本申請(qǐng)屬于電器，具體涉及一種可變流路形式的蒸發(fā)器及熱泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、空氣源熱泵系統(tǒng)以低品位的空氣為冷熱源，用來供暖、制冷或供應(yīng)熱水，是一種符合當(dāng)前發(fā)展需求的可再生能源利用系統(tǒng)，近年來發(fā)展極為迅速。

2、目前空氣源熱泵系統(tǒng)采用的蒸發(fā)器只有一種流路形式，即設(shè)置有多個(gè)支路，并與多孔分配器和集氣管連接，在制熱模式下，冷媒從多孔分配器進(jìn)入到蒸發(fā)器中，通過相變吸收空氣的熱量氣化后通過集氣管回到壓縮機(jī)進(jìn)行新一輪的壓縮；而在制冷模式下，高溫氣體通過集氣管進(jìn)入到蒸發(fā)器中，通過相變向空氣中放出熱量液化。

3、即無論是在制冷模式還是制熱模式中，冷媒都是以同樣的流路形式通過蒸發(fā)器，而制冷模式、制熱模式想要達(dá)到最佳能效又對(duì)流路形式有不同的要求，這就導(dǎo)致目前的蒸發(fā)器存在流路形式單一，無法兼顧制冷模式與制熱模式的流路形式要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N可變流路形式的蒸發(fā)器及熱泵系統(tǒng)，以解決目前蒸發(fā)器流路形式單一，無法兼顧制冷模式與制熱模式的流路形式要求的問題。

2、本申請(qǐng)實(shí)施例第一方面提供一種可變流路形式的蒸發(fā)器，包括集氣管、分配器、三通及冷媒流路；

3、所述冷媒流路為多條，且所有所述冷媒流路并聯(lián)設(shè)置在所述集氣管與所述分配器之間，以連接所述集氣管與所述分配器；所述三通分別與蒸發(fā)器的進(jìn)口管、所述分配器及所述集氣管的一個(gè)端頭連接；所述集氣管遠(yuǎn)離所述三通一端與所述蒸發(fā)器的出口管連接；

4、其中，所述三通與所述分配器之間設(shè)置有使冷媒從所述三通單向流動(dòng)至所述分配器的第一單向閥，所述集氣管上設(shè)置有第二單向閥，所述第二單向閥兩側(cè)各設(shè)置有至少一條所述冷媒流路，且所述第二單向閥與所述第一單向閥對(duì)冷媒的流動(dòng)限制方向相同。

5、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述蒸發(fā)器的進(jìn)口管與所述三通之間設(shè)置有過冷管路。

6、本申請(qǐng)實(shí)施例第二方面提供一種熱泵系統(tǒng)，包括如第一方面所述的蒸發(fā)器，還包括變頻壓縮機(jī)、板式換熱器、主路電子膨脹閥、輔路電子膨脹閥、四通閥、冷凝器；

7、所述四通閥分別與所述變頻壓縮機(jī)的排氣口及進(jìn)氣口、所述冷凝器的進(jìn)口管、所述蒸發(fā)器的出口管連接；

8、所述板式換熱器分別與所述變頻壓縮機(jī)的補(bǔ)氣口、所述冷凝器的出口管、所述主路電子膨脹閥、所述輔路電子膨脹閥連接，所述主路電子膨脹閥與所述板式換熱器連接的管路之間設(shè)置有與所述輔路電子膨脹閥連通的旁通管路；所述蒸發(fā)器的進(jìn)口管與所述主路電子膨脹閥連接。

9、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述熱泵系統(tǒng)還包括用于獲取所述熱泵系統(tǒng)進(jìn)水溫度的第一溫度傳感器、用于獲取環(huán)境溫度的第二溫度傳感器，以及控制器，所述控制器具體用于：

10、通過所述第一溫度傳感器獲取進(jìn)水溫度；

11、通過所述第二溫度傳感器獲取環(huán)境溫度；

12、根據(jù)所述進(jìn)水溫度、環(huán)境溫度確定所述變頻壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率。

13、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述變頻壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率為：

14、fv＝k×f(tw)×f(ta)+b；

15、f(tw)＝(tw1-tw)/tw2；

16、其中，fv為壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率，f(tw)為水溫系數(shù)，f(ta)為環(huán)溫系數(shù)，k為定常數(shù)頻率系數(shù)，tw1為進(jìn)水溫度的上限溫度值，tw2為進(jìn)水溫度的下限溫度值，tw為進(jìn)水溫度，ta為環(huán)境溫度，b為定常數(shù)系數(shù)；

17、在制熱模式中，若ta<0℃，則f(ta)＝1；若ta>0℃，則f(ta)＝0.9；

18、在制冷模式中，若ta>35℃，則f(ta)＝1；若ta<35℃，則f(ta)＝0.9。

19、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述控制器具體用于：

20、根據(jù)所述環(huán)境溫度及所述變頻壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率確定所述主路電子膨脹閥及所述輔路電子膨脹閥的開度。

21、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述主路電子膨脹閥的開度為：

22、eev＝k3*(1+(ta-ta1×k4)×f(v)+b3；

23、其中，eev為主路電子膨脹閥開度，ta1為主路電子膨脹閥的基準(zhǔn)環(huán)境溫度，k3、k4、b3均為定常數(shù)。

24、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述輔路電子膨脹閥的開度為：

25、eev1＝k5×(1+(ta-ta2×k4)×f(v)+b4；

26、其中，eev1為輔路電子膨脹閥開度，ta2為輔路電子膨脹閥的基準(zhǔn)環(huán)境溫度，k5、b4均為定常數(shù)。

27、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述蒸發(fā)器配置有直流變頻風(fēng)扇，所述直流變頻風(fēng)扇包括電機(jī)，所述蒸發(fā)器還包括用于獲取蒸發(fā)溫度的第三溫度傳感器，所述控制器具體用于：

28、通過所述第三溫度傳感器獲取蒸發(fā)溫度；

29、根據(jù)所述蒸發(fā)溫度確定所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

30、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速為：

31、在制熱模式中，fn＝k1×|te|+b1；

32、在制冷模式中，fn＝-k2×|te|+b2；

33、其中，fn為電機(jī)轉(zhuǎn)速，te為蒸發(fā)溫度，k1、k2均為定常數(shù)。

34、本申請(qǐng)?zhí)峁┑目勺兞髀沸问降恼舭l(fā)器及熱泵系統(tǒng)中，該蒸發(fā)器包括集氣管、分配器、三通、冷媒流路、第一單向閥及第二單向閥，其中冷媒流路在集氣管、分配器之間并聯(lián)設(shè)置有多條，而三通分別連接集氣管、分配器及蒸發(fā)器的進(jìn)口管，冷媒從蒸發(fā)器的進(jìn)口管進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí)，此時(shí)冷媒流向與第一單向閥、第二單向閥限制的流動(dòng)方向相同，第一單向閥、第二單向閥處于導(dǎo)通狀態(tài)，冷媒直接從三通進(jìn)入分配器進(jìn)行分液，隨后進(jìn)入冷媒流路進(jìn)行換熱，通過集氣管進(jìn)入蒸發(fā)器的出口管；而當(dāng)冷媒從蒸發(fā)器的出口管的進(jìn)入集氣管時(shí)，冷媒流向與第一單向閥、第二單向閥限制的流動(dòng)方向相反，此時(shí)，第一單向閥、第二單向閥在壓力作用下處于封閉狀態(tài)，冷媒只能通過第二單向閥遠(yuǎn)離三通一側(cè)的冷媒流路進(jìn)入分配器換向，然后再通過第二單向閥與三通之間的冷媒流路，最終通過三通進(jìn)入蒸發(fā)器的出口管，從而使蒸發(fā)器在制冷模式、制熱模式中能自動(dòng)切換流路形式，實(shí)現(xiàn)制冷模式、制熱模式對(duì)應(yīng)不同的流路形式，提升制冷、制熱效果；另外，本申請(qǐng)的熱泵系統(tǒng)包括該蒸發(fā)器，能有效提升熱泵系統(tǒng)的能效。

技術(shù)特征：

1.一種可變流路形式的蒸發(fā)器，其特征在于，包括集氣管、分配器、三通及冷媒流路；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變流路形式的蒸發(fā)器，其特征在于，所述蒸發(fā)器的進(jìn)口管與所述三通之間設(shè)置有過冷管路。

3.一種熱泵系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1或2所述的蒸發(fā)器，還包括變頻壓縮機(jī)、板式換熱器、主路電子膨脹閥、輔路電子膨脹閥、四通閥、冷凝器；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述熱泵系統(tǒng)還包括用于獲取所述熱泵系統(tǒng)進(jìn)水溫度的第一溫度傳感器、用于獲取環(huán)境溫度的第二溫度傳感器，以及控制器，所述控制器具體用于：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率為：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器具體用于：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述主路電子膨脹閥的開度為：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述輔路電子膨脹閥的開度為：

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸發(fā)器配置有直流變頻風(fēng)扇，所述直流變頻風(fēng)扇包括電機(jī)，所述蒸發(fā)器還包括用于獲取蒸發(fā)溫度的第三溫度傳感器，所述控制器具體用于：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速為：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)屬于電器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可變流路形式的蒸發(fā)器及熱泵系統(tǒng)，該蒸發(fā)器包括集氣管、分配器、三通及冷媒流路；所述冷媒流路為多條，且所有所述冷媒流路并聯(lián)設(shè)置在所述集氣管與所述分配器之間；所述三通分別與蒸發(fā)器的進(jìn)口管、所述分配器及所述集氣管的一個(gè)端頭連接；所述集氣管遠(yuǎn)離所述三通一端與所述蒸發(fā)器的出口管連接；其中，所述三通與所述分配器之間設(shè)置有第一單向閥，所述集氣管上設(shè)置有第二單向閥，所述第二單向閥兩側(cè)各設(shè)置有至少一條所述冷媒流路，該蒸發(fā)器能在進(jìn)入制熱模式或制冷模式時(shí)，自動(dòng)變化流路形式，變化為與當(dāng)前模式相匹配的流路數(shù)量及流程，從而有效提升蒸發(fā)器及熱泵系統(tǒng)的能效。

技術(shù)研發(fā)人員：段全成,王者華,杜順祥,康樂,梁杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)海爾熱水器有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10