CN111189263A - 高效节能型空气源热泵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高效节能型空气源热泵，包括冷剂压缩装置、综合供热单元和节能模块，冷剂压缩装置的出口与综合供热单元的进口连通，节能模块包括并联设置的第一节能模块和第二节能模块；第一节能模块包括串联设置的第一热交换器和第一控制模块，第一热交换器的出口连通和冷剂压缩装置的进口，进口通过第一控制模块连通综合供热单元的出口；第二节能模块包括串联设置的第二热交换器和第二控制模块，第二热交换器的出口连通和冷剂压缩装置的进口，进口通过第二控制模块连通综合供热单元的出口；第一控制模块、第二控制模块设置为能够控制第一热交换器、第二热交换器交替进行融霜。本发明能够避免了系统制热的停机与冷剂压缩装置的高压风险。

Description

高效节能型空气源热泵
技术领域
本发明涉及空气源热泵领域，具体地，涉及一种高效节能型空气源热泵。
背景技术
空气源热泵是一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置。它是热泵的一种形式。顾名思义，热泵也就是像泵那样，可以把不能直接利用的低位热能(如空气、土壤、水中所含的热量)转换为可以利用的高位热能，从而达到节约部分高位能(如煤、燃气、油、电能等)的目的。
现有的空气源热泵系统在冬季持续性供热时，在进行融霜模式时，四通阀换向系统有着供热高负荷间断的问题，具体原因在于，在冬季板翅结合式热交换器温度低于零下，高负荷制热模式运行时，板翅结合式热交换器翅片上易形成结霜层覆盖，降低板翅结合式热交换器的换热量，严重影响热泵机组的工作效率。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种高效节能型空气源热泵，能够有效改善空气源热泵板翅结合式热交换器的形成结霜层覆盖情况，从而提高系统制热量，并使得空气源热泵机组在室外温度较低的情况下实现机组持续供热，且有效避免冷剂压缩装置过热风险。
根据本发明提供的高效节能型空气源热泵，包括冷剂压缩装置和综合供热单元，所述冷剂压缩装置的出口与所述综合供热单元的进口连通，其特征在于，还包括节能模块，所述节能模块包括并联设置的第一节能模块和第二节能模块；
所述第一节能模块包括串联设置的第一热交换器和第一控制模块，所述第一热交换器的出口连通和所述冷剂压缩装置的进口，进口通过第一控制模块连通所述综合供热单元的出口；
所述第二节能模块包括串联设置的第二热交换器和第二控制模块，所述第二热交换器的出口连通和所述冷剂压缩装置的进口，进口通过第二控制模块连通所述综合供热单元的出口；
所述第一控制模块、所述第二控制模块设置为能够控制所述第一热交换器、所述第二热交换器交替进行融霜。
优选地，所述第一控制模块设置为能够控制所述第一热交换器的进口通过第一主管路连通所述综合供热单元的出口，以进行取热或控制第一热交换器的进口通过第一旁通管路连通所述综合供热单元的出口，以进行融霜；
所述第二控制模块设置为能够控制所述第二热交换器的进口通过第二主管路连通所述综合供热单元的出口，以进行取热或控制第二热交换器的进口通过第二旁通管路连通所述综合供热单元的出口，以进行融霜。
优选地，所述第一控制模块还包括第一电磁阀和第一电子膨胀阀，所述第一电磁阀设置在所述第一旁通管路上，所述第一电子膨胀阀设置在所述第一主管路上；
所述第二控制模块还包括第二电磁阀和第二电子膨胀阀，所述第二电磁阀设置在所述第二旁通管路上，所述第二电子膨胀阀设置在所述第二主管路上。
优选地，还包括干燥过滤器，所述干燥过滤器的进口与所述综合供热单元的出口连接，所述干燥过滤器的出口通过第一三通阀分别与所述第一节能模块和第二节能模块连接的进口连接。
优选地，所述第一三通阀设置有第一外套层；所述第一外套层采用不锈钢制成。
优选地，还包括带气液分离功能的油分离器；
所述带气液分离功能的油分离器的进口通过第二三通阀分别与所述第一节能模块和第二节能模块连接的出口连接，所述带气液分离功能的油分离器的出口与所述冷剂压缩装置的进口连接。
优选地，所述第二三通阀设置有第二外套层；所述第二外套层采用不锈钢制成。
优选地，所述冷剂压缩装置通过四通阀分别与所述带气液分离功能的油分离器和综合供热单元连接。
优选地，所述冷剂压缩装置的出口管径与综合供热单元的进口管径相等；
所述综合供热单元的出口管径与所述干燥过滤器的进口管径相同。
本发明提供的高效节能型空气源热泵使用方法，包括如下步骤：
步骤S1：通过所述第一控制模块控制所述第一热交换器通过第一旁通管路连通所述综合供热单元的出口，以进行融霜；
步骤S2：通过所述第二控制模块控制所述第二热交换器通过第二旁通管路连通所述综合供热单元的出口，以进行融霜；
步骤S3：通过所述第一控制模块控制所述第一热交换器通过第一主管路连通所述综合供热单元的出口，以进行取热；
步骤S4：通过所述第二控制模块控制所述第二热交换器通过第二主管路连通所述综合供热单元的出口，以进行取热。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明并联设置有第一节能模块和第二节能模块，所述第一节能模块包括串联设置的第一热交换器和第一控制模块，所述第二节能模块包括串联设置的第二热交换器和第二控制模块，能够通过第一控制模块、第二控制模块使的室外第一换热器与室外第二换热器交替进行融霜，避免了系统制热的停机与冷剂压缩装置的高压风险。
本发明能够有效改善空气源热泵板中热交换器的形成结霜层覆盖情况，从而提高系统制热量，并使得空气源热泵机组在室外温度较低的情况下实现机组持续供热，且有效避免冷剂压缩装置过热风险
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明中高效节能型空气源热泵的一种结构示意图；
图2为本发明中高效节能型空气源热泵的另一种结构示意图；
图3为本发明中高效节能型空气源热泵使用方法的步骤流程图。
图中：
1为冷剂压缩装置；2为综合供热单元；3为干燥过滤器；4为第一三通阀；5为第一电子膨胀阀；6为第一旁通管路；7为第一电磁阀；8为第二电子膨胀阀；9为第二旁通管路；10为第二电磁阀；11为第一热交换器；12为第二热交换器；13为第二三通阀；14为带气液分离功能的油分离器。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接即可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
图1为本发明中高效节能型空气源热泵的一种结构示意图，图2为本发明一种高效节能型空气源热泵的另一种结构示意图，如图1、图2所示，本发明提供的高效节能型空气源热泵，包括依次由冷剂压缩装置1、综合供热单元2、干燥过滤器3、节能模块、带气液分离功能的油分离器14串联而成的回路：
在本发明实施例中，冷剂压缩装置1通过四通阀分别与所述带气液分离功能的油分离器14和综合供热单元2连接，即四通阀包括相互连通的第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，所述第一接口与冷剂压缩装置1的进口连通，第二接口与冷剂压缩装置1的出口连通，第三接口与综合供热单元2的进口连通，第四接口与带气液分离功能的油分离器14的出口连通。
所述综合供热单元2的出口与干燥过滤器3的进口连通，所述干燥过滤器3的出口与节能模块的进口连通，所述节能模块的出口与所述带气液分离功能的油分离器14的进口连通。
在本发明实施例中，所述节能模块包括并联设置的第一节能模块和第二节能模块，所述干燥过滤器3的出口通过第一三通阀4分别与所述第一节能模块和第二节能模块的进口连通，所述第一节能模块和第二节能模块的出口通过第二三通阀13与所述带气液分离功能的油分离器14的进口连通；
进一步的，所述第一三通阀设置有第一外套层；所述第一外套层采用不锈钢制成，所述第二三通阀设置有第二外套层；所述第二外套层采用不锈钢制成，具体为，所述第一三通阀4和第二三通阀13均为外套304不锈钢内结合纯铜质同径式三通阀式。
在本发明实施例中，所述第一节能模块包括串联设置的第一热交换器11和第一控制模块，所述第二节能模块包括串联设置的第二热交换器12和第二控制模块：
所述第一控制模块包括第一电子膨胀阀5和第一电磁阀7，所述第一电子膨胀阀5与所述第一热交换器11串联，第一电子膨胀阀5设置在连通第一热交换器11进口的第一主管路上，即第一电子膨胀阀5的进口与第一三通阀4的出口连接，第一电子膨胀阀5的出口与第一热交换器11的进口连接；所述第一电磁阀7通过第一旁通管路6与所述第一电子膨胀阀5并联，即第一旁通管路6的进口与第一电子膨胀阀5的进口连接，第一旁通管路6的出口与第一电子膨胀阀5的出口连接。
所述第二控制模块包括第二电子膨胀阀8和第二电磁阀10，所述第二电子膨胀阀8与所述第二热交换器12串联，第二电子膨胀阀8设置在连通第二热交换器12进口的第二主管路上，即第二电子膨胀阀8的进口与第一三通阀4的出口连接，第二电子膨胀阀8的出口与第二热交换器12的进口连接；所述第二电磁阀10通过第二旁通管路9与所述第二电子膨胀阀8并联，即第二旁通管路9的进口与第二电子膨胀阀8的进口连接，第二旁通管路9的出口与第二电子膨胀阀8的出口连接。
在本发明实施例中，所述第一热交换器11和所述第二热交换器12均为风冷换热器，优选为板翅式换热器；综合供热单元2为水冷换热器。所述第一电磁阀7和所述第二电子阀10采用先导式电磁阀；所述第一电子膨胀阀5和所述第二电子膨胀阀8采用电动式电子膨胀阀。所述干燥过滤器3采用卧式叠片式干燥过滤器。
在本发明实施例中，所述冷剂压缩装置1、所述综合供热单元2、所述干燥过滤器3、所述节能模块、所述带气液分离功能的油分离器14之间全部通过紫铜管连接，且紫铜管的管径应当根据系统供热量计算。
所述冷剂压缩装置1的出口管径应当与所述综合供热单元2的进口管径相等，其连接管路应当为本发明中高效节能型空气源热泵上的最大管径。综合供热单元2的出口管径应当与干燥过滤器3的进口管径相同。
在本实施例中，第一控制模块的出口管径应当与第一热交换器11的进口管径相同，其管径应当比干燥过滤器3的出口小一个标准型号；同理，第二控制模块的出口管径应当与第二热交换器12的进口管径相同，其管径应当比干燥过滤器3的出口小一个标准型号。
在本发明实施例中，所述节能模块包括第一节能模块和第二节能模块，第一节能模块包括串联的第一热交换器11和第一电子膨胀阀5，第二节能模块包括串联的第二热交换器12和第二电子膨胀阀8，在第一电子膨胀阀5上并联设置了第一旁通管路6，第二电子膨胀阀8上并联设置了第二旁通管路9，并在第一旁通管路6上设置了第一电磁阀7，第二旁通管路9上设置了第二电磁阀10。
图3为本发明中高效节能型空气源热泵使用方法的步骤流程图，如图3所示，本发明提供的高效节能型空气源热泵使用方法，包括如下步骤：
步骤S1：通过所述第一控制模块控制所述第一热交换器11通过第一旁通管路6连通所述综合供热单元2的出口，以进行融霜；
步骤S2：通过所述第二控制模块控制所述第二热交换器12通过第二旁通管路9连通所述综合供热单元2的出口，以进行融霜；
步骤S3：通过所述第一控制模块控制所述第一热交换器11通过第一主管路6连通所述综合供热单元2的出口，以进行取热；
步骤S4：通过所述第二控制模块控制所述第二热交换器12通过第二主管路9连通所述综合供热单元2的出口，以进行取热。
具体为，当本发明提供的高效节能型空气源热泵正常运行时，所述第一电磁阀7、第二电磁阀10呈常闭状态，所述第一电子膨胀阀5、第二电子膨胀阀8正常工作。当进行融霜时，将第一电磁阀7打开，第一电子膨胀阀5关闭，并控制第一电磁阀7打开25分钟，通过第一旁通管路6供热对第一热交换器11融霜；在第一电磁阀7打开25分钟后，打开第二电磁阀10并关闭第二电子膨胀阀8，将第一旁通管路6关闭，通过第二旁通管路9对第二热交换器12进行融霜，设置第二电磁阀10呈打开状态25分钟后关闭并打开第二电子膨胀阀8。
在本发明实施例中，还可以设置第一电磁阀7和第二电磁阀10连锁控制，第一电子膨胀阀5和第二电子膨胀阀8连锁控制，使室外第一换热器与室外第二换热器交替进行融霜，避免了系统制热的停机与冷剂压缩装置的高压风险。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种高效节能型空气源热泵，包括冷剂压缩装置和综合供热单元，所述冷剂压缩装置的出口与所述综合供热单元的进口连通，其特征在于，还包括节能模块，所述节能模块包括并联设置的第一节能模块和第二节能模块；
所述第一节能模块包括串联设置的第一热交换器和第一控制模块，所述第一热交换器的出口连通和所述冷剂压缩装置的进口，进口通过第一控制模块连通所述综合供热单元的出口；
所述第二节能模块包括串联设置的第二热交换器和第二控制模块，所述第二热交换器的出口连通和所述冷剂压缩装置的进口，进口通过第二控制模块连通所述综合供热单元的出口；
所述第一控制模块、所述第二控制模块设置为能够控制所述第一热交换器、所述第二热交换器交替进行融霜。
2.根据权利要求1所述的高效节能型空气源热泵，其特征在于，所述第一控制模块设置为能够控制所述第一热交换器的进口通过第一主管路连通所述综合供热单元的出口，以进行取热或控制第一热交换器的进口通过第一旁通管路连通所述综合供热单元的出口，以进行融霜；
所述第二控制模块设置为能够控制所述第二热交换器的进口通过第二主管路连通所述综合供热单元的出口，以进行取热或控制第二热交换器的进口通过第二旁通管路连通所述综合供热单元的出口，以进行融霜。
3.根据权利要求2所述的高效节能型空气源热泵，其特征在于，所述第一控制模块还包括第一电磁阀和第一电子膨胀阀，所述第一电磁阀设置在所述第一旁通管路上，所述第一电子膨胀阀设置在所述第一主管路上；
所述第二控制模块还包括第二电磁阀和第二电子膨胀阀，所述第二电磁阀设置在所述第二旁通管路上，所述第二电子膨胀阀设置在所述第二主管路上。
4.根据权利要求1所述的高效节能型空气源热泵，其特征在于，还包括干燥过滤器，所述干燥过滤器的进口与所述综合供热单元的出口连接，所述干燥过滤器的出口通过第一三通阀分别与所述第一节能模块和第二节能模块连接的进口连接。
5.根据权利要求4所述的高效节能型空气源热泵，其特征在于，所述第一三通阀设置有第一外套层；所述第一外套层采用不锈钢制成。
6.根据权利要求1所述的高效节能型空气源热泵，其特征在于，还包括带气液分离功能的油分离器；
所述带气液分离功能的油分离器的进口通过第二三通阀分别与所述第一节能模块和第二节能模块连接的出口连接，所述带气液分离功能的油分离器的出口与所述冷剂压缩装置的进口连接。
7.根据权利要求6所述的高效节能型空气源热泵，其特征在于，所述第二三通阀设置有第二外套层；所述第二外套层采用不锈钢制成。
8.根据权利要求6所述的高效节能型空气源热泵，其特征在于，所述冷剂压缩装置通过四通阀分别与所述带气液分离功能的油分离器和综合供热单元连接。
9.根据权利要求4所述的高效节能型空气源热泵，其特征在于，所述冷剂压缩装置的出口管径与综合供热单元的进口管径相等；
所述综合供热单元的出口管径与所述干燥过滤器的进口管径相同。
10.根据权利要求4所述的高效节能型空气源热泵，其特征在于，当控制所述第一热交换器、所述第二热交换器交替进行融霜时，包括如下步骤：
步骤S1：通过所述第一控制模块控制所述第一热交换器通过第一旁通管路连通所述综合供热单元的出口，以进行融霜；
步骤S2：通过所述第二控制模块控制所述第二热交换器通过第二旁通管路连通所述综合供热单元的出口，以进行融霜；
步骤S3：通过所述第一控制模块控制所述第一热交换器通过第一主管路连通所述综合供热单元的出口，以进行取热；
步骤S4：通过所述第二控制模块控制所述第二热交换器通过第二主管路连通所述综合供热单元的出口，以进行取热。
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