CN103234271A - 双系统分氟路热泵热水机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双系统分氟路热泵热水机，包括两蒸发器和相配套的两套压缩系统，以及一流体侧串入蒸发器及配套压缩系统以对外热交换的换热器，每一蒸发器均设有并行的两套流道，从而每一蒸发器的一套流道连接所述换热器及一压缩系统构成第一热泵循环系统，而另一套流道连接所述换热器及另一压缩系统构成第二热泵循环系统，相应地，换热器匹配第一热泵循环系统和第二热泵循环系统对应有隔离的两流道。依据本发明通过使双系统工作时的工况相近而解决当前因为工况不同而产生的弊端。
Description
技术领域
本发明属于热泵技术领域，具体是涉及一种双机组热泵热水机。
背景技术
空气能热泵热水器也称“空气源热泵热水器”、“热泵热水器”、“空气能热水器” 等。空气能热泵热水器能把空气中的低温热能吸收进来，经过压缩机压缩后转化为高温热能，可以用来对水进行加热。这种热水器具有高效节能的特点，其耗电量是同等容量电热水器的1/4，是燃气热水器的1/3。空气能热泵热水器（空气源热泵热水器）的初期投资是煤气、天然气、电热水器的三至五倍，但其日常运行成本较低。
近几年随着市场的逐渐认可和政策的倾向，资本不断注入空气能行业，尤其是大量的家电企业和太阳能热水器企业的介入，使得空气能行业产能急剧扩张，产值迅速攀升。我国空气能热水器经过几年的推广，已经逐步扩展，在未来几年内，市场还将面临巨大的发展机遇，发展的空间很广阔。
尤其是工程技术领域，热泵热水机以其适用温度范围大，制热能效高，热水保证率高等优点，用于洗浴中心，酒店等集中供热水的场所。
当前热泵热水机普遍采用双系统，两系统分布在应用区域的两个分区域，对应两机组并联起来工作，一方面可以降低制造成本，另一方面一个机组不能正常工作并不影响另一个机组的工作。
但是现在的双系统热泵热水机也存在一些缺点，如同时化霜，蒸发器面积受到成本和装配需要的影响，普遍较小，两侧蒸发器吸热不均等问题。原因在于，两个分区域工况并不一样，因而，对蒸发器的影响或者蒸发器对分区域的影响也会不一样，从而造成两侧蒸发器吸热的不均等。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种双系统分氟路热泵热水机，通过使双系统工作时的工况相近而解决当前因为工况不同而产生的弊端。
本发明采用以下技术方案：
一种双系统分氟路热泵热水机，包括两蒸发器和相配套的两套压缩系统，以及一流体侧串入蒸发器及配套压缩系统以对外热交换的换热器，每一蒸发器均设有并行的两套流道，从而每一蒸发器的一套流道连接所述换热器及一压缩系统构成第一热泵循环系统，而另一套流道连接所述换热器及另一压缩系统构成第二热泵循环系统，相应地，换热器匹配第一热泵循环系统和第二热泵循环系统对应有隔离的两流道。
通过以上结构可以看出，依据本发明的所述双系统分氟路热泵热水机，首先是对蒸发器和换热器做出改动，换热器和蒸发器为两压缩系统所共用，从而，使得压缩循环系统在蒸发器端的工况一致，虽然统一蒸发器的两套流道存在配置上的一些差异，但这些差异不足以影响两系统的差别运行，使得无论两蒸发器配置环境差别多大，双系统的系统间差异也会被缩小到可以被忽略，从而两系统的吸热基本相同，驱动能力基本一致，且可以分时运行，适应性更强。
上述双系统分氟路热泵热水机，每一压缩系统配有一个四通阀，该四通阀的两对管口对内连通，对外隔离，从而对应压缩系统的压缩机的进管连接一对管口一管口，出管则连接另一对管口的一管口，两对管口的另两管口其一用于连接所述换热器，另一用于连接对应蒸发器。
上述双系统分氟路热泵热水机，所述换热器为套管换热器。
上述双系统分氟路热泵热水机，所述蒸发器配置的膨胀阀为电子膨胀阀。
附图说明
图1为依据本发明的一种双系统分氟路热泵热水机的结构原理图。
图中：1、压缩机，2、汽液分离器，3、四通阀，4、套管换热器，5、四通阀，6、汽液分离器，7、压缩机，8、干燥过滤器，9、电子膨胀阀，10、分液器，11、蒸发器，12、风机，13、集气器，14、蒸发器，15、分液器，16、电子膨胀阀，17、干燥过滤器。
具体实施方式
参照说明书附图1，首先看两蒸发器，也就是蒸发器14和蒸发器11的配管，对应有分液器10和分液器15，以及集气器13，其中集气器13有一对，分别接入两蒸发器。
在这样的配置中，蒸发器11和蒸发器15为新式的蒸发器，均含有量套流道，并行但相互隔离，两蒸发器的各一个流道通过所述分液器10及一集气器所并联，两蒸发器的另一个流道则通过分液器15及一集气器并联，这样，并联后产生两主干管路，从而与套管换热器4及对应的压缩系统构成双系统。
并且从图中可以看出，套管换热器4匹配两蒸发器也配有两套接口，对应有其内部的两套流道。
在上述结构中，无论两蒸发器的位置如何配置，都能保证两系统在蒸发器侧具有相同或者至少相似的工况，从而从根本上克服了既有双系统工作两蒸发器各自工作的弊端。
进一步的说明：两压缩机机组分别经过两个并联的蒸发器，现有双系统机组是分别经过一个蒸发器。由于两个蒸发器分别位于机器的两侧，环境并不一样，为克服这一客观因素，采用两机组分别经过两个并联的蒸发器，一是当只有一个机组工作时，可以提高蒸发面积，吸热量增加，能效相应提高；二是当两个机组同时并联工作时，可以使两个机组工况相似，减少由于工况不同，造成两机组一个功率大，一个功率小的状况，使机组运行更稳定；三是化霜的时候，可以一个机组继续工作，另一个机组化霜，减少化霜时间，提高能效。
在如图1所示的结构中，采用套管换热器4，显然，其他的换热器在仅用做换热作用时，竟能够对外换热连接。
套管式换热器（一般简称为套管换热器）是以同心套管中的内管作为传热元件的换热器。两种不同直径的管子套在一起组成同心套管，每一段套管称为“一程”，程的内管（传热管）借U形肘管，而外管用短管依次连接成排，固定于支架上。热量通过内管管壁由一种流体传递给另一种流体。通常，热流体（A流体）由上部引入，而冷流体（B流体）则由下部引入。套管中外管的两端与内管用焊接或法兰连接。内管与U形肘管多用法兰连接，便于传热管的清洗和增减。每程传热管的有效长度取4～7米。
由于在双系统既可以制冷也可以制热，换热器的冷流体侧和热流体侧对于蒸发器来说是在两种工作模式下变换的。
这种换热器传热面积最高达18平方米，故适用于小容量换热。当内外管壁温差较大时，可在外管设置U形膨胀节或内外管间采用填料函滑动密封，以减小温差应力，灵活性比较好。
管子可用钢、铸铁、铜、钛、陶瓷、玻璃等制成，若选材得当，它可用于腐蚀性介质的换热。
壳程和管程与冷媒循环和水循环管路配接为对流连接，也就是所述的逆流连接，这种结构可以有效的提高换热效果，换热过程，两种流体出一种相对较高的温阶状态下进行换热。
套管换热器结构比较紧凑，且可以通过包容关系实现高效换热，不过在本方案中，也可以采用其他的换热器，如夹套式换热器，这种换热器是在容器外壁安装夹套制成，结构简单；但其加热面受容器壁面限制，传热系数也不高，但在本方案中不会影响基本换热的运行模式。
再如沉浸式蛇管换热器，这种换热器是将金属管弯绕成各种与容器相适应的形状，并沉浸在容器内的液体中，蛇管换热器的优点是结构简单，能承受高压，这种结构类似于盘管。这里的换热器把盘管排除在外，盘管是要浸入相关流体中以进行换热的设备，在此不予采用。
再如板式换热器，是最古老的一种换热器，显然在本方案中也可以使用。
在本方案中，管路配置较之既有的双系统热泵热水器大大增加，因而需要尽可能的减少管路的使用，为此，需要考虑结构简化的配置方式。
在图1所示的结构中，如四通阀3，其四个管口如图1所示的进行连接，与压缩机1连接的一对管口必然需要隔离，与套管是换热器4和蒸发器连接的一对管口也需要隔离，两对隔离的管口在对外是连通的，这样才能够形成循环连接，在此基础上本领域的技术人员能够清楚地理解四通阀3的内部流道结构。
关于“阀”，本领域的技术人员应当理解，其不仅仅是用来切换的，其基本作用是控制液体通过以降低其压力或改变其流量及流动方向的，不但狭隘的理解阀的概念。
另外，做图1所示的结构中，所配置的膨胀阀采用电子膨胀阀，如电子膨胀阀16，电子膨胀阀是按照预设程序调节蒸发器供液量，因属于电子式调节模式，故称为电子膨胀阀。它适应了制冷机电一体化的发展要求，具有热力膨胀阀无法比拟的优良特性，为制冷系统的智能化控制提供了条件，是一种很有发展前途的自控节能元件。电子膨胀阀与热膨胀阀的基本用途相同，结构上多种多样，但在性能上，两者却存在较大的差异。
在本文所示的应用中，采用电子膨胀阀更好的辅助双系统的协调工作，提高双系统工作的适应性。
Claims (4)
1.一种双系统分氟路热泵热水机，包括两蒸发器和相配套的两套压缩系统，以及一流体侧串入蒸发器及配套压缩系统以对外热交换的换热器，其特征在于，每一蒸发器均设有并行的两套流道，从而每一蒸发器的一套流道连接所述换热器及一压缩系统构成第一热泵循环系统，而另一套流道连接所述换热器及另一压缩系统构成第二热泵循环系统，相应地，换热器匹配第一热泵循环系统和第二热泵循环系统对应有隔离的两流道。
2.根据权利要求1所述的双系统分氟路热泵热水机，其特征在于，每一压缩系统配有一个四通阀，该四通阀的两对管口对内连通，对外隔离，从而对应压缩系统的压缩机的进管连接一对管口一管口，出管则连接另一对管口的一管口，两对管口的另两管口其一用于连接所述换热器，另一用于连接对应蒸发器。
3.根据权利要求1或2所述的双系统分氟路热泵热水机，其特征在于，所述换热器为套管换热器。
4.根据权利要求1所述的双系统分氟路热泵热水机，其特征在于，所述蒸发器配置的膨胀阀为电子膨胀阀。
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