CN114322307B - 用于低温环境下的空气源热泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于低温环境下的空气源热泵，属于热泵领域，本发明的空气源热泵包括：第一空气源单元和第二空气源单元，第一空气源单元包括第一水箱，第二空气源单元包括第二水箱，第一水箱和第二水箱分别通过传输排水管连通主储水箱，主储水箱侧方设有副储水箱，副储水箱上端盖接聚光盖体，聚光盖体中部设有透镜，副储水箱上部设有集热件，集热件侧方通过连接杆体与副储水箱内壁连接，集热件下方设有聚光板，聚光板上均设透水通孔。本发明有效解决在极低的温度下，使用空气源热泵制备热水时会出现压缩比过高的问题，采用双空气源单元，避免制冷剂在高温和低温下出现的热物性变化问题，有效提高空气源热泵制热量和能效。

Description

用于低温环境下的空气源热泵

技术领域

本发明属于热泵技术领域，具体涉及一种用于低温环境下的空气源热泵。

背景技术

随着经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，人们对能源的需求不断扩大，因此带来两大难题：一是煤、石油和天然气等矿物燃料的有限储量所产生的能源危机；二是矿物燃料的燃烧而排放的废气所产生的环境污染和温室效应。因此，发展新型能源成为一个重大的课题。空气源热泵，作为热泵技术的一种，有“ 大自然能量的搬运工”的美誉，有着使用成本低、易操作、采暖效果好、安全、干净等多重优势。但是，空气源热泵的性能随着蒸发温度的降低而急剧下降，在极低的温度下，如我国北方的冬季，使用空气源热泵制备热水时会出现压缩比过高的问题，严重影响机组的性能，这同时也限制了冬季空气源热泵在寒冷地区的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种的用于低温环境下的空气源热泵，有效解决在极低的温度下，使用空气源热泵制备热水时会出现压缩比过高的问题，采用双空气源单元，避免制冷剂在高温和低温下出现的热物性变化问题，有效提高空气源热泵制热量和能效，并降低热量在传输过程中散失率。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：用于低温环境下的空气源热泵，包括：第一空气源单元和第二空气源单元，第一空气源单元和第二空气源单元分别与控制单连接并由其控制，第一空气源单元包括第一水箱，第二空气源单元包括第二水箱，第一水箱和第二水箱分别通过传输排水管连通主储水箱，第一水箱和第二水箱侧方分别设有副储水箱，副储水箱的上端盖接有透明外凸的聚光盖体，聚光盖体中部设有用于聚光的透镜，副储水箱上部中心处设有集热件，集热件侧方通过连接杆体与副储水箱内壁连接，集热件下方设有内截面为内凹的弧形聚光板，聚光板上均设透水通孔。集热件为导热金属件，如铜或铝等，传输排水管上设有第一控制阀，第一控制阀与控制单元连接。本发明通过设计双空气源单元的方式来进行制备热水，两空气源单元的主要区别在于压缩机可在不同环境温度下工作，特别是在低温环境和高温环境情况下，通过控制单元自主控制在不同环境温度情况下启动对应空气源单元，实现智能化控制，避免不同压缩机的制冷剂在高温和低温下出现的热物性变化问题，有效提高空气源热泵制热量和能效，为提高热水加热效率以及多元化利用能量对水体加热，通过设有的副储水箱分别与第一水箱和第二水箱联通，这样可扩大第一水箱和第二水箱的储水量，在第一水箱和第二水箱内加热水体排出后可由副储水箱第一时间对第一水箱和第二水箱供水，可避免断水或高楼层供水水压不足供水速度过慢的问题，在副储水箱上端部设置的聚光盖体和聚光透镜的方式对自然光线进行聚光，特别是聚集阳光照射副储水箱内的集热件，使集热件的温度不断升高并对集热件附近水体形成加热，这样避免聚光对副储水箱照射造成其损坏也实现利用阳光加热水体，这样在较为寒冷的北方提供另一水体加热方案，副储水箱内部水体的加热间接缩短副储水箱送入第一水箱和第二水箱后水体的加热时间，更进一步的，在副储水箱内设置与聚光盖体弧面相反的聚光板并在其表面开设透水通孔，透水通孔的开设保证水体正常在副储水箱内上下流动同时避免聚光光线通过过量的透水通孔散射至副储水箱内下部降低聚光加热效果，对于通过聚光盖体和聚光透镜部分光线会偏离聚光点，造成聚光加热集热件效率下降，对于偏离聚光路径散射至副储水箱内壁方向的光线与聚光板接触形成反射改变其传递路径照射至集热件底部，解决聚光光线偏离导致聚光加热效率下降问题并实现较为全面的加热集热件上下部分，保证集热件不同位置被加热温度均衡以此达到对副储水箱内不同水层的水体加热均匀，也有效提高空气源热泵制热量和能效。

上述技术方案中，副储水箱为两个，第一空气源单元中的第一水箱和副储水箱连接方式为：第一水箱上端侧方通过存水副管体连通于副储水箱顶部；第二空气源单元中的第二水箱和副储水箱连接方式为：第二水箱上端侧方通过存水副管体连通于副储水箱顶部；聚光盖体上开设有与存水副管体装配的第一装配孔，副储水箱内储水水平面高度低于第一水箱和第二水箱储水水平面高度，第一空气源单元中的一副储水箱通过管体与第一水箱联通且连接的管体上设有控制阀门；第二空气源单元中的另一副储水箱通过管体与第二水箱联通且连接的管体上设有控制阀门。将副储水箱的储水水平高度设置低于第一水箱和第二水箱的方式可实现在第一水箱和第二水箱进水过程中关闭副储水箱底端的管体上的阀门，使第一水箱和第二水箱中满出水体由于水差高度自然通过存水副管流至副储水箱内，省去过多的水泵也有效预防第一水箱和第二水箱冲水过量导致第一水箱和第二水箱内部水压过大的问题，在第一水箱和第二水箱内水体加热完成送入主储水箱后，有控制单元控制与第一水箱和第二水箱连通的副储水箱底部管体的阀门打开将副储水箱内的水体送入第一水箱和第二水箱内，直至左右两水箱内水体水位一致，即部分水体仍然保留在副储水箱内，这样第一水箱和第二水箱内水体被使用完后副储水箱内水体可持续补充，防止一次性将全部水体送入第一水箱和第二水箱内造成水体全部使用完导致加热元件持续工作可能出现的烧损，且副储水箱内的水体采用聚光方案对其加热，起到预加热效果，可缩减水体在第一水箱和第二水箱内的加热时间和加热所用能耗。

上述技术方案中，第一空气源单元还包括第一压缩机、第一膨胀阀、第一换热管，第一压缩机通过传输管道与第一水箱连通且传输管道穿过第一水箱与第一膨胀阀连通，第一膨胀阀通过传输管道与第一换热管连通，第一换热管通过传输管道与第一压缩机连通，用于连通第一压缩机与第一换热管的传输管道上设有第一温度检测器。第一温度检测器和第一压缩机与控制单元连接。通过第一压缩机获得高温高压的媒介气体经过第一水箱的过程中进行换热，将热量释放至第一水箱内对水体加热，经过换热后的气体冷凝成媒介液体进入第一膨胀阀，使媒介液体的压力降低，压力降低后的媒介液体蒸发形成媒介气体并进入第一换热管吸收环境中的热量并存储在媒介气体中，吸收热量的媒介气体进入第一压缩机进行压缩媒介气体，如此循环对第一水箱内的水体不断加热直至其加热至设定水温后送入主储水箱内，在第一换热管和第一压缩机的传输管道上设置第一温度检测来检测媒介气体的温度，由控制单元判断启动哪一空气源单元进行水体加热工作，避免室外环境温度过低的情况下设备的压缩比扩大以及压缩机过热保护现象出现，并且还可能导致热源差异扩大会限制热泵效率。

上述技术方案中，第二空气源单元还包括第二压缩机、第二膨胀阀、第二换热管，第二压缩机通过传输管道与第二水箱连通且传输管道穿过第二水箱与第二膨胀阀连通，第二膨胀阀通过传输管道与第二换热管连通，第二换热管通过传输管道与第二压缩机连通，用于连通第二压缩机和第二换热管的传输管道上设有第二温度检测器。第二温度检测器和第二压缩机与控制单元连接。通过第二压缩机获得高温高压的媒介气体经过第二水箱的过程中进行换热，将热量释放至第二水箱内对水体加热，经过换热后的气体冷凝成媒介液体进入第二膨胀阀，使媒介液体的压力降低，压力降低后的媒介液体蒸发形成媒介气体并进入第二换热管吸收环境中的热量并存储在媒介气体中，吸收热量的媒介气体进入第二压缩机进行压缩媒介气体，如此循环对第二水箱内的水体不断加热直至其加热至设定水温后送入主储水箱内，在第二换热管和第二压缩机的传输管道上设置第二温度检测来检测媒介气体的温度，由控制单元判断启动哪一空气源单元进行水体加热工作，避免室外环境温度过低的情况下设备的压缩比扩大以及压缩机过热保护现象出现，并且还可能导致热源具备差异扩大会限制热泵效率。

上述技术方案中，用于连通第二压缩机和第二换热管的传输管道上还设有第二控制阀，第二控制阀前后端的传输管道上分别通过控温副管道与副储水箱上下端分别连通且两控温副管道的管口在副储水箱内连通，副储水箱上下端的控温副管道上分别设有第三控制阀和第四控制阀。第三控制阀和第四控制阀分别与控制单元连接，第二控制阀与控制单元连接，聚光盖体上开设有与控温副管道装配的第二装配孔。第二空气源单元的第二压缩机采用低温制冷剂，在低温环境下，如北方的冬天，控制单元控制第二空气源单元进行工作，但是在低温环境下所吸收的环境热量可能较低，通过第二温度检测器来检测冷媒气体进入第二压缩机的温度，由控制单元控制第二控制阀的开启或关闭，在进入第二压缩机冷媒气体温度低于设定温度时，控制单元控制第二控制阀关闭同时开启第四控制阀，这样使吸收环境热量的冷媒气体通过控温副管道流经副储水箱，利用副储水箱内由太阳光线加热的水体进一步提高冷媒气体的温度，以此来提高进入第二压缩机内冷媒气体的温度，可有效避免设备的压缩比扩大以及压缩机过热保护现象出现同时冷媒气体经过副储水箱使冷媒气体温度的提高来保证第二压缩机的回油，具体提高冷媒气体的温度防止第二压缩机随冷媒排出的润滑油压缩机在传输管道中循环流动过程中润滑油大量残留在管壁上造成润滑油回油困难导致压缩机烧坏。当然控温副管道还可通过第二水箱来吸收第二水箱内水体的热量提高冷媒气体温度。

上述技术方案中，第一水箱和第二水箱内设有放热组件，放热组件包括依次间隔排布的放热板体，放热板体之间通过双头半圆的放热管体连接，放热板体和放热管体均采用金属材料制备。放热板体表面可开设均布的通孔，传输管道依次穿过放热板体。在现有技术中，水箱内的传输管道通常设置成曲折状，延长传输管道内的介质在水箱内的传输路径长度以此来提高换热效率，本申请通过在第一水箱和第二水箱内设置放热组件的方式来提高传输管道在水箱内的放热效果，具体的，传输管道依次穿过放热板体，在换热过程中传输管道内热量不仅释放至水箱的水中还传递至放热板体扩大换热面积来提高传输管道内媒介的换热速率，通过放热管体将各放热板体连接起来，使各放热板体之间的热量均衡以便于水箱内水体加热均衡，通过将放热管体端部采用双头半圆管进行连接的方式使相邻放热管体形成连接使热量在管体上循环传递利于与水体的换热，通过上述设计，本发明缩短传输管道在水箱内的传输路径但保证传输管道内媒介的热量有效释放，这样可有效缩小热水制热时间以及提高装置的能效。

上述技术方案中，传输管道外侧套接有保温套，保温套与传输管道之间布设有螺旋缠绕在传输管道外的第二导热丝，第二导热丝内侧的传输管道上排布有与其轴线平行的第一导热丝。传输管道各段内的媒介由于内部压力、形态等不同其温度存在差异变化，再加上环境影响，传输管道上某段管体可能出现结霜或者各处管道表面温差过大问题，通过在传输管道上套接保温套的方式来减小各处管道表面温差并防止管道表面结霜现象出现，在传输管道表面能布设与其轴线平行的第一导热丝的方式使传输管道表面热量有效被第一导热丝吸收以避免能量较大的散失，吸收到热量的第一导热丝将热量沿传输管道表面直线传导使传输管道表面热量均衡，降低各处温差，在第一导热丝表面环绕设置第二导热丝的方式来预防第一导热丝的松动以及对传输管道表面形成二次保温防护。

上述技术方案中，第一空气源单元的第一压缩机采用高温制冷剂；第二空气源单元的第二压缩机采用低温制冷剂。本发明通过设计双空气源单元的方式来进行制备热水，两空气源单元的主要区别在于压缩机可在不同环境温度下工作，具体由压缩机中所采用的制冷剂是低温制冷剂或高温制冷剂而决定，通过控制单元自主控制在不同环境温度情况下启动对应空气源单元，实现智能化控制，避免不同压缩机的制冷剂在高温和低温下出现的热物性变化问题，有效提高空气源热泵制热量和能效。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过设计双空气源单元的方式来进行制备热水，两空气源单元的主要区别在于压缩机可在不同环境温度下工作，特别是在低温环境和高温环境情况下，通过控制单元自主控制在不同环境温度情况下启动对应空气源单元，实现智能化控制，避免不同压缩机的制冷剂在高温和低温下出现的热物性变化问题，有效提高空气源热泵制热量和能效，本发明有效解决在极低的温度下，使用空气源热泵制备热水时会出现压缩比过高的问题，采用双空气源单元，避免制冷剂在高温和低温下出现的热物性变化问题，有效提高空气源热泵制热量和能效，并降低热量在传输过程中散失率。

附图说明

图1为本发明用于低温环境下的空气源热泵示意图；

图2为本发明的第一空气源单元示意图；

图3为本发明的第二空气源单元示意图；

图4为本发明的放热组件在第二水箱/第一水箱内的示意图；

图5为本发明的放热组件结构示意图；

图6为传输管道与第一膨胀阀/第二膨胀阀的连接示意图；

图7为传输管道与保温套、第一导热丝、第二导热丝连接示意图；

图8为本发明的副储水箱外部结构示意图；

图9为本发明的副储水箱内部结构示意图；

图10为本发明空气源热泵与现有直流变频热泵技术比对图；

图11为本发明空气源热泵与现有直流变频热泵制热量比对图。

附图标号：100-控制单元；200-第一空气源单元；300-第二空气源单元；10-主储水箱；11-传输排水管；12-第一控制阀；13-传输进水管；20-第一压缩机；21-第一温度检测器；22-第一换热管；23-第一膨胀阀；24-第一水箱；30-第二压缩机；31-第二温度检测器；32-第二控制阀；33-第二换热管；34-第二膨胀阀；35-第二水箱；36-第三控制阀；37-控温副管道；38-第四控制阀；40-传输管道；50-放热组件；51-放热板体；52-放热管体；60-保温套；61-第一导热丝；62-第二导热丝；70-副储水箱；71-集热件；72-第一装配孔；73-聚光盖体；74-透镜；75-第二装配孔；76-连接杆体；77-存水副管体；78-聚光板；79-透水通孔；80第一检测器。

具体实施方式

以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：

实施例1：

参见说明书附图1-9所示，用于低温环境下的空气源热泵，包括：第一空气源单元200和第二空气源单元300，第一空气源单元200和第二空气源单元300分别与控制单元100连接并由其控制，第一空气源单元200包括第一水箱24，第二空气源单元300包括第二水箱35，第一水箱24和第二水箱35分别通过传输排水管11连通主储水箱10，第一水箱24和第二水箱35侧方分别设有副储水箱70，副储水箱70的上端盖接有透明外凸的聚光盖体73，聚光盖体73中部设有用于聚光的透镜74，副储水箱70上部中心处设有集热件71，集热件71侧方通过连接杆体76与副储水箱70内壁连接，集热件71下方设有内截面为内凹的弧形聚光板78，聚光板79上均设透水通孔79。集热件71为导热金属件，如铜或铝等，传输排水管11上设有第一控制阀12，第一控制阀12与控制单元100连接。本发明通过设计双空气源单元的方式来进行制备热水，两空气源单元的主要区别在于压缩机可在不同环境温度下工作，特别是在低温环境和高温环境情况下，通过控制单元100自主控制在不同环境温度情况下启动对应空气源单元，实现智能化控制，避免不同压缩机的制冷剂在高温和低温下出现的热物性变化问题，有效提高空气源热泵制热量和能效，为提高热水加热效率以及多元化利用能量对水体加热，通过设有的副储水箱70分别与第一水箱24和第二水箱35联通，这样可扩大第一水箱24和第二水箱35的储水量，在第一水箱24和第二水箱35内加热水体排出后可由副储水箱70第一时间对第一水箱24和第二水箱35供水，可避免断水或高楼层供水水压不足供水速度过慢的问题，在副储水箱70上端部设置的聚光盖体73和聚光透镜74的方式对自然光线进行聚光，特别是聚集阳光照射副储水箱70内的集热件71，使集热件71的温度不断升高并对集热件71附近水体形成加热，这样避免聚光对副储水箱70照射造成其损坏也实现利用阳光加热水体，这样在较为寒冷的北方提供另一水体加热方案，副储水箱70内部水体的加热间接缩短副储水箱70送入第一水箱24和第二水箱35后水体的加热时间，更进一步的，在副储水箱70内设置与聚光盖体73弧面相反的聚光板78并在其表面开设透水通孔79，透水通孔79的开设保证水体正常在副储水箱70内上下流动同时避免聚光光线通过过量的透水通孔79散射至副储水箱70内下部降低聚光加热效果，对于通过聚光盖体73和聚光透镜74部分光线会偏离聚光点，造成聚光加热集热件71效率下降，对于偏离聚光路径散射至副储水箱70内壁方向的光线与聚光板78接触形成反射改变其传递路径照射至集热件71底部，解决聚光光线偏离导致聚光加热效率下降问题并实现较为全面的加热集热件71上下部分，保证集热件71不同位置被加热温度均衡以此达到对副储水箱70内不同水层的水体加热均匀，也有效提高空气源热泵制热量和能效。

副储水箱70为两个，第一空气源单元200中的第一水箱24和副储水箱70连接方式为：第一水箱24上端侧方通过存水副管体77连通于副储水箱70顶部；第二空气源单元300中的第二水箱35和副储水箱70连接方式为：第二水箱35上端侧方通过存水副管体77连通于副储水箱70顶部；聚光盖体73上开设有与存水副管体77装配的第一装配孔72，副储水箱70内储水水平面高度低于第一水箱24和第二水箱35储水水平面高度，第一空气源单元200中的一副储水箱70通过管体与第一水箱24联通且连接的管体上设有控制阀门；第二空气源单元300中的另一副储水箱70通过管体与第二水箱35联通且连接的管体上设有控制阀门。

将副储水箱70的储水水平高度设置低于第一水箱24和第二水箱35的方式可实现在第一水箱24和第二水箱35进水过程中关闭副储水箱70底端的管体上的阀门，使第一水箱24和第二水箱35中满出水体由于水差高度自然通过存水副管77流至副储水箱70内，省去过多的水泵也有效预防第一水箱24和第二水箱35冲水过量导致第一水箱24和第二水箱35内部水压过大的问题，在第一水箱24和第二水箱35内水体加热完成送入主储水箱10后，有控制单元100控制与第一水箱24和第二水箱35连通的副储水箱70底部管体的阀门打开将副储水箱70内的水体送入第一水箱24和第二水箱35内，直至左右两水箱内水体水位一致，即部分水体仍然保留在副储水箱70内，这样第一水箱24和第二水箱35内水体被使用完后副储水箱70内水体可持续补充，防止一次性将全部水体送入第一水箱24和第二水箱35内造成水体全部使用完导致加热元件持续工作可能出现的烧损，且副储水箱70内的水体采用聚光方案对其加热，起到预加热效果，可缩减水体在第一水箱24和第二水箱35内的加热时间和加热所用能耗。

第一空气源单元200还包括第一压缩机20、第一膨胀阀23、第一换热管22，第一压缩机20通过传输管道40与第一水箱24连通且传输管道40穿过第一水箱24与第一膨胀阀23连通，第一膨胀阀23通过传输管道40与第一换热管22连通，第一换热管22通过传输管道40与第一压缩机20连通，用于连通第一压缩机20与第一换热管22的传输管道40上设有第一温度检测器21。第一温度检测器21和第一压缩机20与控制单元100连接。通过第一压缩机20获得高温高压的媒介气体经过第一水箱24的过程中进行换热，将热量释放至第一水箱24内对水体加热，经过换热后的气体冷凝成媒介液体进入第一膨胀阀23，使媒介液体的压力降低，压力降低后的媒介液体蒸发形成媒介气体并进入第一换热管22吸收环境中的热量并存储在媒介气体中，吸收热量的媒介气体进入第一压缩机20进行压缩媒介气体，如此循环对第一水箱24内的水体不断加热直至其加热至设定水温后送入主储水箱10内，在第一换热管22和第一压缩机20的传输管道40上设置第一温度检测21来检测媒介气体的温度，由控制单元100判断启动哪一空气源单元进行水体加热工作，避免室外环境温度过低的情况下设备的压缩比扩大以及压缩机过热保护现象出现，并且还可能导致热源差异扩大会限制热泵效率。

第二空气源单元300还包括第二压缩机30、第二膨胀阀34、第二换热管33，第二压缩机30通过传输管道40与第二水箱35连通且传输管道40穿过第二水箱35与第二膨胀阀34连通，第二膨胀阀34通过传输管道40与第二换热管33连通，第二换热管33通过传输管道40与第二压缩机30连通，用于连通第二压缩机30和第二换热管33的传输管道40上设有第二温度检测器31。第二温度检测器31和第二压缩机30与控制单元100连接。通过第二压缩机30获得高温高压的媒介气体经过第二水箱35的过程中进行换热，将热量释放至第二水箱35内对水体加热，经过换热后的气体冷凝成媒介液体进入第二膨胀阀34，使媒介液体的压力降低，压力降低后的媒介液体蒸发形成媒介气体并进入第二换热管33吸收环境中的热量并存储在媒介气体中，吸收热量的媒介气体进入第二压缩机30进行压缩媒介气体，如此循环对第二水箱35内的水体不断加热直至其加热至设定水温后送入主储水箱10内，在第二换热管33和第二压缩机30的传输管道40上设置第二温度检测31来检测媒介气体的温度，由控制单元100判断启动哪一空气源单元进行水体加热工作，避免室外环境温度过低的情况下设备的压缩比扩大以及压缩机过热保护现象出现，并且还可能导致热源具备差异扩大会限制热泵效率。

用于连通第二压缩机30和第二换热管33的传输管道40上还设有第二控制阀32，第二控制阀32前后端的传输管道40上分别通过控温副管道37与副储水箱70上下端分别连通且两控温副管道37的管口在副储水箱70内连通，副储水箱70上下端的控温副管道37上分别设有第三控制阀36和第四控制阀38。第三控制阀36和第四控制阀38分别与控制单元100连接，第二控制阀32与控制单元100连接，聚光盖体73上开设有与控温副管道37装配的第二装配孔75。第二空气源单元300的第二压缩机30采用低温制冷剂，在低温环境下，如北方的冬天，控制单元100控制第二空气源单元300进行工作，但是在低温环境下所吸收的环境热量可能较低，通过第二温度检测器31来检测冷媒气体进入第二压缩机30的温度，由控制单元100控制第二控制阀32的开启或关闭，在进入第二压缩机30冷媒气体温度低于设定温度时，控制单元100控制第二控制阀32关闭同时开启第四控制阀38，这样使吸收环境热量的冷媒气体通过控温副管道37流经副储水箱70，利用副储水箱70内由太阳光线加热的水体进一步提高冷媒气体的温度，以此来提高进入第二压缩机30内冷媒气体的温度，可有效避免设备的压缩比扩大以及压缩机过热保护现象出现同时冷媒气体经过副储水箱70使冷媒气体温度的提高来保证第二压缩机30的回油，具体提高冷媒气体的温度防止第二压缩机30随冷媒排出的润滑油压缩机在传输管道40中循环流动过程中润滑油大量残留在管壁上造成润滑油回油困难导致压缩机烧坏。，当然控温副管道37还可通过第二水箱35来吸收第二水箱35内水体的热量提高冷媒气体温度。

第一水箱24和第二水箱35内设有放热组件50，放热组件50包括依次间隔排布的放热板体51，放热板体51之间通过双头半圆的放热管体52连接，放热板体51和放热管体52均采用金属材料制备。放热板体51表面可开设均布的通孔，传输管道40依次穿过放热板体51。在现有技术中，水箱内的传输管道通常设置成曲折状，延长传输管道40内的介质在水箱内的传输路径长度以此来提高换热效率，本申请通过在第一水箱24和第二水箱35内设置放热组件50的方式来提高传输管道40在水箱内的放热效果，具体的，传输管道40依次穿过放热板体51，在换热过程中传输管道40内热量不仅释放至水箱的水中还传递至放热板体51扩大换热面积来提高传输管道40内媒介的换热速率，通过放热管体52将各放热板体51连接起来，使各放热板体51之间的热量均衡以便于水箱内水体加热均衡，通过将放热管体52端部采用双头半圆管进行连接的方式使相邻放热管体52形成连接使热量在管体上循环传递利于与水体的换热，通过上述设计，本发明缩短传输管道40在水箱内的传输路径但保证传输管道40内媒介的热量有效释放，这样可有效缩小热水制热时间以及提高装置的能效。

传输管道40外侧套接有保温套60，保温套60与传输管道40之间布设有螺旋缠绕在传输管道40外的第二导热丝62，第二导热丝62内侧的传输管道40上排布有与其轴线平行的第一导热丝61。传输管道40各段内的媒介由于内部压力、形态等不同其温度存在差异变化，再加上环境影响，传输管道40上某段管体可能出现结霜或者各处管道表面温差过大问题，通过在传输管道40上套接保温套60的方式来减小各处管道表面温差并防止管道表面结霜现象出现，在传输管道40表面能布设与其轴线平行的第一导热丝61的方式使传输管道40表面热量有效被第一导热丝61吸收以避免能量较大的散失，吸收到热量的第一导热丝61将热量沿传输管道40表面直线传导使传输管道40表面热量均衡，降低各处温差，在第一导热丝61表面环绕设置第二导热丝62的方式来预防第一导热丝61的松动以及对传输管道40表面形成二次保温防护。

第一空气源单元200的第一压缩机20采用高温制冷剂；第二空气源单元300的第二压缩机30采用低温制冷剂。本发明通过设计双空气源单元的方式来进行制备热水，两空气源单元的主要区别在于压缩机可在不同环境温度下工作，具体由压缩机中所采用的制冷剂是低温制冷剂或高温制冷剂而决定，通过控制单元100自主控制在不同环境温度情况下启动对应空气源单元，实现智能化控制，避免不同压缩机的制冷剂在高温和低温下出现的热物性变化问题，有效提高空气源热泵制热量和能效。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上作如下优化方案，在第一水箱24、第二水箱35以及主储水箱10、副储水箱70内分别设置第一检测器80用于实时检测上述箱体内的水温，且第一水箱24、第二水箱35以及主储水箱10、副储水箱70内的第一检测器80分别与控制单元100连接，将各箱体内的水体温度数据实时发送至控制单元100，由其判断并控制各控制阀的开启将水体送入至主储水箱10内供用户使用。

本发明的空气源热泵与现有直流变频热泵而言，其在性能上均优于现有直流变频热泵，具体的技术对比如图10所示，并且本案的空气源热泵与如某国际知名品牌的8hp直流变频R22机型进行满负荷制热量百分比比较，经比较后可见本案的空气源热泵具有小功率大热量的特点并且可在低温和高温环境下高效运行，具体制热量对比如图11所示。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“ 中心”、“ 上”、“ 下”、“ 左”、“ 右”、“竖直”、“ 水平”、“ 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；术语“ 第一”、“第二”、“ 第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“ 安装”、“ 相连”、“ 连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.用于低温环境下的空气源热泵，包括：第一空气源单元（200）和第二空气源单元（300），所述第一空气源单元（200）和第二空气源单元（300）分别与控制单元（100）连接并由其控制，所述第一空气源单元（200）包括第一水箱（24），所述第二空气源单元（300）包括第二水箱（35），所述第一水箱（24）和第二水箱（35）分别通过传输排水管（11）连通主储水箱（10），所述第一水箱（24）和第二水箱（35）侧方分别设有副储水箱（70），所述副储水箱（70）的上端盖接有透明外凸的聚光盖体（73），所述聚光盖体（73）中部设有用于聚光的透镜（74），所述副储水箱（70）上部中心处设有集热件（71），所述集热件（71）侧方通过连接杆体（76）与副储水箱（70）内壁连接，所述集热件（71）下方设有内截面为内凹的弧形聚光板（78），所述聚光板（79）上均设透水通孔（79）；

所述副储水箱（70）为两个，

所述第一空气源单元（200）中的第一水箱（24）和副储水箱（70）连接方式为：第一水箱（24）上端侧方通过存水副管体（77）连通于副储水箱（70）顶部；

所述第二空气源单元（300）中的第二水箱（35）和副储水箱（70）连接方式为：第二水箱（35）上端侧方通过存水副管体（77）连通于副储水箱（70）顶部；

所述聚光盖体（73）上开设有与存水副管体（77）装配的第一装配孔（72），所述副储水箱（70）内储水水平面高度低于第一水箱（24）和第二水箱（35）储水水平面高度，所述第一空气源单元（200）中的一副储水箱（70）通过管体与第一水箱（24）联通且连接的管体上设有控制阀门；

所述第二空气源单元（300）中的另一副储水箱（70）通过管体与第二水箱（35）联通且连接的管体上设有控制阀门；

所述第一空气源单元（200）还包括第一压缩机（20）、第一膨胀阀（23）、第一换热管（22），所述第一压缩机（20）通过传输管道（40）与第一水箱（24）连通且所述传输管道（40）穿过第一水箱（24）与第一膨胀阀（23）连通，所述第一膨胀阀（23）通过传输管道（40）与第一换热管（22）连通，所述第一换热管（22）通过传输管道（40）与第一压缩机（20）连通，用于连通第一压缩机（20）与第一换热管（22）的传输管道（40）上设有第一温度检测器（21）；

所述第二空气源单元（300）还包括第二压缩机（30）、第二膨胀阀（34）、第二换热管（33），所述第二压缩机（30）通过传输管道（40）与第二水箱（35）连通且所述传输管道（40）穿过第二水箱（35）与第二膨胀阀（34）连通，所述第二膨胀阀（34）通过传输管道（40）与第二换热管（33）连通，所述第二换热管（33）通过传输管道（40）与第二压缩机（30）连通，用于连通第二压缩机（30）和第二换热管（33）的传输管道（40）上设有第二温度检测器（31）；

用于连通第二压缩机（30）和第二换热管（33）的传输管道（40）上还设有第二控制阀（32），所述第二控制阀（32）前后端的传输管道（40）上分别通过控温副管道（37）与副储水箱（70）上下端分别连通且两控温副管道（37）的管口在副储水箱（70）内连通，所述副储水箱（70）上下端的控温副管道（37）上分别设有第三控制阀（36）和第四控制阀（38）；

所述传输管道（40）外侧套接有保温套（60），所述保温套（60）与传输管道（40）之间布设有螺旋缠绕在传输管道（40）外的第二导热丝（62），所述第二导热丝（62）内侧的传输管道（40）上排布有与其轴线平行的第一导热丝（61）；

所述第一空气源单元（200）的第一压缩机（20）采用高温制冷剂；

所述第二空气源单元（300）的第二压缩机（30）采用低温制冷剂。

2.根据权利要求1所述的用于低温环境下的空气源热泵，其特征是：所述第一水箱（24）和第二水箱（35）内设有放热组件（50），所述放热组件（50）包括依次间隔排布的放热板体（51），所述放热板体（51）之间通过双头半圆的放热管体（52）连接，所述放热板体（51）和放热管体（52）均采用金属材料制备。

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