[发明专利]热泵系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及供热设备技术领域，尤其涉及一种热泵系统及其控制方法。

背景技术

空气源热泵作为一种以空气为低温热源，通过少量高位电能驱动，将空气中的低位热能提升成高位热能加以利用的装置，具有高效节能，环保无污染等特点被认为是减少CO2排放和降低对化石燃料依赖程度最具有发展潜力供热设备。空气源热泵在环境温度相对较高时，运行性能良好，但是在室外环境较低情况下，热泵系统并不能高效、可靠、稳定的运行。我国北方地区，在冬季气温大幅降低，且昼夜温差较大，影响了空气源热泵的制热能力输出，也制约了空气源热泵在北方的应用推广。

此外，如单独使用水或土壤作为热源，热源的温度也会受到气候的影响，从而影响热泵的制热效率。

发明内容

有鉴如此，本发明提供一种热泵系统及其控制方法，以解决现有技术中存在的问题。

根据本发明的第一方面，提供一种热泵系统，包括制冷剂回路和至少一个第二热源回路，所述第二热源回路用于与所述制冷剂回路进行热量交换，所述制冷剂回路包括第一热源换热器、第二热源换热器和用户侧换热器，所述第一热源换热器为空气源换热器，所述第一热源换热器和第二热源换热器并联，所述第一热源换热器和第二热源换热器分别与所述用户侧换热器串联，

所述制冷剂回路经所述第一热源换热器与室外空气进行热量交换，经所述第二热源换热器与所述第二热源回路进行热量交换，并经所述用户侧换热器与室内空气进行热量交换。

优选地，所述制冷剂回路还包括压缩机、四通换向阀、第一膨胀阀和第二膨胀阀，

所述压缩机的进气口与所述四通换向阀的第四端口连接，出气口与所述四通换向阀的第三端口连接，所述四通换向阀的第一端口分别与所述第一热源换热器的第二端口和第二热源换热器的第一组端口的第二端口连接，所述用户侧换热器的第一组端口的第一端口与所述四通换向阀的第二端口连接，所述用户侧换热器的第一组端口的第二端口分成第一支路和第二支路，所述第一支路与所述第一热源换热器的第一端口连接，所述第二支路与所述第二热源换热器的第一组端口的第一端口连接，

所述第一膨胀阀连接于所述第一支路上，所述第二膨胀阀连接于所述第二支路上。

优选地，所述热泵系统的运行包括制冷模式和制热模式，

其中，在制热模式下，所述四通换向阀的第一端口和第四端口连通，第二端口和第三端口连通；

在制冷模式下，所述四通换向阀的第一端口和第三端口连通，第二端口和第四端口连通。

优选地，所述制冷剂回路还包括风扇，所述风扇设于所述第一热源换热器的一侧，用于将空气吹向所述第一热源换热器。

优选地，所述第一热源换热器的空气进入端口上连接有第一温度检测仪，第二端口上连接有第二温度检测仪，

所述第二热源换热器的第一组端口的第二端口上设有第四温度检测仪。

优选地，所述第二热源回路还包括第一工质泵和埋地管，所述埋地管埋于土壤中，用于吸收土壤中的热量，

所述第一工质泵的吸入口与所述埋地管的第一端口连接，所述工质泵外排口与所述第二热源换热器的第二组端口的第一端口连接，所述第二热源换热器的第二组端口的第二端口与所述埋地管的第二端口连接。

优选地，所述第一工质泵的外排口与所述第二热源换热器的第二组端口的第一端口之间连接有第三温度检测仪。

优选地，还包括用户侧热交换回路，所述用户侧热交换回路包括第二工质泵和终端换热器，并且经所述用户侧换热器与冷却剂回路进行热交换，

其中，所述第二工质泵的吸入口与所述终端换热器的第二端口连接，外排口与所述用户侧换热器的第二组端口的第二端口连接，所述用户侧换热器的第二组端口的第一端口与所述终端换热器的第一端口连接。

根据本发明的第二方面，提供一种热泵系统的控制方法，包括：

分别获取第一热源与制冷剂回路之间的热交换速率，以及第二热源与制冷剂回路之间的热交换速率，其中第一热源为空气源热源；

根据所获取的所述第一热源与制冷剂回路之间的热交换速率，以及所述第二热源与制冷剂回路之间的热交换速率，判定启用第一热源和第二热源中的至少其中之一与用户侧进行热交换。

优选地，所述获取第一热源与制冷剂回路之间的热交换速率包括：