复叠式磁悬浮热泵系统及控制方法与流程

本发明涉及热泵领域，特别涉及一种复叠式磁悬浮热泵系统及控制方法。

背景技术：

1、风冷热泵在冬季制热运行时遇到的最大问题是蒸发器表面结霜,由于霜的形成与增长加大了蒸发器表面与空气间的传热热阻，增加了气流通过蒸发器时的流动阻力，改变了风机的工作节点，使通过蒸发器的空气流量下降，导致由空气向蒸发器的传热量下降。热泵系统的工作状况恶化，以致不能正常工作。因此，风冷热泵在结霜条件下运行时需适时除霜。

2、但是，风冷热泵在除霜时，其除霜速度慢，而且，此时风冷热泵并未制热，进行热交换的制冷剂温度发生波动。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种复叠式磁悬浮热泵系统及控制方法，具有除霜时系统依旧运行、独立除霜、除霜速度快、系统运行稳定、制冷剂的循环温度不会发生波动的优点。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、复叠式磁悬浮热泵系统，包括管壳式冷凝器、磁悬浮压缩机、若干组热泵系统、若干板式换热器、若干冷凝器，每个所述热泵系统上均串联有一个板式换热器，每个所述板式换热器的第一进口端均连接有一个冷凝器，若干板式换热器的第一出口端均并联连接于管壳式冷凝器的进口端，管壳式冷凝器的出口端与磁悬浮压缩机的进口端相连通，磁悬浮压缩机的出口端与若干冷凝器的进口端并联连接；

4、若干所述冷凝器上均并联设有换热管道；

5、若干冷凝器的出口端还并联连接有驱动降温电子膨胀阀，所述驱动降温电子膨胀阀的出口端经过磁悬浮压缩机的变频驱动与磁悬浮压缩机的进口端相连通，若干冷凝器的出口端与驱动降温电子膨胀阀之间还并联连接有磁悬浮压缩机降温电子膨胀阀，所述磁悬浮压缩机降温电子膨胀阀的出口端经过磁悬浮压缩机本体与磁悬浮压缩机的进口端相连通。

6、其中优选方案如下：

7、优选的：每组所述热泵系统均包括变频压缩机、第一四通换向阀、第一电子膨胀阀、翅片蒸发器、第一气液分离器，所述变频压缩机的出口端与第一四通换向阀的第一进口端相连通，所述第一四通换向阀的第一出口端与其对应的板式换热器的第二进口端相连通，该板式换热器的第二出口端与第一电子膨胀阀的进口端相连通，所述第一电子膨胀阀的出口端与翅片蒸发器的进口端相连通，所述翅片蒸发器的出口端与第一四通换向阀的第二进口端相连接，所述第一四通换向阀的第二出口端与第一气液分离器的进口端相连通，所述第一气液分离器的出口端与变频压缩机的进口端相连通。

8、优选的：每个所述冷凝器与其对应的板式换热器的第一进口端之间设有第二电子膨胀阀。

9、优选的：所述管壳式冷凝器的出口端设有第二四通换向阀，所述管壳式冷凝器的出口端与第二四通换向阀的第一进口端相连通，所述第二四通换向阀的第一出口端连通有第二气液分离器，第二气液分离器的出口端与磁悬浮压缩机的进口端相连通，所述磁悬浮压缩机的出口端与第二四通换向阀的第二进口端相连通，若干冷凝器的进口端并联连接于第二四通换向阀的第二出口端。

10、优选的：所述磁悬浮压缩机的进口端与第二气液分离器的出口端处均设有截止阀，所述第二四通换向阀的第二进口端与第二气液分离器的进口端之间还设有防喘振电子膨胀阀。

11、复叠式磁悬浮热泵系统的控制方法，包括制热模式、制冷模式、除霜模式、磁悬浮压缩机降温模式；

12、制热模式：

13、步骤一，复叠式磁悬浮热泵系统启动，换热管道内的换热介质流动，管壳式冷凝器的冷却泵不工作；

14、步骤二，若干组热泵系统的变频压缩机均启动，将中温低压的制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂，高温高压的气态制冷剂在其对应的板式换热器内进行换热；

15、步骤三，磁悬浮压缩机启动后，高温高压的气态制冷剂通过第二四通换向阀的第二进口端进入，随后通过第二四通换向阀的第二出口端进入至并联的若干冷凝器内，与若干冷凝器串联的换热管道内的介质进行热交换，随后，热交换后的低温低压的制冷剂均经过其对应的板式换热器，在板式换热器内吸热后之后的中温中压的气态制冷剂进入至管壳式冷凝器，由于管壳式冷凝器的冷却泵不工作，因此制冷剂无损耗进入至第二四通换向阀的第一进口端，随后通过第二四通换向阀的第一出口端进入至第二气液分离器内，通过第二气液分离器回到磁悬浮压缩机进行压缩成为高温高压气体再次分别进入至若干冷凝器内；

16、步骤四，若干冷凝器换热后的制冷剂进入至板式换热器内进行换热；

17、制冷模式：

18、此时若干冷凝器内的制冷剂的流动方向与制热模式时的流动方向相反；

19、步骤一，若干组热泵系统不工作，复叠式磁悬浮热泵系统启动，此时，若干冷凝器内的制冷剂经过若干冷凝器的进口端进入至第二四通换向阀的第二出口端，随后通过第二四通换向阀的第一出口端进入至第二气液分离器，通过第二气液分离器的出口端进入磁悬浮压缩机，经过磁悬浮压缩机的出口端，通过第二四通换向阀的第二进口端进入至第二四通换向阀的第一进口端，随后通过第二四通换向阀的第一进口端进入至管壳式冷凝器，在管壳式冷凝器内进行换热降温；

20、步骤二，管壳式冷凝器内换热降温的制冷剂经过并联的板式换热器；从并联的板式换热器出来后经过对应的第二电子膨胀阀节流后进入对应的若干冷凝器内与换热管道内的介质进行冷量交换后进入磁悬浮压缩机；

21、除霜模式：

22、当同时满足环境温度≤设定进入除霜环温，并持续时间≥3分钟；变频压缩机运行累计时间≥设定进入除霜间隔时间，且连续运行时间≥5分钟；环境温度—回气温度≥设定环境温度—回气温度，且持续时间≥30秒，此时，相对应的热泵系统进入除霜；

23、只允许若干组热泵系统中两组热泵系统同时进行除霜，另外的热泵系统继续工作，当这两组热泵系统除霜完成后启动进入正常制热，另外的两组热泵系统才能进入除霜，其它系统继续工作；

24、磁悬浮压缩机降温模式：

25、当处于制冷模式、制热模式时，磁悬浮压缩机的变频驱动的温度超过60℃；此时若干冷凝器的出口端的制冷剂进入并联连接的驱动降温电子膨胀阀，制冷剂经过驱动降温电子膨胀阀节流降温，随后进入磁悬浮压缩机的变频驱动进行换热降温的同时将变频驱动的热量带走，随后制冷剂进入磁悬浮压缩机的进口端；

26、当磁悬浮压缩机的温度达到40℃时，此时若干冷凝器的出口端的制冷剂进入并联连接的磁悬浮压缩机降温电子膨胀阀节流，节流后的制冷剂对磁悬浮压缩机进行降温，随后制冷剂进入磁悬浮压缩机的进口端。

27、其中优选方案如下：

28、优选的：还包括首次开机预热；

29、首次开机预热，在复叠式磁悬浮热泵系统内设置有参数1、参数2、参数3分别对应三种预热方式；

30、当为参数1时，复叠式磁悬浮热泵系统启动加热，未达到下列加热时长复叠式磁悬浮热泵系统不启动；

31、在环境温度＞25℃时，复叠式磁悬浮热泵系统预热1小时后退出预热，复叠式磁悬浮热泵系统正常启动；

32、在25℃≥环境温度＞-20℃时，复叠式磁悬浮热泵系统预热2小时后退出预热，复叠式磁悬浮热泵系统正常启动；

33、在环境温度≤-20℃时，复叠式磁悬浮热泵系统预热3小时后退出预热，复叠式磁悬浮热泵系统正常启动；

34、当为参数2时，复叠式磁悬浮热泵系统启动加热，未达到下列加热时长复叠式磁悬浮热泵系统不启动；

35、在环境温度＞25℃时，复叠式磁悬浮热泵系统预热1小时后退出预热，复叠式磁悬浮热泵系统正常启动；

36、在25℃≥环境温度＞-20℃时，复叠式磁悬浮热泵系统预热12小时后退出预热，复叠式磁悬浮热泵系统正常启动；

37、在环境温度≤-20℃时，复叠式磁悬浮热泵系统预热24小时后退出预热，复叠式磁悬浮热泵系统正常启动；

38、当为参数3时，未测试模式，复叠式磁悬浮热泵系统无需预热，复叠式磁悬浮热泵系统正常启动。

39、优选的：制热模式时，若干组热泵系统的变频压缩机均启动，将低温低压的制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂，高温高压的气态制冷剂经过第一四通换向阀，在其对应的板式换热器内进行换热，高温高压的气态制冷剂经过换热冷却后，形成中温高压的液态制冷剂，中温高压的液态制冷剂流向第一电子膨胀阀，中温高压的液态制冷剂进入第一电子膨胀阀后，经过第一电子膨胀阀形成低温低压的液态制冷剂，低温低压的液态制冷剂进入翅片蒸发器形成低温低压的气态制冷剂，低温低压的气态制冷剂经过第一气液分离器进入至变频压缩机，变频压缩机将低温低压的制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂。

40、综上所述，本发明具有以下有益效果：

41、1.通过若干组热泵系统、若干板式换热器与若干冷凝器的设置，若干组热泵系统将热量热交换至其对应的板式换热器内，同时，若干冷凝器内部的制冷剂与板式换热器内的热量进行热交换，能够起到当一组热泵系统在除霜时，另外的机组依旧运行的效果；

42、2.通过若干所述冷凝器上均串联设置换热管道的设置，能够起到通过换热管道与若干冷凝器进行换热，随后通过换热管道送入至室内机的效果；

43、3.通过驱动降温电子膨胀阀、磁悬浮压缩机降温电子膨胀阀的设置，能够起到对磁悬浮压缩机的变频驱动、磁悬浮压缩机进行降温的效果。