CN114777238B - 一种低温燃气热泵冷热水机组 - Google Patents

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    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems

Abstract

本发明涉及一种低温燃气热泵冷热水机组，包括制冷剂系统和冷却水系统，所述制冷系统包括压缩机、空气热交换器、水氟热交换器和气液分离器等；所述冷却水系统包括第一三通阀、第二三通阀、散热器和热回收器；所述第一三通阀的第一端与第二三通阀的第二端相连通，其第二端与所述发动机的冷却水出口相连通，其第三端与所述发动机的冷却水进口相连通；所述第二三通阀的第一端连接所述散热器的进口，其第三端连接所述热回收器的冷却水进口；所述散热器的出口和热回收器的冷却水出口分别与所述发动机的冷却水进口相连通；所述热回收器的空调水路串接在机组的空调水回路中，使发动机的热回收不再直接与制冷剂进行，避免对制冷剂的蒸发压力造成影响。

Description

一种低温燃气热泵冷热水机组
技术领域
本发明涉及一种空调系统，尤其是一种燃气热泵空调，具体的说是一种低温燃气热泵冷热水机组。
背景技术
燃气热泵是利用燃气发动机驱动压缩机运转，进行制冷和制热的空调系统。通过回收发动机余热，燃气热泵的制热效果远好于普通电热泵。目前，行业内普遍的热回收设计都是利用制冷剂与发动机冷却水换热，通过制冷剂回收热量。这种设计的热回收装置必须设置在低压侧，可以与空调蒸发器并联或者串联。当环境温度降低时，由于发动机冷却水热量较大，导致低压侧的蒸发压力升高。当蒸发压力对应的蒸发温度接近或者高于环境温度时，空调蒸发器将无法与空气进行换热。此时，燃气热泵就不再是空气源热泵，而是类似锅炉的直燃机，其制热效率大大降低。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种低温燃气热泵冷热水机组，可将发动机的热回收不直接与制冷剂进行，避免了在环境温度较低时，制热效率降低的问题，充分满足市场需求。
本发明的技术方案是：
一种低温燃气热泵冷热水机组，包括制冷剂系统和冷却水系统，所述制冷系统包括压缩机、油分离器、四通阀、空气热交换器、水氟热交换器和气液分离器；所述压缩机的排气口和吸气口分别连接油分离器进口和气液分离器出口；所述四通阀的四个端口分别连接油分离器出口、空气热交换器第二端、水氟热交换器第二端和气液分离器进口；所述空气热交换器的第一端与水氟热交换器的第一端相连；所述压缩机由发动机驱动；所述水氟热交换器的空调水进口和空调水出口分别接入机组的空调水回路；
所述冷却水系统包括第一三通阀、第二三通阀、散热器和热回收器；所述第一三通阀的第一端与第二三通阀的第二端相连通，其第二端与所述发动机的冷却水出口相连通，其第三端与所述发动机的冷却水进口相连通；所述第二三通阀的第一端连接所述散热器的进口，其第三端连接所述热回收器的冷却水进口；所述散热器的出口和热回收器的冷却水出口分别与所述发动机的冷却水进口相连通；所述热回收器的空调水路串接在机组的空调水回路中，且临近所述水氟热交换器的空调水出口。
进一步的，所述空气热交换器和水氟热交换器之间的管路上设有电子膨胀阀。
进一步的，所述发动机的冷却水进口处设有水泵。
本发明的有益效果：
本发明通过将热回收装置设置在空调水出口，使发动机的热回收不再直接与制冷剂进行，避免了对制冷剂的蒸发压力造成影响，并可在环境温度较低时，使空调水先与制冷剂换热而提升水温，再与发动机冷却水换热，使水温进一步提升，有效满足使用需求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
其中，1-压缩机，2-油分离器离器，3-四通阀，4-水氟热交换器，5-电子膨胀阀，6-空气热交换器，7-气液分离器，8-发动机，9-第一三通阀，10-第二三通阀-，11-散热器，12-水泵，13-热回收器。箭头为冷却水流向。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示。
一种低温燃气热泵冷热水机组，包括制冷剂系统和冷却水系统。
所述制冷系统包括由压缩机1、油分离器2、四通阀3、空气热交换器6、水氟热交换器4和气液分离器7等构成的制冷剂循环回路。其中，所述压缩机1的排气口和吸气口分别连接油分离器2进口和气液分离器7出口；所述四通阀3的四个端口分别连接油分离器2出口、空气热交换器6第二端、水氟热交换器4第二端和气液分离器7进口；所述空气热交换器6的第一端经过电子膨胀阀5后与水氟热交换器4的第一端相连。
所述压缩机1由发动机8驱动。该发动机8为燃气发动机，通过皮带与所述压缩机相连。
所述水氟热交换器4的空调水进口和空调水出口分别接入机组的空调水回路，使空调水流经所述水氟热交换器中，与制冷剂进行换热，可在制冷模式下获得冷水，或在制热模式下获得热水。
所述冷却水系统包括由第一三通阀9、第二三通阀10、散热器11、热回收器13等构成的冷却水循环回路。其中，所述第一三通阀9的第一端与第二三通阀10的第二端相连通，其第二端与所述发动机8的冷却水出口相连通，其第三端与所述发动机8的冷却水进口相连通；所述第二三通阀9的第一端连接所述散热器11的进口，其第三端连接所述热回收器13的冷却水进口；所述散热器11的出口和热回收器13的冷却水出口分别与所述发动机8的冷却水进口相连通；所述热回收器13的空调水路串接在机组的空调水回路中，且临近所述水氟热交换器4的空调水出口，使冷却水不再直接与制冷剂进行换热，避免对制冷剂的蒸发压力造成影响。所述第一三通阀9和第二三通阀10均为可控电动三通阀，可以受控而改变其通路。
所述发动机的冷却水进口处设有水泵12，可以促进冷却水的循环流动。
所述空气热交换器6上设有风扇，可以促进空气流动，提高换热效率。
本发明的运行过程为：
1）制热运行时，
1.1）当冷却水温度＜60℃时，调节第一三通阀和第二三通阀，使冷却水的流向为：发动机---第一三通阀---水泵---发动机。此时，冷却水不经过任何换热，可防止冷却水温度过低而影响发动机的效率。
1.2）当冷却水温度在60℃~90℃之间时，调节第一三通阀和第二三通阀，使冷却水的流向为：发动机---第一三通阀---第二三通阀---热回收器---水泵---发动机。此时，冷却水与空调水进行换热，可提高空调水水温，并实现发动机的热回收，节能环保。尤其是当环境温度较低时，空调水先与制冷剂换热而提升水温，再与发动机冷却水换热，使水温进一步提升，有效满足使用需求。
1.3）当冷却水温度＞90℃时，调节第一三通阀和第二三通阀，使冷却水的流向为：发动机---第一三通阀---第二三通阀---散热器---水泵---发动机。冷却水进入散热器进行降温，可防止冷却水温度过高，确保发动机正常运行。
2）制冷运行时，
2.1）当冷却水温度≥60℃时，第一三通阀和第二三通阀按上述1.3）方式调节，使冷却水主要通过散热器降温，既保证了发动机的正常运行，又不会影响空调水的制冷。
2.2）当冷却水温度＜60℃，第一三通阀和第二三通阀按上述1.1）方式调节，使冷却水不经过任何换热，防止冷却水温度过低而影响发动机的效率。
本发明通过将热回收装置设置在空调水出口，使发动机的热回收不再直接与制冷剂进行，避免了对制冷剂的蒸发压力造成影响，并可在环境温度较低时，使空调水先与制冷剂换热而提升水温，再与发动机冷却水换热，使水温进一步提升，有效满足使用需求。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (3)

1.一种低温燃气热泵冷热水机组，包括制冷剂系统和冷却水系统，其特征是，所述制冷剂系统包括压缩机、油分离器、四通阀、空气热交换器、水氟热交换器和气液分离器；所述压缩机的排气口和吸气口分别连接油分离器进口和气液分离器出口；所述四通阀的四个端口分别连接油分离器出口、空气热交换器第二端、水氟热交换器第二端和气液分离器进口；所述空气热交换器的第一端与水氟热交换器的第一端相连；所述压缩机由发动机驱动；所述水氟热交换器的空调水进口和空调水出口分别接入机组的空调水回路；
所述冷却水系统包括第一三通阀、第二三通阀、散热器和热回收器；所述第一三通阀的第一端与第二三通阀的第二端相连通，其第二端与所述发动机的冷却水出口相连通，其第三端与所述发动机的冷却水进口相连通；所述第二三通阀的第一端连接所述散热器的进口，其第三端连接所述热回收器的冷却水进口；所述散热器的出口和热回收器的冷却水出口分别与所述发动机的冷却水进口相连通；所述热回收器的空调水路串接在机组的空调水回路中，且临近所述水氟热交换器的空调水出口。
2.根据权利要求1所述的低温燃气热泵冷热水机组，其特征是，所述空气热交换器和水氟热交换器之间的管路上设有电子膨胀阀。
3.根据权利要求1所述的低温燃气热泵冷热水机组，其特征是，所述发动机的冷却水进口处设有水泵。
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