CN102759236B - 热泵机组增焓器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可提高压缩机吸口温度和压力，使机组在恶劣环境下能高效运行的热泵机组增焓器，包括蓄热腔体、增焓腔体、箱体、保温层、耐高温导热油管、翅片换热器、变频风机，蓄热腔体设有耐高温导热油管、电加热棒、固体蓄热材料，耐高温导热油管内部设有电加热棒，上部设有固体蓄热材料，蓄热材料的下部设有蓄热材料支架，蓄热腔体的一侧上部设有热风进风口，下部设有热风回风口，增焓腔体设有翅片换热器、焓值控制器、回气总管、变频风机、电子膨胀阀，在增焓腔体下部设有变频风机，中部设有翅片换热器，翅片换热器与焓值控制器通过回气总管连接，在进气总管的下部设有电子膨胀阀和连接储液器管。其不仅用于各类空气源热泵，还适用于水源热泵和土壤源热泵。

Description

热泵机组增焓器
技术领域
本发明涉及中央空调空气源热泵机组，尤其涉及一种热泵机组增焓器，主要用于冬季提高压缩机吸口蒸发温度和压力的一种装置。
背景技术
人类在经历了农业文明时代和工业文明时代之后，正在进入一个崭新的时代——生态文明时代。工业文明带来人类社会进步、经济高速增长的同时，也带给人类臭氧空洞、温室效应、全球变暖、物种灭绝、资源枯竭、天气污染、人口爆炸、土地侵蚀和荒漠化等严重威胁人类自身生存的问题。所以生态问题成为一个亟待解决的问题，在全世界范围内要比以往更加关注能源、环境与可持续发展之间的关系，并且我国由于以燃煤为主的能源结构已经造成了极为严重的大气污染。因此，要实现经济的可持续发展，必须尽可能多地利用清洁的可再生能源，同时加大节能的力度，而冬季供暖、夏季制冷的热泵系统是一个很好的选择。现在我国已大面积采用空气源热泵、水源热泵及大地耦合式(土壤源)热泵系统为建筑物采暖和制冷，空气源热泵系统在环境温度低于-15℃时，由于蒸发温度低，压缩机压缩比大，损坏压缩机，机组就不能正常运行，水源热泵和土壤源热泵由于受地区地质条件的限制不能广泛利用，空气源热泵不受地质条件限制，但受地区环境温度限制，如果解决了环境温度限制，空气源热泵系统的应用将不受地域限制，应用更为广泛。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能充分把太阳能、低谷电和普通空气源热泵结合起来，做到能源互补，提高热泵机组工作效率，为用户节约运行费用的热泵机组增焓器，本装置可提高压缩机吸口温度和压力，使机组在恶劣环境下能高效运行。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：热泵机组增焓器，包括蓄热腔体、增焓腔体、箱体、保温层、耐高温导热油管、翅片换热器、变频风机，其特征在于所述的蓄热腔体设有耐高温导热油管、电加热棒、固体蓄热材料，所述的耐高温导热油管内部设有多个电加热棒，上部设有固体蓄热材料，固体蓄热材料的下部设有蓄热材料支架，蓄热腔体的一侧上部设有热风进风口，下部设有热风回风口。
所述的增焓腔体设有翅片换热器、焓值控制器、回气总管、变频风机、电子膨胀阀，在增焓腔体下部设有变频风机，中部设有翅片换热器，翅片换热器与焓值控制器通过回气总管连接，在进气总管的下部设有电子膨胀阀和连接储液器管。
所述的箱体设有保温层。
本发明的工作原理是，将进气总管(10)、回气总管(9)和连接储液器管(12)串接在原普通空气源热泵空调机组工作回路中，冬季制冷工质通过空气源热泵机组的蒸发器吸入室外环境大气中的部分热量变为气体进入增焓器进气总管(10)，到翅片换热器(7)，变频风机(13)和电子膨胀阀(11)通过焓值控制器(8)自动控制把太阳能聚焦加热的耐高温导热油输送到耐高温导热油管(1)或采用低谷电通过电加热棒(2)给固体蓄热材料(3)进行蓄热保存在蓄热腔体(16)内，耐高温保温层(15)确保热量损失很少，变频风机通过焓值控制器来的反馈信号控制风速，电子膨胀阀通过焓值控制器来的反馈信号控制喷液量，两者相互作用确保压缩机吸口温度和压力达到设计值，太阳能聚焦蓄热可达350℃，低谷电蓄热可达800℃，使回气总管(9)即压缩机吸口温度和压力达到设计值来保证空气源热泵在低温环境下高效运行。
本发明的有益效果在于：充分的把太阳能、低谷电和普通空气源热泵结合起来，做到能源互补，提高了热泵机组工作效率，为用户节约了运行费用，使空气源热泵打破了原有的局限性也可以说采用热泵机组增焓器，空气源热泵可在任何地区使用，大大的提高了空气源热泵应用范围，为我国可再生能源提供了一种新的技术思路。热泵机组增焓器也可以和水源热泵及土壤源热泵相结合使用。可利用这种装置和太阳能蓄热、低谷电蓄热及其他廉价能源相结合，来提高空气源热泵机组的蒸发温度和压力，使空气源热泵系统的应用更省钱广泛。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明；
图1为本发明的系统回路框图。
图中，1、耐高温导热油管，2、电加热棒，3、固体蓄热材料，4、蓄热材料支架，5、热风回风口，6、热风进风口，7、翅片换热器，8、焓值控制器，9、回气总管，10、进气总管，11、电子膨胀阀，12、连接储液器管，13、变频风机，14、箱体，15、保温层，16、蓄热腔体，17、增焓腔体。
具体实施例
如图所示，热泵机组增焓器，包括蓄热腔体(16)、增焓腔体(17)、箱体(14)、保温层(15)、耐高温导热油管(1)、翅片换热器(7)、变频风机(13)，蓄热腔体(16)内设有耐高温导热油管(1)、电加热棒(2)、固体蓄热材料(3)，耐高温导热油管(1)内部设有多个电加热棒(2)，上部设有固体蓄热材料(3)，固体蓄热材料(3)的下部设有蓄热材料支架(4)，在增焓腔体(17)下部设有变频风机(13)，中部设有翅片换热器(7)，翅片换热器(7)与焓值控制器(8)通过回气总管(9)连接，在进气总管(10)的下部设有电子膨胀阀(11)和连接储液器管(12)。首先将普通空气源热泵空调机组连接到热泵机组增焓器，采用太阳能聚焦或低谷电给蓄热腔体(16)中的固体蓄热材料(3)蓄热，热泵机组启动，制冷工质在热泵机组室外蒸发器内蒸发，吸取环境空气中的热量变为气体，进入增焓器增焓腔体(17)中的翅片换热器(7)，变频风机(13)和电子膨胀阀(11)在焓值控制器(8)的反馈信号控制下使压缩机吸口温度、压力达到设计值，气体工质被压缩机压缩为高温高压气体，进入冷凝器，把热量传给采暖循环水，气体工质在冷凝器内被冷却为液体，通过膨胀阀节流进入室外蒸发器进行蒸发吸热，如此循环，为建筑物冬季提供热源。
如本实施例的空调办公楼的建筑面积为：1000m2，热负荷按50kW计算，运行时间每天10小时，则普通空气源热泵机组可选择制热量30kW左右的普通空气源热泵机组；增焓器选择蓄热量300kWh的增焓器，普通空气源热泵机组COP＝3左右，输入功率为10kW，加了增焓器后，机组COP＝4.8，机组输入功率10.4kW，机组制热量可达50kW满足建筑物需求。通过计算和实例，采用太阳能聚焦蓄热，可以提高普通空气源热泵机组制热效率60％(可节少55％的运行费用)，采用低谷电蓄热(低谷电与高峰电价比为1∶4)，可以提高普通空气源热泵机组制热效率35％(可节少30％的运行费用)。

Claims (2)

1.热泵机组增焓器，包括蓄热腔体、增焓腔体、箱体、保温层、耐高温导热油管、翅片换热器、变频风机，其特征在于所述的蓄热腔体中设有耐高温导热油管、电加热棒、固体蓄热材料，耐高温导热油管内部设有多个电加热棒，上部设有固体蓄热材料，固体蓄热材料的下部设有蓄热材料支架，蓄热腔体的一侧上部设有热风进风口，下部设有热风回风口，所述的增焓腔体中设有翅片换热器、焓值控制器、回气总管、变频风机、电子膨胀阀，在增焓腔体下部设有变频风机，中部设有翅片换热器，翅片换热器与焓值控制器通过回气总管连接，在进气总管的下部设有电子膨胀阀和连接储液器管。
2.根据权利要求1所述的热泵机组增焓器，其特征在于所述的箱体设有保温层。
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