CN200952853Y - 一种并联双压缩机热泵热水机组 - Google Patents

一种并联双压缩机热泵热水机组 Download PDF

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Abstract

一种并联双压缩机热泵热水机组，其压缩机组的排气口同冷凝器的工质进口连通，冷凝器的工质出口依次经所述储液器和节流装置后同蒸发器的工质进口连接，蒸发器的工质出口同压缩机组的工质吸入口连通，蒸发器侧有热交换风机，压缩机组由两只并联的压缩机组成；在压缩机组的排气口与蒸发器的工质进口之间接有一个由电磁阀和降压装置串联组成热气旁通回路。本机组可在－7℃－43℃的工况下稳定运行，有效地提高了热泵热水机组运行的可靠性和使用寿命；同时，在不同的工况下通过对系统压缩机、风机等的有效控制，实现系统节能30％以上。

Description

一种并联双压缩机热泵热水机组
技术领域
本实用新型涉及热泵热水机组。
背景技术
目前，国内设计和生产的绝大多数热泵热水机组的系统流程及控制都比较简单，对如何保证机组在恶劣的工况下(高热水温度、低环境温度时或高热水温度、高环境温度时)安全稳定运行考虑不足。事实上也是如此，不少热泵热水机组在使用不久后压缩机就被烧毁，究其原因，主要是由于压缩机长期运行在稳定运行的界限之外，导致压缩机使用的寿命大大缩短；此外，如何在保证热泵热水机组安全、稳定运行的前提下，通过机组系统的设计和机组内部合理的控制，提高机组在过渡季节和冬季高水温情况下的能效比，是一个非常有意义也是值得研究的课题，也是所有厂家都未考虑到而又需要解决的问题。并且，至今尚未发现为解决上述两个问题的相关技术方案出现。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提出一种并联双压缩机热泵热水机组，它既能在较宽的环境温度范围内和比较恶劣的工况下稳定运行，又能在不同季节内始终以最高效率运行，在满足用户热量需求的条件下，能最大限度地实现节能。
本实用新型的技术解决方案是，所述并联双压缩机热泵热水机组包括压缩机组、冷凝器、储液器、节流装置和蒸发器，所述压缩机组的排气口同冷凝器的工质进口连通，该冷凝器的工质出口依次经所述储液器和节流装置后同蒸发器的工质进口连接，所述蒸发器的工质出口同所述压缩机组的工质吸入口连通，蒸发器侧有热交换风机，其结构特点是，所述压缩机组由两只并联的压缩机组成。
以下对本实用新型做出进一步说明。
参见图1，本实用新型的并联双压缩机热泵热水机组包括压缩机组、冷凝器4、储液器5、节流装置8和蒸发器9，所述压缩机组的排气口同冷凝器4的工质进口连通，该冷凝器4的工质出口依次经所述储液器5和节流装置8后同蒸发器9的工质进口连接，所述蒸发器9的工质出口同所述压缩机组的工质吸入口连通，蒸发器9侧有热交换风机10，其结构特点是，所述压缩机组由两只并联的压缩机1、2组成。
如图1所示，可在所述压缩机组的排气口与蒸发器9的工质进口之间接有一个热气旁通回路，该热气旁通回路由电磁阀6和降压装置7串联组成。还可将所述两只并联的压缩机的底部用平衡油管15连通。并且，还可在所述蒸发器的工质出口管路上设置一个压力传感器14，它的检测信号线接至控制单元13的变频控制器12，该变频控制器12根据压力传感器14的反馈信号控制所述热交换风机10的电源频率。
本实用新型的工作过程是(参见图1所示实施例结构)，压缩机1、2受控制系统13的控制，当控制系统给压缩机一个启动指令后，压缩机1和风机10先启动，压缩机2后启动，压缩机将制冷工质压缩为高温高压的气态工质进入冷凝器4；在冷凝器4中，制冷工质与水换热，将大部分热量转移到水中，自身冷却为液态工质，再经节流装置8节流降压，变成低温低压气液混合态的工质进入蒸发器9；在蒸发器9中，低温低压气液混合态的工质吸收流经蒸发器的空气中的热量，变成低压低温的气态工质回到压缩机1、2，从而完成一次工质循环，同时完成一次能量转移的过程，周而复始，机组不断地将空气中的热量转移到热水当中。
本实用新型装置运行的技术原理如下所述。
首先，当热泵热水机组在低环境温度、高水温的恶劣工况下运行时，压缩机的低压比较低，高压比较高，压缩机的压缩比增大，导致压缩机的排气温度上升到允许温度以上，此时，热气旁通的电磁阀6打开，压缩机卸载，有效控制了压缩机的压缩比和排气温度，同时也提高了机组的能效比。
其次，当热泵热水机组在高环境温度下制热运行时，蒸发器换热能力很大，在节流机构供液量充足的情况下，压缩机的蒸发压力将远远高于压缩机的允许最高蒸发压力，这将会导致压缩机过载；若在节流机构供液量不充足的情况下(如带MOP的膨胀阀)，压缩机由于回气过热较大，导致压缩机排气温度上升到允许温度之上，这两种情况下，压缩机都不能长时间安全、稳定运行，本实用新型通过控制系统13中的变频控制器12，根据蒸发压力信号，有效控制风机的运转频率，进而控制蒸发器的换热能力，使之与压缩机相匹配，从而达到稳定运行的目的。
此外，当热泵热水机组在过渡季节运行时，由于用户在过渡季节时用水量减少，需要的热量也减少，环境温度也上升到一个比较高的数值，单台压缩机的制热量也比较大，此时，控制系统根据环境温度值信号，停止1台压缩机的运行，则制冷系统的冷凝器和蒸发器的面积相对于1台压缩机来说，面积放大了1倍，有效减少了传热温差，大大增大了传热面积，显著提高了蒸发压力和降低了冷凝压力，系统节能30％以上。
由以上可知，本实用新型为一种并联双压缩机热泵热水机组，它由于采用了包括并联双压缩机在内的上述技术方案，使热泵热水机组能在恶劣工况下稳定运行，其热气旁通回路有效地控制了压缩机的压缩比和排气温度，提高了机组的能效比；其控制系统中的变频控制器有效地控制了蒸发器的换热能力，使之与压缩机相匹配；而且，其控制系统通过停止1台压缩机的运行，减少了传热温差，有效地增大了传热面积，提高了蒸发压力，降低了冷凝压力，实现系统节能30％以上，这些均有效地提高了热泵热水机组运行的可靠性和使用寿命，为热泵热水机组宽工况、大范围的应用创造了条件。本实用新型可使热泵热水机组在-7℃--43℃的工况下稳定运行。
附图说明
图1为本实用新型所述并联双压缩机热泵热水机组的一种实施例结构示意图；
图2为本实用新型的并联双压缩机热泵热水机组另一种实施例结构图。
在图中：1、2-压缩机；3-热水出水温度传感器；4-冷凝器；5-储液器；6-电磁阀；7-降压装置；8-节流装置；9-蒸发器；10-热交换风机；11-环境温度传感器12-变频控制器；13-控制单元(电控柜)；14-压力传感器；15-油平衡管；16-气液分离器；17-四通阀；18-示液镜；19-干燥过滤器；20-分液头；21、22-单向阀。
具体实施方式
参见图1，本实用新型的并联双压缩机热泵热水机组包括压缩机组、冷凝器4、储液器5、节流装置8和蒸发器9，所述压缩机组的排气口同冷凝器4的工质进口连通，该冷凝器4的工质出口依次经所述储液器5和节流装置8而同蒸发器9的工质进口连接，所述蒸发器9的工质出口同所述压缩机组的工质吸入口连通，蒸发器9侧有热交换风机10，所述压缩机组由两只并联的压缩机1、2组成；在所述压缩机组的排气口与蒸发器9的工质进口之间接有一个热气旁通回路，该热气旁通回路由电磁阀6和降压装置7串联组成；将所述两只并联的压缩机的底部用平衡油管15连通；在所述蒸发器的工质出口管路上设置一个压力传感器14，它的检测信号线接至控制单元13的变频控制器12，该变频控制器12根据压力传感器14的反馈信号控制所述热交换风机10的电源频率。所述各工作单元(构件)均采用现有技术的常规结构。

Claims (2)

1、一种并联双压缩机热泵热水机组，包括压缩机组、冷凝器(4)、储液器(5)、节流装置(8)和蒸发器(9)，所述压缩机组的排气口同冷凝器(4)的工质进口连通，该冷凝器(4)的工质出口依次经所述储液器(5)和节流装置(8)后同蒸发器(9)的工质进口连接，所述蒸发器(9)的工质出口同所述压缩机组的工质吸入口连通，蒸发器(9)侧有热交换风机(10)，其特征是，所述压缩机组由两只并联的压缩机(1、2)组成。
2、根据权利要求1所述并联双压缩机热泵热水机组，其特征是，在所述压缩机组的排气口与蒸发器(9)的工质进口之间接有一个热气旁通回路，该热气旁通回路由电磁阀(6)和降压装置(7)串联组成。
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