CN101457949B - 寒冷地区家用空气源热泵供暖系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种寒冷地区家用空气源热泵供暖系统，涉及一种利用空气源在低温环境下平稳运行并向室内提供所需热量及卫生热水的热泵系统。该系统包括低压变频压缩机、高压压缩机、室外换热器、闪蒸器、储液器、除霜盘管、闪蒸气体过热盘管、压缩机散热回收盘管、低压补气增压管路、分热转换器、多头高效螺旋换热器、热力膨胀阀等部件通过管线连接。其特征在于所述系统中包括闪蒸器组件、闪蒸气体过热盘管、压缩机散热回收盘管及低压补气增压管路。本发明在低温工况制热运行时，基于两级节流中间不完全冷却的双级压缩循环，利用闪蒸气体过热盘管、压缩机散热回收盘管与低压补气增压管路回收压缩机散热量，实现闪蒸气态工质过热，提高压缩机输气量，进而提高了热泵系统的制热量和能效比。同时在室外换热装置底部增加除霜盘管，解决了热泵系统室外换热装置结霜问题。本发明能实现冬季单独供暖运行方式，冬季供暖和卫生热水联合运行方式、非供暖期间卫生热水单独运行方式之间的相互切换。

Description

寒冷地区家用空气源热泵供暖系统

技术领域

本发明公开了一种寒冷地区家用空气源热泵供暖系统，涉及一种利用空气源在低温环境下平稳运行并向室内提供所需热量及卫生热水的热泵系统。

背景技术

目前我国城市居民采暖形式主要是城市集中供热，同时还存在城市小区局部供热和个人采用小型煤、油、气锅炉进行冬季取暖。供热的热源主要是由锅炉燃烧化石燃料提供。由于锅炉热效率不高、高位热能直接用来取暖，既浪费大量能源又造成环境污染。同时传统供热系统需要分户计费、分户改造，涉及的工程量大、成本高，并且仍然存在供热效果不佳、房间冷热不均等现象。所以以电为主的清洁能源正在逐渐成为采暖供热热源，特别是在北方利用低位热能的热泵空调系统越来越受到重视，采用水源热泵和地源热泵系统供暖的用户逐渐增多。空气源热泵在长江以南地区也获得了广泛应用，但在北方寒冷地区由于气候条件的限制，现有空气源热泵系统很难大面积推广。环境空气是巨大的低品位热源，若能研制出一种热泵装置，使其满足室外气温在-15℃时热泵性能系数在2.0以上，那么这种空气源热泵系统将会在北方寒冷地区家用供暖获得很好的应用。

空气源热泵供暖装置具有诸多优点：首先它是一种环保型取暖装置，在能源利用方面又是一种建筑节能产品。可以根据室内温度的要求自动调节，室内温度波动较小、供热品质好且应急性较强。与集中供热相比，避免了巨大的能源浪费。在供热的同时可以提供卫生热水，在非供暖期可作为单独热水器使用。经检索发现：“双级压缩低温热泵系统及装置”(申请号02100339.4)公开了一种冬季空气源热泵的空调装置。该装置只是提出利用双级压缩循环减小压缩比，改善低温热泵系统效率，但没有解决室外气温在0℃以下室外换热装置除霜问题。该装置利用中间冷却器实现一级节流、中间不完全冷却，虽然抑制了节流过程中无效蒸汽量的产生，却增加了不可逆损失。“北方寒冷地区冬季家用空气源热泵供暖系统及装置”(申请号200720011341.4)公开一种冬季寒冷地区家用空气源热泵供暖装置。该装置利用双级压缩两级节流中间不完全冷却循环减少压缩比，改善低温热泵系统效率。以上两个专利在室外低温环境下系统的输气量低，装置运行时压缩机机体有热量损失，没有解决如何回收双级压缩循环系统中散失的热量；如何减少吸气比容增大吸气量；如何有效除霜提高制热效率的问题。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术存在的未考虑室外低温高湿环境换热器的结霜工况、节流不可逆损失过大、压缩机输气量少、压缩机热损失等不足，提出一种用于寒冷地区家庭供暖的空气源热泵系统。本系统在室外热交换器底部设有热气体除霜装置，利用来自压缩机散热回收盘管内、回收压缩机机体热量后的过热气态工质进行热气体除霜，确保系统连续供暖、提高制热效果及制热效率；利用高低压两台压缩机及闪蒸器装置实现两级节流、中间不完全冷却的双级压缩循环，减少节流不可逆损失；利用压缩机散热回收盘管对压缩机散热量进行回收，减少压缩机热量损失，降低压缩机排气温度，提高装置制热效率。利用低压补气增压管路提高吸气温度、降低吸气比容、增大压缩机输气量。利用闪蒸气体过热盘管使闪蒸器内气态工质过热，解决热力膨胀阀过热度过小影响其工质流量的问题。采用分热转换器和多头螺旋式换热器合理分配冷媒工质流向及流量，实现单独供暖、单独提供卫生热水、同时供暖和卫生热水的目的。

本发明是通过以下技术方案实现的。

该系统是由(A)空气源热泵系统和(B)供暖及卫生热水系统两部分组成。

(A)空气源热泵系统是由低压变频压缩机1；高压压缩机2；闪蒸器3；储液器4；室外换热器5；室外风扇6；除霜盘管7；闪蒸气体过热盘管8；压缩机散热回收盘管9；低压补气增压管路10；第一热力膨胀阀11；第二热力膨胀阀12；三通电磁阀13；第一电磁阀14；第二电磁阀15；第三电磁阀16；第四电磁阀17；第五电磁阀18；第六电磁阀19；第七电磁阀20；第八电磁阀32和冷媒工质连接管路组成；(B)供暖及卫生热水系统是由分热转换器21；第一多头高效螺旋换热器22；第二多头高效螺旋换热器23；第一水泵24；第二水泵25；第一蓄水箱26；第二蓄水箱27；供热出水管28；供热回水管29；卫生热水补水口30；卫生热水出水口31和水连接管路组成；所述系统中各设备连接方式为：低压变频压缩机1的排气管路经第四电磁阀17与高压压缩机2相连，高压压缩机2的排气管路与分热转换器21上端相连，分热转换器21下端分别与第一多头高效螺旋换热器22上端和第二多头高效螺旋换热器23上端相连，第一多头高效螺旋换热器22下端和第二多头高效螺旋换热器23下端相连后与储液器4右端相连，储液器4左端制冷剂管路经第六电磁阀19、第一热力膨胀阀11与室外换热器5相连，室外换热器5右侧设置室外风扇6，室外换热器5上端制冷剂管路经第二电磁阀15与低压变频压缩机1相连，闪蒸器3的a端制冷剂管路经第二热力膨胀阀12、第七电磁阀20接至储液器4与第六电磁阀19相连制冷剂管路的中部，闪蒸器3的b端制冷剂管路接至低压变频压缩机1与第四电磁阀17相连制冷剂管路的中部，闪蒸器3的c端制冷剂管路经第五电磁阀18接个第六电磁阀19与第一热力膨胀阀11相连制冷剂管路的中部，第三电磁阀16左端制冷剂管路接至第二电磁阀15与室外换热器5相连的制冷剂管路上，第三电磁阀16右端制冷剂管路接至第四电磁阀17与高压压缩机2相连制冷剂管路的中部，储液器4上端制冷剂管路经闪蒸气体过热盘管8、压缩机散热回收盘管9、第一电磁阀14和低压补气增压管路10接至室外换热器5与第二电磁阀15相连管路上，第八电磁阀32上端制冷剂管路与室外换热器5上端相连，第八电磁阀32下端制冷剂管路与除霜盘管7相连，除霜盘管7下端制冷剂管路与三通电磁阀13的b端相连，三通电磁阀13的a端制冷剂管路接至压缩机散热回收盘管9与第一电磁阀14相连制冷剂管路的中部，三通电磁阀13的c端制冷剂管路接至第一热力膨胀阀11与室外换热器相连制冷剂管路的中部，第一多头高效螺旋换热器22左上端水管路与第一蓄水箱26左上端相连，第一蓄水箱26右上端水管路经第一水泵24与第一多头高效螺旋换热器22左下端相连，第一蓄水箱26左下端与供热出水管28相连，第一蓄水箱26右下端与供热回水管29相连，第二多头高效螺旋换热器23右上端水管路与卫生热水出水口31相连，第二多头高效螺旋换热器23右下端水管路经第二水泵25与第二蓄水箱27相连，第二蓄水箱27下端水管路与卫生热水补水口30相连。

所述系统包含高压级单元和两级节流中间不完全冷却单元；高压级单元由所述高压压缩机2构成，即在所述低压变频压缩机1排气管路和所述分热转换器21之间设置所述高压压缩机2；两级节流中间不完全冷却单元由所述闪蒸器3、所述第二热力膨胀阀12、所述第五电磁阀18、所述第六电磁阀19和所述第七电磁阀20构成，即在所述储液器4和所述第一热力膨胀阀11之间设置所述闪蒸器3、所述第二热力膨胀阀12、所述第五电磁阀18、所述第六电磁阀19和所述第七电磁阀20，构成双级压缩两级节流中间不完全冷却制热循环；所述系统在室外环境温度低于0℃的条件下作制热运行时，所述低压变频压缩机1、所述高压压缩机2同时工作，构成双级压缩循环；所述闪蒸器3内闪蒸气态工质与所述低压变频压缩机1排出的气态工质混合，构成两级节流中间不完全冷却循环；在室外环境温度高于0℃的条件下作制热运行时，所述高压压缩机2单独工作，构成单级压缩循环。

本发明在所述闪蒸器3机体外部设有所述闪蒸气体过热盘管8，所述闪蒸气体加热盘管8是把来自所述第二热力膨胀阀12且在所述闪蒸器3内闪蒸后的冷媒工质，通过所述闪蒸器3外壁与所述闪蒸气体过热盘管8内来自所述储液器4中的高温高压液态冷媒工质进行热量交换，实现所述闪蒸器3内气态工质过热，解决所述第二热力膨胀阀12过热度过小影响其工质流量的问题。

本发明在所述高压压缩机2机体外部设有所述压缩机散热回收盘管9，利用所述压缩机散热回收盘管9把来自所述闪蒸气体过热盘管8的过冷液态冷媒工质与所述高压压缩机2进行热交换，吸收所述高压压缩机2机体的散热量，冷却所述高压压缩机2的电机，降低排气温度及所述高压压缩机2的油温，提高系统制热量和制热效率。

本发明包含所述低压补气增压管路10，在所述室外换热器5与所述低压变频压缩机1之间设置低压增压补气口及低压补气增压管路10；低压增压补气口通过所述低压补气增压管路10与所述压缩机散热回收盘管9相连；利用所述压缩机散热回收盘管9中过热气态工质与所述室外换热器5内吸热后的过热气体进行混合，提高吸气温度、降低吸气比容、增大冷媒工质质量流量，从而减小压缩比、增加系统制热量。

本发明在所述室外热交换器5底部设有所述除霜盘管7，该装置与所述室外换热器5构成一体；所述除霜盘管7是利用来自所述压缩机散热回收盘管9中过热气态工质进行除霜；利用所述室外热交换器5内设有的温度探测装置，与微电脑连接控制所述三通电磁阀13的导通方式，当冬季所述室外换热器5大量结霜时所述三通电磁阀13中a、b导通，实现热气体除霜；当所述室外换热器5只有微量结霜产生凝结液滴时所述三通电磁阀13不开启，由于所述除霜盘管7未有冷媒工质流过与室外空气不发生热交换，自然排掉液滴而不影响制热效果；所述三通电磁阀13中a、c导通，会增大所述室外换热器5的换热面积。

本发明设有所述分热转换器21、所述第一多头高效螺旋换热器22和所述第二多头高效螺旋换热器23；根据用户的要求和所述第一蓄水箱26及所述第二蓄水箱27中的水温探测装置，合理地对所述第一多头高效螺旋换热器22和所述第二多头高效螺旋换热器23进行冷媒流量的调节。在单独供暖时，所述分热转换器21出口和所述第一多头高效螺旋换热器22中的A、B、C、D四个接口相连，通过所述第一多头高效螺旋换热器22，高温高压蒸汽冷媒工质与供暖闭式水环系统进行换热；在单独提供卫生热水时，所述分热转换器21出口和所述第二多头高效螺旋换热器23中的E、F、G、H四个接口相连，通过所述第二多头高效螺旋换热器23高温高压蒸汽冷媒工质与卫生热水开式水环系统进行换热；在供暖系统和卫生热水系统同时运行时，所述分热转换器21出口和所述第一多头高效螺旋换热器22与所述第二多头高效螺旋换热器23中的C、D、E、F四个接口相连，通过所述第一多头高效螺旋换热器22与所述第二多头高效螺旋换热器23，实现高温高压蒸汽冷媒工质同时与供暖闭式水环系统和开式卫生热水循环系统进行换热；当所述第二蓄水箱27中探测温度装置检测水温低于35℃时，所述分热转换器21出口和所述第二多头高效螺旋换热器23中的E、F、G、H四个接口相连，当所述第二蓄水箱27中探测温度装置检测水温高于50℃时，所述分热转换器21出口和所述第一多头高效螺旋换热器22中的A、B、C、D四个接口相连。

本发明中所述低压变频压缩机1为小型变频调节的变容量压缩机；所述低压变频压缩机1根据室外环境温度的不同进行10％～130％的能量输出；在环境温度为-15℃以下时，所述低压变频压缩机1高频运转可实现130％大能量输出；在环境温度0℃时，所述低压变频压缩机1低频运转可实现30％的小能量输出。

目前，空气源热泵系统以其节能、高效、环保的优势，逐渐被用户所接受，市场应用前景可观。普通的单级空气源热泵系统，在低温环境下室外换热盘管大面积结霜、压缩机压缩比过大、排气温度过高、输气系数剧减、以致制热量不足、制热性能系数低，甚至系统无法正常运行。本发明的系统完全克服普通单级空气源热泵系统的不足，在室外-15℃的低温环境下，满足供暖系统供热水温55℃、卫生热水出水口水温40℃的需求。因此寒冷地区家用空气源热泵供暖系统是一种适合北方寒冷地区应用的供暖装置。寒冷地区家用空气源热泵供暖系统关键技术在于利用了高低压两台压缩机、闪蒸器组件、闪蒸气体过热盘管、压缩机散热回收盘管、低压补气增压管路及除霜盘管等装置实现在低温环境下，系统稳定、长期地可靠运行，满足用户的需求。同已有的技术相比，本发明具有实质性特点和显著的进步。

本发明的效果和益处是：该装置采用了高低压两台压缩机和闪蒸器装置实现冷媒工质两次节流、中间不完全冷却的双级压缩热泵循环。利用闪蒸气体过热盘管、压缩机散热回收盘管与低压补气增压管路回收压缩机散热量，实现闪蒸气态工质过热，提高压缩机输气量，进而提高了热泵系统的制热量和能效比。同时还设有热气体除霜盘管在-15℃的低温环境中稳定、可靠地长期运行，提供足够的制热量和最低2.0的制热性能系数，满足北方寒冷地区冬季采暖和卫生热水的要求；采用了分热换热器和多头高效螺旋换热器冷媒工质流向和流量进行分配，控制供水温度，满足用户的需求；本发明可在北方寒冷地区的家庭居室内广泛应用，具有很大的推广空间。

附图说明

图1是本发明结构原理示意图。

图2是除霜盘管的立面图。

图3是分热换热器和多头高效螺旋换热器结构示意图。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图，详细叙述本发明的具体实施方式。如图1所示，本发明包括低压变频压缩机1、高压压缩机2、闪蒸器3、储液器4、室外换热器5、室外风扇6、除霜盘管7、闪蒸气体过热盘管8、压缩机散热回收盘管9、低压补气增压管路10、第一热力膨胀阀11、第二热力膨胀阀12、三通电磁阀13、第一电磁阀14、第二电磁阀15、第三电磁阀16、第四电磁阀17、第五电磁阀18、第六电磁阀19、第七电磁阀20、第八电磁阀32、分热转换器21、第一多头高效螺旋换热器22、第二多头高效螺旋换热器23、第一水泵24、第二水泵25、第一蓄水箱26、第二蓄水箱27、供热出水管28、供热回水管29、卫生热水补水口30、卫生热水出水口31及冷媒工质连接管和水路连接管。

室外环境温度在0℃以下时，所述第二电磁阀15开启，所述低压变频压缩机1对来自所述室外换热器5与所述低压补气增压管路10混合的气态过热蒸气进行压缩增压，从所述低压变频压缩机1排出的气态冷媒工质与所述闪蒸器3的b端出口的过热气态工质混合，实现冷媒工质中间不完全冷却，进入所述高压压缩机2，从所述高压压缩机2排出的高温高压冷媒工质，经所述分热换热器21进入所述第一多头高效螺旋换热器22和所述第二多头高效螺旋换热器23与水环系统进行热交换，从所述第一多头高效螺旋换热器22和所述第二多头高效螺旋换热器23出口流出的高温高压液体，经所述储液器4、所述第七电磁阀20与所述第二热力膨胀阀12相连，经所述第二热力膨胀阀12后冷媒气液混合工质由所述闪蒸器3的a端进入所述闪蒸器3，所述闪蒸器3的b端与所述低压变频压缩机1排气管路相连，所述闪蒸器3的c端经所述第五电磁阀18与所述第一热力膨胀阀11相连，经二次节流后的低温低压液体流向所述室外换热盘管5；同时一部分来自所述储液器4的高温高压液态制冷工质利用所述闪蒸气体过热盘管8与所述闪蒸器3内的闪蒸气态工质进行热交换，实现闪蒸气态工质过热。高温高压液态制冷工质经过换热成为过冷液态冷媒工质，经过所述压缩机散热回收盘管9吸收压缩机散热量，过冷液态冷媒工质吸热后成为过热气态冷媒工质。过热气态工质一部分经所述第一电磁阀14和所述低压补气增压管路10与所述室外换热器5气态冷媒工质混合；一部分经所述三通电磁阀13(a、b接通)与所述除霜盘管7相连。所述除霜盘管7是利用过热气态冷媒工质，实现热气体除霜，同时保证了冬季低温条件下系统连续制热。此系统中的所述闪蒸器3与所述低压变频压缩机1排气口相连，实现冷媒工质中间不完全冷却，利用所述闪蒸气体过热盘管8、所述压缩机散热回收盘管9与所述低压补气增压管路10回收压缩机散热量，实现闪蒸气态工质过热，提高压缩机输气量，并能保持较低的压缩比和排气温。

室外环境温度在0℃以上时，所述第二电磁阀15、所述第四电磁阀17、所述第五电磁阀18、所述第七电磁阀20、所述第二热力膨胀阀12不开启，所述第三电磁阀16、所述第六电磁阀19开启。即此系统只有所述高压压缩机2启动，实现单机运行。具体连接方式是由管道将下列部件依次连接而成：所述高压压缩机2、所述分热转换器21、所述第一多头高效螺旋换热器22、所述第二多头高效螺旋换热器23、所述储液器4、所述第六电磁阀19、所述第一热力膨胀阀11、所述室外换热器5、所述第三电磁阀16、所述高压压缩机2。单机运行时，来自所述储液器4的高温高压液体经所述闪蒸气体过热盘管8且不与闪蒸器3换热，利用压缩机散热回收盘管9直接与所述高压压缩机2进行换热，吸收所述高压压缩机2的散热量，换热后的过热气态冷媒工质经所述第一电磁阀14和所述低压补气增压管路10与室外换热器气态冷媒工质混合，实现增压补气、提高制热量和制热效率的目的。

图2是除霜盘管的立面图。冬季室外温度在-10℃以下时，所述三通电磁阀13(a、b接通)、所述第八电磁阀32开启，实现热气体除霜；冬季温度在0℃以下有微量结霜时，所述三通电磁阀13和所述第八电磁阀32不开启，实现自然重力排出液滴；在非供暖期，所述三通电磁阀13(b、c)连通，所述第八电磁阀32开启，增大室外换热面积。

图3是分热转换器和多头高效螺旋换热器结构平面示意图。在同时供暖和提供卫生热水时所述分热转换器21与所述第一多头高效螺旋换热器22和所述第二高效螺旋换热器23连通(即所述分热换热器21与所述第一多头高效螺旋换热器22中C、D和所述第二多头高效螺旋换热器23中E、F连通)分别与供暖闭式水环系统和开式卫生热水循环系统进行热交换。同时可以根据所述第蓄水箱23中探测温度装置检测水温来调整所述分热换热器21与所述第一多头高效螺旋换热器22和所述第二多头高效螺旋换热器23连通方式，当水温高于50℃时所述分热换热器21内部接口装置向左移动，当水温低于35℃时所述分热换热器21内部接口装置向右移动，保证卫生热水水温在40℃左右；单独供暖时所述分热转换器21与所述第一多头高效螺旋换热器22连通(即所述分热转换器21与所述第一多头高效螺旋换热器22中A、B、C、D连通)与闭式供暖水循环系统进行热交换；单独提供卫生热水时所述分热转换器21与所述第二多头高效螺旋换热器23连通(即所述分热转换器21与所述第二多头高效螺旋换热器23中E、F、G、H连通)与开式卫生热水循环系统进行热交换。

Claims (10)

1.一种适用于寒冷地区家用空气源热泵供暖系统，其特征在于：所述系统包括低压变频压缩机(1)、高压压缩机(2)、闪蒸器(3)、储液器(4)、室外换热器(5)、室外风扇(6)、除霜盘管(7)、闪蒸气体过热盘管(8)、压缩机散热回收盘管(9)、低压补气增压管路(10)、第一热力膨胀阀(11)、第二热力膨胀阀(12)、三通电磁阀(13)、第一电磁阀(14)、第二电磁阀(15)、第三电磁阀(16)、第四电磁阀(17)、第五电磁阀(18)、第六电磁阀(19)、第七电磁阀(20)、第八电磁阀(32)、分热转换器(21)、第一多头高效螺旋换热器(22)、第二多头高效螺旋换热器(23)、第一水泵(24)、第二水泵(25)、第一蓄水箱(26)、第二蓄水箱(27)、供热出水管(28)、供热回水管(29)、卫生热水补水口(30)、卫生热水出水口(31)及冷媒工质连接管和水路连接管；所述系统中各设备连接方式为：低压变频压缩机(1)的排气管路经第四电磁阀(17)与高压压缩机(2)相连，高压压缩机(2)的排气管路与分热转换器(21)上端相连，分热转换器(21)下端分别与第一多头高效螺旋换热器(22)上端和第二多头高效螺旋换热器(23)上端相连，第一多头高效螺旋换热器(22)下端和第二多头高效螺旋换热器(23)下端相连后与储液器(4)右端相连，储液器(4)左端制冷剂管路经第六电磁阀(19)、第一热力膨胀阀(11)与室外换热器(5)相连，室外换热器(5)右侧设置室外风扇(6)，室外换热器(5)上端制冷剂管路经第二电磁阀(15)与低压变频压缩机(1)相连，闪蒸器(3)a端制冷剂管路经第二热力膨胀阀(12)、第七电磁阀(20)接至储液器(4)与第六电磁阀(19)相连制冷剂管路的中部，闪蒸器(3)b端制冷剂管路接至低压变频压缩机(1)与第四电磁阀(17)相连制冷剂管路的中部，闪蒸器(3)c端制冷剂管路经第五电磁阀(18)接至第六电磁阀(19)与第一热力膨胀阀(11)相连制冷剂管路的中部，第三电磁阀(16)左端制冷剂管路接至第二电磁阀(15)与室外换热器(5)相连的制冷剂管路上，第三电磁阀(16)右端制冷剂管路接至第四电磁阀(17)与高压压缩机(2)相连制冷剂管路的中部，储液器(4)上端制冷剂管路经闪蒸气体过热盘管(8)、压缩机散热回收盘管(9)、第一电磁阀(14)和低压补气增压管路(10)接至室外换热器(5)与第二电磁阀(15)相连管路上，第八电磁阀(32)上端制冷剂管路与室外换热器(5)上端相连，第八电磁阀(32)下端制冷剂管路与除霜盘管(7)相连，除霜盘管(7)下端制冷剂管路与三通电磁阀(13)b端相连，三通电磁阀(13)a端制冷剂管路接至压缩机散热回收盘管(9)与第一电磁阀(14)相连制冷剂管路的中部，三通电磁阀(13)c端制冷剂管路接至第一热力膨胀阀(11)与室外换热器相连制冷剂管路的中部，第一多头高效螺旋换热器(22)左上端水管路与第一蓄水箱(26)左上端相连，第一蓄水箱(26)右上端水管路经第一水泵(24)与第一多头高效螺旋换热器(22)左下端相连，第一蓄水箱(26)左下端与供热出水管(28)相连，第一蓄水箱(26)右下端与供热回水管(29)相连，第二多头高效螺旋换热器(23)右上端水管路与卫生热水出水口(31)相连，第二多头高效螺旋换热器(23)右下端水管路经第二水泵(25)与第二蓄水箱(27)相连，第二蓄水箱(27)下端水管路与卫生热水补水口(30)相连。

2.按照权利要求1所述的寒冷地区家用空气源热泵供暖系统，其特征在于：所述系统包含高压级单元和两级节流中间不完全冷却单元；高压级单元由所述高压压缩机(2)构成，即在所述低压变频压缩机(1)排气管路和所述分热转换器(21)之间设置所述高压压缩机(2)；两级节流中间不完全冷却单元由所述闪蒸器(3)、所述第二热力膨胀阀(12)、所述第五电磁阀(18)、所述第六电磁阀(19)和所述第七电磁阀(20)构成，即在所述储液器(4)和所述第一热力膨胀阀(11)之间设置所述闪蒸器(3)、所述第二热力膨胀阀(12)、所述第五电磁阀(18)、所述第六电磁阀(19)和所述第七电磁阀(20)；高压级单元和两级节流中间不完全冷却单元构成双级压缩两级节流中间不完全冷却制热循环。

3.按照权利要求1、2所述的寒冷地区家用空气源热泵供暖系统，其中在室外环境温度低于0℃的条件下作制热运行时，所述低压变频压缩机(1)、所述高压压缩机(2)同时工作，构成双级压缩循环；所述闪蒸器(3)内闪蒸气态工质与所述低压变频压缩机(1)排出的气态工质混合，构成两级节流中间不完全冷却循环；其连接方式是由管道将下列部件依次连接而成：所述低压变频压缩机(1)、所述闪蒸器(3)b端、所述第四电磁阀(17)、所述高压压缩机(2)、所述分热转换器(21)、所述第一多头高效螺旋换热器(22)、所述第二多头高效螺旋换热器(23)、所述储液器(4)、所述第七电磁阀(20)、所述第二热力膨胀阀(12)、所述闪蒸器(3)a端、所述闪蒸器(3)c端、所述第五电磁阀(18)、所述第一热力膨胀阀(11)、室外换热器(5)、所述第二电磁阀(15)、所述低压变频压缩机(1)。

4.按照权利要求1、2所述的寒冷地区家用空气源热泵供暖系统，其中在室外环境温度高于0℃的条件下作制热运行时，所述高压压缩机(2)单独工作，构成单级压缩循环；其连接方式是由管道将下列部件依次连接而成：所述高压压缩机(2)、所述分热转换器(21)、所述第一多头高效螺旋换热器(22)、所述第二多头高效螺旋换热器(23)、所述储液器(4)、所述第六电磁阀(19)、所述第一热力膨胀阀(11)、所述室外换热器(5)、所述第三电磁阀(16)、所述高压压缩机(2)。

5.按照权利要求1所述的寒冷地区家用空气源热泵供暖系统，其特征在于：所述闪蒸器(3)机体外部设有所述闪蒸气体过热盘管(8)，来自所述第二热力膨胀阀(12)的冷媒工质在所述闪蒸器(3)内闪蒸后，通过所述闪蒸器(3)外壁与所述闪蒸气体过热盘管(8)内来自所述储液器(4)中的高温高压液态冷媒工质进行热量交换，所述闪蒸器(3)内过热气态工质与所述低压变频压缩机(1)排气混合后与所述高压压缩机(2)相连，解决所述第二热力膨胀阀(12)过热度过小影响其工质流量的问题。

6.按照权利要求1所述的寒冷地区家用空气源热泵供暖系统，其特征在于：所述高压压缩机(2)机体外部设有所述压缩机散热回收盘管(9)；即来自所述闪蒸气体过热盘管(8)中经过换热后的过冷液态冷媒工质，通过所述压缩机散热回收盘管(9)吸收所述高压压缩机(2)机体的散热量，冷却所述高压压缩机(2)的电机，降低排气温度及所述高压压缩机(2)的油温，提高系统制热量和制热效率。

7.按照权利要求1所述的寒冷地区家用空气源热泵供暖系统，其特征在于：所述系统包含所述低压补气增压管路(10)；即在所述室外换热器(5)与所述低压变频压缩机(1)之间设置低压增压补气口，低压增压补气口通过所述低压补气增压管路(10)与所述压缩机散热回收盘管(9)相连，利用所述压缩机散热回收盘管(9)中过热气态工质与所述室外换热器(5)内吸热后的过热气体进行混合，提高吸气温度、降低吸气比容、增大冷媒工质质量流量，从而减小压缩比、增加系统制热量。

8.按照权利要求1所述的寒冷地区家用空气源热泵供暖系统，其特征在于：在所述室外热交换器(5)底部设有所述除霜盘管(7)，该装置与所述室外换热器(5)构成一体；所述除霜盘管(7)是利用来自所述压缩机散热回收盘管(9)中过热气态工质进行除霜；所述室外热交换器(5)内设有的温度探测装置，与微电脑连接控制所述三通电磁阀(13)的导通，当冬季所述室外换热器(5)大量结霜时所述三通电磁阀(13)a、b导通，实现热气体除霜；当所述室外换热器(5)只有微量结霜产生凝结液滴时所述三通电磁阀(13)不开启，由于所述除霜盘管(7)未有制冷剂流过与室外空气不发生热交换，自然排掉液滴而不影响制热效果；所述三通电磁阀(13)a、c的导通，会增大所述室外换热器(5)的换热面积。

9.按照权利要求1所述的寒冷地区家用空气源热泵供暖系统，其特征在于：所述系统包含所述分热转换器(21)、所述第一多头高效螺旋换热器(22)和所述第二多头高效螺旋换热器(23)。

10.按照权利要求1所述的寒冷地区家用空气源热泵供暖系统，其特征在于：所述低压变频压缩机(1)为小型变频调节的变容量压缩机；所述低压变频压缩机(1)根据室外的环境温度的不同进行10％～130％的能量输出；在环境温度为-15℃以下时，所述低压变频压缩机(1)高频运转130％能量输出；在环境温度0℃时，所述低压变频压缩机(1)低频运转30％的能量输出。

Images