(jī)第二頻率f22。變頻風(fēng)機(jī)7的運(yùn)行頻率的改變與變頻壓縮機(jī)1的運(yùn)行頻率的改變相類似。
[0043]由于二氧化碳熱泵系統(tǒng)的制熱性能往往隨著環(huán)境溫度的降低而迅速衰減，因此，該二氧化碳熱泵系統(tǒng)的控制方法還提出根據(jù)環(huán)境溫度的改變來調(diào)節(jié)變頻壓縮機(jī)1和變頻風(fēng)機(jī)7的運(yùn)行頻率，以有效解決上述問題。環(huán)境溫度比出水溫度具有優(yōu)先檢測(cè)權(quán)，即上述壓縮機(jī)第一頻率和風(fēng)機(jī)第一頻率由二氧化碳熱泵系統(tǒng)所處的環(huán)境溫度決定，當(dāng)環(huán)境溫度越高時(shí)，壓縮機(jī)第一頻率和風(fēng)機(jī)第一頻率均越低，使得二氧化碳熱泵系統(tǒng)在較低的環(huán)境溫度下也能夠達(dá)到較高的制熱性能。環(huán)境溫度分為若干區(qū)段，每個(gè)區(qū)段對(duì)應(yīng)一個(gè)壓縮機(jī)第一頻率和一個(gè)風(fēng)機(jī)第一頻率。如附圖3所示，當(dāng)該二氧化碳熱泵系統(tǒng)開機(jī)運(yùn)行時(shí)，首先檢測(cè)其所處的環(huán)境溫度，當(dāng)環(huán)境溫度低于-10°C時(shí)，變頻壓縮機(jī)I以f44頻率運(yùn)行，此時(shí)，壓縮機(jī)第一頻率f21=f44 ;當(dāng)環(huán)境溫度介于-10°C至10°c之間時(shí)，變頻壓縮機(jī)I以f43頻率運(yùn)行，此時(shí)，壓縮機(jī)第一頻率f21=f43，頻率f43低于頻率f44 ;當(dāng)環(huán)境溫度介于10°c至25°C之間時(shí)，變頻壓縮機(jī)1以f42頻率運(yùn)行，此時(shí)，壓縮機(jī)第一頻率f21=f42，頻率f42低于頻率f43 ;當(dāng)環(huán)境溫度高于25°C時(shí)，變頻壓縮機(jī)I以f41頻率運(yùn)行，此時(shí)，壓縮機(jī)第一頻率f21=f41，頻率f41低于頻率f42。以上對(duì)環(huán)境溫度的分區(qū)值可以根據(jù)實(shí)際情況做出調(diào)整。在根據(jù)環(huán)境溫度確定啟動(dòng)時(shí)變頻壓縮機(jī)I的工作頻率后，再根據(jù)出水溫度Ttjut來確定變頻壓縮機(jī)I的工作頻率，相應(yīng)的降低其工作頻率。變頻風(fēng)機(jī)7的工作頻率調(diào)整與上述變頻壓縮機(jī)I的工作頻率調(diào)整相類似。
[0044]除霜控制方法為:
[0045]設(shè)定除霜控制時(shí)間h以及除霜控制溫度T1,由二氧化碳熱泵系統(tǒng)啟動(dòng)除霜程序之時(shí)開始計(jì)時(shí)除霜時(shí)間t并檢測(cè)蒸發(fā)器5中的蒸發(fā)溫度I；。
[0046]當(dāng)除霜時(shí)間t在所設(shè)定的除霜控制時(shí)間h之內(nèi)，變頻壓縮機(jī)I以壓縮機(jī)第一除霜頻率運(yùn)行，變頻風(fēng)機(jī)7以風(fēng)機(jī)第一除霜頻率運(yùn)行。當(dāng)蒸發(fā)溫度Te高于所設(shè)定的除霜控制溫度1\或除霜時(shí)間t達(dá)到和超過所設(shè)定的除霜控制時(shí)間h時(shí)，變頻壓縮機(jī)I以壓縮機(jī)第二除霜頻率運(yùn)行，變頻風(fēng)機(jī)7以風(fēng)機(jī)第二除霜頻率運(yùn)行。壓縮機(jī)第一除霜頻率高于壓縮機(jī)第二除霜頻率；風(fēng)機(jī)第一除霜頻率高于風(fēng)機(jī)第二除霜頻率。并且壓縮機(jī)第一除霜頻率高于二氧化碳熱泵系統(tǒng)啟動(dòng)除霜程序前變頻壓縮機(jī)I的運(yùn)行頻率；風(fēng)機(jī)第一除霜頻率高于二氧化碳熱泵系統(tǒng)啟動(dòng)除霜程序前變頻風(fēng)機(jī)7的運(yùn)行頻率。如附圖4所示，當(dāng)啟動(dòng)除霜程序時(shí)，在除霜控制時(shí)間h之內(nèi)，變頻壓縮機(jī)I以頻率f31運(yùn)行，該頻率f31高于除霜開始前變頻壓縮機(jī)I的運(yùn)行頻率。當(dāng)檢測(cè)到蒸發(fā)器5的蒸發(fā)溫度Te高于所設(shè)定的除霜控制溫度T1或除霜時(shí)間t達(dá)到和超過所設(shè)定的除霜控制時(shí)間h時(shí)，蒸發(fā)器5翅片表面的霜層已經(jīng)減薄了，故而將變頻壓縮機(jī)I的工作頻率降低為頻率f32，直至除霜結(jié)束。這樣能夠根據(jù)蒸發(fā)器5的翅片表面霜層的厚度實(shí)時(shí)地改變變頻壓縮機(jī)I的運(yùn)行頻率，從而降低能耗，同時(shí)縮短除霜時(shí)間。除霜過程中，變頻風(fēng)機(jī)7的工作頻率調(diào)整也與變頻壓縮機(jī)I的工作頻率調(diào)整相類似。
[0047]上述控制方法中涉及到的所需的出水溫度Tsrt、溫度變化范圍值A(chǔ)T、除霜控制溫度T1、除霜控制時(shí)間h均是可以通過實(shí)驗(yàn)所確定的合適的數(shù)值而設(shè)定的。
[0048]該二氧化碳熱泵系統(tǒng)及其控制方法可以根據(jù)運(yùn)行負(fù)荷的大小，智能調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)運(yùn)行頻率，制取熱水速率快，節(jié)約能源；其可以在系統(tǒng)除霜時(shí)智能根據(jù)翅片表面的霜層厚度實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)運(yùn)行頻率，從而達(dá)到除霜時(shí)間短、降低能耗的目的。
[0049]上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種二氧化碳熱泵系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、氣體冷卻器、膨脹閥、蒸發(fā)器、風(fēng)機(jī)、氣液分離器和除霜電磁閥，所述的壓縮機(jī)的排氣口通過管路依次連接所述的氣體冷卻器、所述的膨脹閥、所述的蒸發(fā)器后回連至所述的壓縮機(jī)的回氣口而形成熱泵循環(huán)通路，所述的壓縮機(jī)的排氣口和所述的蒸發(fā)器的進(jìn)氣口之間通過管路相連接而形成除霜旁路，所述的除霜電磁閥設(shè)置于所述的除霜旁路上，所述的風(fēng)機(jī)相對(duì)所述的蒸發(fā)器設(shè)置，所述的氣體冷卻器中設(shè)置有包括進(jìn)水管和出水管的水循環(huán)管路，其特征在于:所述的壓縮機(jī)為變頻壓縮機(jī)，所述的風(fēng)機(jī)為變頻風(fēng)機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳熱泵系統(tǒng)，其特征在于:其設(shè)置有檢測(cè)其環(huán)境溫度的環(huán)溫傳感器，所述的氣體冷卻器中設(shè)置有檢測(cè)出水溫度的出水溫度傳感器，所述的蒸發(fā)器中設(shè)置有檢測(cè)其蒸發(fā)溫度的蒸發(fā)溫度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳熱泵系統(tǒng)，其特征在于:其還包括中間冷卻器，出所述的氣體冷卻器的管路經(jīng)過所述的中間冷卻器后連接至所述的膨脹閥，出所述的氣液分離器的管路經(jīng)所述的中間冷卻器后連接至所述的變頻壓縮機(jī)的回氣口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳熱泵系統(tǒng)，其特征在于:所述的氣液分離器上設(shè)置有加熱帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳熱泵系統(tǒng)，其特征在于:其采用的除霜方式為熱氣盤通除霜。
6.一種如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的二氧化碳熱泵系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:該控制方法包括壓縮機(jī)運(yùn)行控制方法和風(fēng)機(jī)運(yùn)行控制方法； 所述的壓縮機(jī)運(yùn)行控制方法和風(fēng)機(jī)運(yùn)行控制方法為: 預(yù)設(shè)所需的出水溫度Tset以及溫度變化范圍值ΛΤ，當(dāng)所述的二氧化碳熱泵系統(tǒng)啟動(dòng)后，實(shí)時(shí)檢測(cè)所述的出水管的實(shí)際出水溫度Trat ； 當(dāng)TratCTsrt-AT時(shí)，所述的變頻壓縮機(jī)以壓縮機(jī)第一頻率運(yùn)行，所述的變頻風(fēng)機(jī)以風(fēng)機(jī)第一頻率運(yùn)行； 當(dāng)Tsrt-AT < T0Ut<Tset時(shí)，所述的變頻壓縮機(jī)以壓縮機(jī)第二頻率運(yùn)行，所述的變頻風(fēng)機(jī)以風(fēng)機(jī)第二頻率運(yùn)行； 當(dāng)Ttjut ^ Tset時(shí)，所述的變頻壓縮機(jī)以壓縮機(jī)第三頻率運(yùn)行，所述的變頻風(fēng)機(jī)以風(fēng)機(jī)第三頻率運(yùn)行； 所述的壓縮機(jī)第一頻率高于所述的壓縮機(jī)第二頻率，所述的壓縮機(jī)第二頻率高于所述的壓縮機(jī)第三頻率；所述的風(fēng)機(jī)第一頻率高于所述的風(fēng)機(jī)第二頻率，所述的風(fēng)機(jī)第二頻率高于所述的風(fēng)機(jī)第三頻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的二氧化碳熱泵系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述的壓縮機(jī)第一頻率和所述的風(fēng)機(jī)第一頻率由所述的二氧化碳熱泵系統(tǒng)所處的環(huán)境溫度決定，當(dāng)環(huán)境溫度越高時(shí)，所述的壓縮機(jī)第一頻率和所述的風(fēng)機(jī)第一頻率均越低。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二氧化碳熱泵系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:環(huán)境溫度分為若干區(qū)段，每個(gè)區(qū)段對(duì)應(yīng)一個(gè)所述的壓縮機(jī)第一頻率和一個(gè)所述的風(fēng)機(jī)第一頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的二氧化碳熱泵系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:該控制方法還包括除霜控制方法； 所述的除霜控制方法為:設(shè)定除霜控制時(shí)間ti以及除霜控制溫度T1,由所述的二氧化碳熱泵系統(tǒng)啟動(dòng)除霜程序之時(shí)開始計(jì)時(shí)除霜時(shí)間t并檢測(cè)所述的蒸發(fā)器中的蒸發(fā)溫度Te ； 當(dāng)所述的除霜時(shí)間t在所設(shè)定的除霜控制時(shí)間之內(nèi)，所述的變頻壓縮機(jī)以壓縮機(jī)第一除霜頻率運(yùn)行，所述的變頻風(fēng)機(jī)以風(fēng)機(jī)第一除霜頻率運(yùn)行； 當(dāng)所述的蒸發(fā)溫度T6高于所設(shè)定的除霜控制溫度T1或所述的除霜時(shí)間t達(dá)到和超過所設(shè)定的除霜控制時(shí)間時(shí)，所述的變頻壓縮機(jī)以壓縮機(jī)第二除霜頻率運(yùn)行，所述的變頻風(fēng)機(jī)以風(fēng)機(jī)第二除霜頻率運(yùn)行； 所述的壓縮機(jī)第一除霜頻率高于所述的壓縮機(jī)第二除霜頻率；所述的風(fēng)機(jī)第一除霜頻率高于所述的風(fēng)機(jī)第二除霜頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的二氧化碳熱泵系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述的壓縮機(jī)第一除霜頻率高于所述的二氧化碳熱泵系統(tǒng)啟動(dòng)除霜程序前所述的變頻壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率；所述的風(fēng)機(jī)第一除霜頻率高于所述的二氧化碳熱泵系統(tǒng)啟動(dòng)除霜程序前所述的變頻風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率。`
【文檔編號(hào)】F25B49/02GK103673391SQ201310659637
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】湯曉亮, 熊丹, 尤軍 申請(qǐng)人:江蘇蘇凈集團(tuán)有限公司, 蘇州蘇凈安發(fā)空調(diào)有限公司