CN115031437B - 一种超低温热泵系统 - Google Patents

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Abstract

一种超低温热泵系统，包括压缩机、第一四通阀、第二四通阀、第一换热器、第二换热器、三通阀、单向阀、经济器、主电子膨胀阀、辅电子膨胀阀、水侧换热器和气液分离器，制冷状态、环境温度大于或等于‑20度制热状态及环境温度低于‑20度制热状态的转换由第二四通阀及主、辅电子膨胀阀控制。设置第一四通阀和第二四通阀且分别与压缩机的排气口连通，环境温度低于零下‑20时，第二换热器作冷凝器，提高环境温度并对第一换热器加热，实现超低温运行。

Description

一种超低温热泵系统
技术领域
本发明涉及一种热泵系统，尤其是一种低温热泵系统。
背景技术
目前现有技术，中国专利201920909856.9，一种空气源热泵系统，由冷媒管路连通的EVI压缩机、风侧换热器、空调侧换热器、热水侧换热器、储液罐、经济器及气液分离器，还包括第一四通阀及第二四通阀，第一四通阀分别连接EVI压缩机、热水侧换热器、第二四通阀以及气液分离器，第二四通阀分别连接风侧换热器、空调侧换热器以及气液分离器；经济器与各换热器之间并接有多路控制阀组。包括三组换热器，四通阀组件以及压缩机经济器等，通过在经济器与换热器之间设置多路控制阀组，以实现相对复杂的控制过程，以实现制冷、制热、制热水、热回收四种模式的切换，还可以实现制热除霜积极制热水除霜模式的切换。存在问题是：结构复杂，仍存在温度小于零下-20度的情况，工作效率低或难以启动的缺陷。
发明内容
本发明的目的是：提供一种超低温热泵系统，它不仅可以制冷及制热转换，而且制热时，在环境温度低于零下负20度的情况下正常运行。
本发明是这样实现的：一种超低温热泵系统，其特殊之处在于：它包括压缩机、第一四通阀、第二四通阀、第一换热器、第二换热器、三通阀、单向阀、经济器、主电子膨胀阀、辅电子膨胀阀、水侧换热器和气液分离器，气液分离器与压缩机的回气口连通；
压缩机的排气口、第一四通阀D-C端、第一换热器、三通阀C端依次连通，第一四通阀E端与水侧换热器连通；第一四通阀S端与气液分离器连通；
压缩机的排气口、第二四通阀DE端、第二换热器、三通阀DE端与水侧换热器连通，第二四通阀S端与气液分离器连通；第二四通阀C端、单向阀与水侧换热器连通；
经济器的主路与三通阀E端和水侧换热器之间的管路连通、主路另一端经主电子膨胀阀与三通阀C端和第一换热器之间的管路连通；辅电子膨胀阀一端与主电子膨胀阀和经济器之间的管路连通、另一端与经济器的辅路连通、辅路另一端与压缩机的喷气口连通；
制冷状态、环境温度大于或等于-20度制热状态及环境温度低于-20度制热状态的转换由第二四通阀及主、辅电子膨胀阀控制。
所述的一种超低温热泵系统，其特殊之处在于：所述第一换热器和第二换热器为翅片式换热器。
所述的一种超低温热泵系统，其特殊之处在于：所述制冷状态下，压缩机的排气口、第一四通阀DC端、第一换热器和主电子膨胀阀依次连通，排气口、第二四通阀DE端、第二换热器、三通阀DC端和主电子膨胀阀依连通；主电子膨胀阀、经济器、水侧换热器、第一四通阀的ES端、气液分离器和压缩机的回气口连通；辅电子膨胀阀处于关闭状态。
所述的一种超低温热泵系统，其特殊之处在于：所述环境温度大于或等于-20度制热状态，压缩机排气口、第一四通阀DE和水侧换热器连通，压缩机排气口、第二四通阀DC、单向阀的输入端和水侧换热器连通；
水侧换热器与与经济器的主路、主电子膨胀阀连通，辅电子膨胀阀与经济器和主电子膨胀阀之间的管路及经济器的辅路、压缩机的喷气口连通；
主电子膨胀阀、三通阀CD端、第二换热器、第二四通阀ES端和气液分离器连通，主电子膨胀阀、第一换热器、第一四通阀CS端和气液分离器连通。
所述的一种超低温热泵系统，其特殊之处在于：所述环境温度低于-20 度制热状态，
压缩机的排气口、第一四通阀DE端和水侧换热器支路，第二四通阀DC 端和单向阀进气端支路与经济器的主路连通，压缩机的排气口、第二四通阀DE端、三通阀DE进入经济器的主路，经济器主路的输出端与主电子膨胀阀和辅电子膨胀阀连通；第二换热器作为冷凝器加热第一换热器；
主电子膨胀阀、第一换热器、第二四通阀CS、气液分离器和压缩机的回气口依次连通，
辅电子膨胀阀、经济器的辅路和压缩机的喷气口连通。
本发明一种超低温热泵系统，设置第一四通阀和第二四通阀且分别与压缩机的排气口连通，环境温度低于零下-20时，第二换热器作冷凝器，提高环境温度并对第一换热器加热，实现超低温运行。
附图说明
图1是本发明的系统图。
图2是本发明制冷时的流程图。
图3是本发明制热时的流程图。
图4是本发明环境温度低于零下负20度时制热流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，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。
如图1所示，一种超低温热泵系统，包括压缩机1、第一四通阀21、第二四通阀22、第一换热器31、第二换热器32、三通阀4、单向阀5、经济器6、主电子膨胀阀71、辅电子膨胀阀72、水侧换热器8和气液分离器 9，气液分离器9与压缩机1的回气口连通；
超低温是指环境温度在零下20度以下。
压缩机1的排气口、第一四通阀21的D-C端、第一换热器31、三通阀 4的C端依次连通，第一四通阀21的E端与水侧换热器8连通；第一四通阀21S端与气液分离器9连通；
压缩机1的排气口、第二四通阀22的DE端、第二换热器32、三通阀 4的DE端与水侧换热器8连通，第二四通阀22的S端与气液分离器9连通；第二四通阀2的2C端、单向阀5与水侧换热器8连通；
经济器6主路与三通阀4的E端和水侧换热器8之间的管路连通、主路另一端经主电子膨胀阀71与三通阀4的C端和第一换热器31之间的管路连通；辅电子膨胀阀72一端与主电子膨胀阀71和经济器6之间的管路连通、另一端与经济器6辅路连通、辅路另一端与压缩机1的喷气口连通；
制冷状态、环境温度大于或等于-20度制热状态及环境温度低于-20度制热状态的转换由第二四通阀22及主电子膨胀阀71、辅电子膨胀阀72控制。
所述第一换热器31和第二换热器32为翅片式换热器。
如图2所示，所述制冷状态下，压缩机1的排气口、第一四通阀21的 DC端、第一换热器31和主电子膨胀阀71依次连通，压缩机1的排气口、第二四通阀22的DE端、第二换热器32、三通阀4的DC端和主电子膨胀阀 71依连通；主电子膨胀阀71、经济器6的主路、水侧换热器8、第一四通阀21的ES端、气液分离器9和压缩机1的回气口连通；辅电子膨胀阀72 处于关闭状态；第一换热器31和第二换热器32共用一个风机散热。
如图3所示，所述环境温度大于或等于-20度制热状态，压缩机1排气口、第一四通阀21的DE和水侧换热器8连通，压缩机1排气口、第二四通阀22的DC端、单向阀5的输入端、输出端和水侧换热器8连通；
水侧换热器8与经济器6的主路、主电子膨胀阀71连通，辅电子膨胀阀72与经济器6和主电子膨胀阀71之间的管路及经济器6的辅路、压缩机1的喷气口连通；
主电子膨胀阀71、三通阀4的CD端、第二换热器32、第二四通阀22 的ES端和气液分离器9连通，主电子膨胀阀71、第一换热器31、第一四通阀21的CS端和气液分离器9连通；第一换热器31和第二换热器32作为蒸发器吸环境中热能。采用这样的连通方式，进入回气口和喷气口的气体保持过热度；提高了压缩机低压腔、中压腔的过热度，能降低机组的运行功耗和提高机组的稳定性和可靠性。
如图4所示，所述环境温度低于-20度制热状态，
压缩机1的排气口、第一四通阀21的DE端支路及压缩机1的排气口、第二四通阀22的DC端和单向阀5支路与水侧换热器8连通，水侧换热器与经济器6的主路连通；
压缩机1的排气口、第二四通阀22的DE端、第二换热器32、三通阀 4的DE进入经济器6的主路，经济器6主路的输出端与主电子膨胀阀71和辅电子膨胀阀72连通；第一换热器31和第二换热器32贴合，第二换热器 32作为冷凝器加热第一换热器31；提高第一换热器31的环境温度及加热第一换热器31，使主机在环境温度低于-02度时，正常运行。
主电子膨胀阀71、第一换热器31、第一四通阀22的CS、气液分离器 9和压缩机1的回气口依次连通，
辅电子膨胀阀72、经济器6的辅路和压缩机1的喷气口连通。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种超低温热泵系统，其特征在于：它包括压缩机、第一四通阀、第二四通阀、第一换热器、第二换热器、三通阀、单向阀、经济器、主电子膨胀阀、辅电子膨胀阀、水侧换热器和气液分离器，气液分离器与压缩机的回气口连通；
压缩机的排气口、第一四通阀D-C端、第一换热器、三通阀C端依次连通，第一四通阀E端与水侧换热器连通；第一四通阀S端与气液分离器连通；
压缩机的排气口、第二四通阀DE端、第二换热器、三通阀DE端与水侧换热器连通，第二四通阀S端与气液分离器连通；第二四通阀C端、单向阀与连通；
经济器的主路与三通阀E端和水侧换热器之间的管路连通、主路另一端经主电子膨胀阀与三通阀C端和第一换热器之间的管路连通；辅电子膨胀阀一端与主电子膨胀阀和经济器之间的管路连通、另一端与经济器的辅路连通、辅路另一端与压缩机的喷气口连通；
制冷状态、环境温度大于或等于-20度制热状态及环境温度低于-20度制热状态的转换由第二四通阀及主、辅电子膨胀阀控制。
2.根据权利要求1所述的一种超低温热泵系统，其特征在于：所述第一换热器和第二换热器为翅片式换热器。
3.根据权利要求1所述的一种超低温热泵系统，其特征在于：所述第一换热器和第二换热器为翅片式换热器公用一个风道系统。
4.根据权利要求1所述的一种超低温热泵系统，其特征在于：所述制冷状态下，压缩机的排气口、第一四通阀DC端、第一换热器和主电子膨胀阀依次连通，排气口、第二四通阀DE端、第二换热器、三通阀DC端和主电子膨胀阀依连通；主电子膨胀阀、经济器、水侧换热器、第一四通阀的ES端、气液分离器和压缩机的回气口连通；辅电子膨胀阀处于关闭状态。
5.根据权利要求1所述的一种超低温热泵系统，其特征在于：所述环境温度大于或等于-20度制热状态，压缩机排气口、第一四通阀DE和水侧换热器连通，压缩机排气口、第二四通阀DC、单向阀的输入端和水侧换热器连通；
水侧换热器与与经济器的主路、主电子膨胀阀连通，辅电子膨胀阀与经济器和主电子膨胀阀之间的管路及经济器的辅路、压缩机的喷气口连通；
主电子膨胀阀、三通阀CD端、第二换热器、第二四通阀ES端和气液分离器连通，主电子膨胀阀、第一换热器、第一四通阀CS端和气液分离器连通。
6.根据权利要求1所述的一种超低温热泵系统，其特征在于：所述环境温度低于-20度制热状态，
压缩机的排气口、第一四通阀DE端支路及压缩机的排气口、第二四通阀DC端和单向阀支路与水侧换热器连通，水侧换热器与经济器的主路连通，压缩机的排气口、第二四通阀DE端、第二换热器、三通阀DE进入经济器的主路，经济器主路的输出端与主电子膨胀阀和辅电子膨胀阀连通；第二换热器作为冷凝器加热第一换热器；
主电子膨胀阀、第一换热器、第一四通阀CS、气液分离器和压缩机的回气口依次连通，
辅电子膨胀阀、经济器的辅路和压缩机的喷气口连通。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200367155Y1 (ko) * 2004-08-09 2004-11-11 권영현 급탕공급기능을 갖는 히트펌프식 냉난방 시스템
JP2007315639A (ja) * 2006-05-24 2007-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蒸発器とそれを用いた冷凍サイクル装置
CN101749884A (zh) * 2008-12-20 2010-06-23 珠海格力电器股份有限公司 直热式冷暖型空调热水器
CN203375761U (zh) * 2013-05-31 2014-01-01 广东美的暖通设备有限公司 空调器
CN103851760A (zh) * 2014-04-02 2014-06-11 深圳麦克维尔空调有限公司 一种低温全热回收装置
CN106196694A (zh) * 2016-07-11 2016-12-07 广东美的暖通设备有限公司 空调系统
CN108426370A (zh) * 2018-06-21 2018-08-21 江苏天合能源管理有限公司 一种废热回收型家用空气能热泵热水器及制热、除霜方法
CN210663435U (zh) * 2019-06-14 2020-06-02 深圳麦克维尔空调有限公司 一种空气源热泵系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200367155Y1 (ko) * 2004-08-09 2004-11-11 권영현 급탕공급기능을 갖는 히트펌프식 냉난방 시스템
JP2007315639A (ja) * 2006-05-24 2007-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蒸発器とそれを用いた冷凍サイクル装置
CN101749884A (zh) * 2008-12-20 2010-06-23 珠海格力电器股份有限公司 直热式冷暖型空调热水器
CN203375761U (zh) * 2013-05-31 2014-01-01 广东美的暖通设备有限公司 空调器
CN103851760A (zh) * 2014-04-02 2014-06-11 深圳麦克维尔空调有限公司 一种低温全热回收装置
CN106196694A (zh) * 2016-07-11 2016-12-07 广东美的暖通设备有限公司 空调系统
CN108426370A (zh) * 2018-06-21 2018-08-21 江苏天合能源管理有限公司 一种废热回收型家用空气能热泵热水器及制热、除霜方法
CN210663435U (zh) * 2019-06-14 2020-06-02 深圳麦克维尔空调有限公司 一种空气源热泵系统

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