[发明专利]一种二氧化碳复叠式供暖系统及其控制方法

说明书

本发明公开一种二氧化碳复叠式供暖系统及其控制方法，其包括低温级回路、高温级回路和供热回路，其中的低温级压缩机和高温级压缩机均为变频压缩机，水泵为变频水泵。由于本发明的二氧化碳复叠式供暖系统采用变频压缩机、变频水泵和变频风机，具有高效、节能、环保的特点，其采用的控制方法能够根据用户端热负荷需求的大小，能够合理地调节其运行参数并保证在最高效的状态下运行，从而达到节约能源、提高供暖舒适度的作用，改善了现有的二氧化碳复叠式供暖系统存在的不足。

技术领域

本发明涉及一种二氧化碳复叠式供暖系统及其控制方法。

背景技术

作为制冷剂的二氧化碳与R1234yf都有ODP值为0和低GWP的良好环境属性，其中新型制冷剂R1234yf作为高温室效应的制冷剂R134a的替代产品在汽车空调中已经得到一定规模的使用，二氧化碳作为自然工质在低温条件下也有着良好的物理属性。因此，两种结合组成的二氧化碳复叠式供暖系统与传统的复叠式热泵相比有着良好的性能，也兼顾环境属性。目前的二氧化碳复叠式供暖系统不能以人体舒适度为控制目标根据环境温度和室内温度变化来调节机组的负荷，也不能实现在该工作条件下调节高温级与低温级的负荷来保证机组的最佳运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种二氧化碳复叠式供暖系统和方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种二氧化碳复叠式供暖系统，其包括低温级回路、高温级回路和供热回路，所述低温级回路包括依次串联设置在环路中的蒸发器、气液分离器、低温级压缩机、中间换热器冷凝管和低温级膨胀阀，所述高温级回路包括依次串联设置在环路中的中间换热器蒸发管、高温级压缩机、冷凝器冷凝管和高温级膨胀阀，所述供热回路包括依次串联设置在环路中的冷凝器蒸发管、用户端换热组件和水泵，所述中间换热器冷凝管与所述中间换热器蒸发管相互换热地设置在一起，所述冷凝器冷凝管和所述冷凝器蒸发管相互换热地设置在一起，所述低温级压缩机和所述高温级压缩机均为变频压缩机，所述水泵为变频水泵。

优选地，还包括用于检测外界环境温度的环境温度传感器，用于检测室内温度的室内温度传感器，以及分别设置在所述冷凝器冷凝管入口端和出口端的载冷剂入口温度传感器和载冷剂出口温度传感器。

优选地，所述高温级回路还包括设置在所述中间换热器冷凝管与所述高温级压缩机之间的内部换热器蒸发管和设置在所述冷凝器蒸发管与所述高温级膨胀阀之间的内部换热器冷凝管，所述内部换热器蒸发管和所述内部换热器冷凝管相互换热地设置在一起。

优选地，所述蒸发器入口端和中间换热器冷凝管入口端连接设置有除霜管路，所述除霜管路中设置有电磁阀。

优选地，所述用户端换热组件包括多组并联设置的用户端换热单元，所述用户端换热单元包括串连设置的流量调节阀和用户端换热器。

优选地，所述低温级回路还包括用驱动室外空气于所述蒸发器换热的风机，所述风机为变频风机。

一种二氧化碳复叠式供暖系统的控制方法，采用上述的二氧化碳复叠式供暖系统，其包括以下步骤：

1）通过房间信息计算获得第i房间的舒适温度T_s,i，通过环境温度传感器获取室外温度T_a，通过室内温度传感器获取第i房间的室内温度T_t,i；