CN103175345A

CN103175345A - 热泵机组

Info

Publication number: CN103175345A
Application number: CN2013101048944A
Authority: CN
Inventors: 徐伟; 刘志坚
Original assignee: China Academy of Building Research CABR
Current assignee: China Academy of Building Research CABR
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2013-06-26

Abstract

本发明提供一种热泵机组，其中，包括：第一换热器，设置在主路上；换热压缩组件，数量为数套，各套所述换热压缩组件分别设置在一条支路上；其中，各所述换热压缩组件包括第二换热器、压缩机和四通阀，所述第二换热器设置在所述第一换热器和所述四通阀的第一接口之间，所述压缩机的两端与所述四通阀的第二接口和第三接口连接，所述四通阀的第四接口与所述第一换热器连接。上述热泵机组工作的热源可以来自于地热、空气热、水热或工业废热。上述热泵机组的第一换热器与地热、空气热、水热或工业废热换热，以实现冷凝或蒸发；第二换热器与用于与用户终端的设备连接，以实现制冷或制暖。

Description

热泵机组

技术领域

本发明涉及机械技术，尤其涉及一种热泵机组。

背景技术

热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。人们所熟悉的“泵”是一种可以提高位能的机械设备，比如水泵主要是将水从低位抽到高位。而“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，提供可被人们所用的高品位热能的装置。目前人们对此类热泵的运用主要是实现单温供给，现有热泵机组的工作原理如附图1所示。

热泵机组包括冷凝器4、压缩机5、蒸发器6、四通阀7和节流阀8，其中，蒸发器6与四通阀7连接，四通阀7还与冷凝器4和压缩机5连接；冷凝器4与蒸发器6连接。此处，冷凝器4与蒸发器6之间还并列设置有两组节流阀8和单向阀9，具体参见图1。

制冷工作时，压缩机5吸入蒸发器6内产生的低压、低温制冷剂蒸汽，保持蒸发器6内的低压状态，创造了蒸发器6内制冷剂液体在低温下沸腾的条件。吸入的制冷剂蒸汽经过压缩，压力和温度都升高，创造了制冷剂能在常温下液化的条件。高压高温的制冷剂蒸汽排入冷凝器4后，在压力不变的情况下被冷却介质冷却，放出热量，温度降低，最后凝结成液体从冷凝器4排出。高压制冷剂液体经过节流阀8节流降压，导致部分制冷剂液体汽化，吸收汽化潜热，使其本身的温度也相应降低，成为低压低温下的湿蒸汽，进入蒸发器6。在蒸发器6中，制冷剂液体在压力不变的情况下，吸收被冷却介质的热量而汽化，形成的低压低温蒸汽再被压缩机5吸走，如此不断循环。蒸发器6中的被冷却介质被冷却之后，可以供给空调或冰箱等设备使用，从而实现制冷。

现有技术至少存在以下问题：在现有的热泵机组中，只能实现一个设备的制冷或制暖，使用效率不高。

发明内容

本发明提供一种热泵机组，用于提高现有热泵机组的使用效率。

本发明提供了一种热泵机组，其中，包括：

第一换热器，设置在主路上；

换热压缩组件，数量为数套，各套所述换热压缩组件分别设置在一条支路上；

其中，各所述换热压缩组件包括第二换热器、压缩机和四通阀，所述第二换热器设置在所述第一换热器和所述四通阀的第一接口之间，所述压缩机的两端与所述四通阀的第二接口和第三接口连接，所述四通阀的第四接口与所述第一换热器连接。

如上所述的热泵机组，优选的是，各套所述换热压缩组件还包括顺序设置在所述第一换热器和所述第二换热器之间的调节阀和节流阀。

如上所述的热泵机组，优选的是，

所述换热压缩组件的数量为两套。

如上所述的热泵机组，优选的是，

各套所述换热压缩组件中的压缩机的输出功率不同。

上述热泵机组工作的热源可以来自于地热、空气热、水热或工业废热。上述热泵机组的第一换热器与地热、空气热、水热或工业废热换热，以实现冷凝或蒸发；第二换热器与用于与用户终端的设备连接，以实现制冷或制暖。另外，支路数量不止一条，能够实现多个输出。

附图说明

图1为现有技术中热泵机组的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的热泵机组的结构示意图；

图3为图2所示热泵机组制冷循环压焓图；

图4为图2所示热泵机组制暖时制冷剂的流向示意图。

具体实施方式

图2为本发明实施例提供的热泵机组的结构示意图，图3为图2所示热泵机组制冷循环压焓图，图4为图2所示热泵机组制暖时制冷剂的流向示意图。

本发明实施例提供一种热泵机组，包括第一换热器1和换热压缩组件3；第一换热器1设置在主路2上；换热压缩组件3数量为数套，各套所述换热压缩组件3分别设置在一条支路上；其中，各所述换热压缩组件3包括第二换热器31、压缩机32和四通阀33，所述第二换热器31设置在所述第一换热器1和所述四通阀33的第一接口之间，所述压缩机32的两端与所述四通阀33的第二接口和第三接口连接，所述四通阀33的第四接口与所述第一换热器1连接。

此处的各个部件，第一换热器、第二换热器、压缩机和四通阀都可以采用已经产品。各个部件之间一般采用金属管连接，优选可以采用导热性能好的铜管连接。

热泵机组具有多条支路，每条支路上设置有一套换热压缩组件，各套换热压缩组件与第一换热器配合，形成完整的热泵工作回路，每个第二换热器作为用户端，能够实现一个输出，以实现制冷或制热。具有多个回路就能够实现多个输出。对于对一条热泵工作回路而言，其工作原理与现有技术中的热泵机组原理相同。

换热压缩组件3的数量取决于实际需要的用户端数量，比如为两套、三套或多套。此处，所述换热压缩组件3的数量优选为两套。具有两条支路的热泵机组能够满足日常家用需求。

为了便于调节各个支路上制冷剂的流量，优选地，各套所述换热压缩组件3还包括顺序设置在所述第一换热器1和所述第二换热器31之间的调节阀34和节流阀35。

实际应用中，各个用户端所需要的温度可能不同，故，可选地，各套所述换热压缩组件中的压缩机的输出功率不同。具体而言，可以选用型号不同的压缩机。

下面以设置两套换热压缩组件为例，来详细说明上述热泵机组的制冷和制热工作流程。

在夏季工况时，上述热泵机组能够实现制冷作用，第一换热器1作为室外机，此时制冷剂作为冷媒。制冷过程如下：

此时，室外机第一换热器1作为冷凝器，主要是实现冷凝。此工况下，制冷剂的流向为：第一换热器1→各个支路上的四通阀33→各个支路上的压缩机32→各个支路上的四通阀33→各个支路上的第二换热器31→各个支路上的节流阀35→各个支路上的调节阀34→第一换热器1。制冷剂在第一换热器1中与室外空气换热，从高压冷媒变为低压冷媒。低压冷媒经过各个支路上的压缩机32之后，被压缩成高压冷媒。此处，由于各个支路上压缩机32的输出功率不同，低压冷媒被压缩的比例不同，故压缩后得到的高压冷媒经各个支路上的第二换热器31后，蒸发温度也不同，故室内用热设备从各个支路上的第二换热器31处获取的冷却水温度也不同，故可实现多个不同温度要求的制冷。

在冬季工况时，上述热泵机组能够实现制暖作用，第一换热器1作为室外机，此时制冷剂作为热媒。与制冷过程相比，此时，各个支路上的四通阀33、节流阀35和调节阀34都会换向。制暖过程如下：

此时，室外机第一换热器1作为蒸发器，主要是实现蒸发。此工况下，制冷剂的流向为：第一换热器1→各个支路上的节流阀35→各个支路上的调节阀34→各个支路上的第二换热器31→各个支路上的四通阀33→各个支路上的压缩机32→各个支路上的四通阀33→第一换热器1。制冷剂在第一换热器1中与室外空气换热，从低压冷媒变为高压冷媒。高压冷媒经过各个支路上的节流阀35和调节阀34之后，进入到各个支路上的第二换热器31中被冷凝，冷凝放热，从而可以加热作用。此处，由于各个支路上压缩机32的输出功率不同，低压冷媒被压缩的比例不同，故压缩后得到的高压冷媒经各个支路上的第二换热器31后，蒸发温度也不同，故室内用热设备从各个支路上的第二换热器31处获取的加热温度也不同，故可实现多个不同温度要求的制暖。

上述热泵机组具有多条支路，每条支路上设置有一套换热压缩组件，各套换热压缩组件与第一换热器配合，形成完整的热泵工作回路，每个第二换热器作为用户端，能够实现一个输出，以实现制冷或制热。可见，具有多个回路就能够实现多个输出。与现有技术相比，上述热泵机组能够实现多个输出，且各个支路上制冷或制暖的温度可以不同，从而提高热泵机组的使用效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种热泵机组，其特征在于，包括：

第一换热器，设置在主路上；

2.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，各套所述换热压缩组件还包括顺序设置在所述第一换热器和所述第二换热器之间的调节阀和节流阀。

3.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，

所述换热压缩组件的数量为两套。

4.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，

各套所述换热压缩组件中的压缩机的输出功率不同。