CN201331210Y - 一种带闪发式储分器的低温空气源热泵热水空调器装置 - Google Patents

一种带闪发式储分器的低温空气源热泵热水空调器装置 Download PDF

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Abstract

一种带闪发式储分器的低温空气源热泵热水空调器装置，由中间补气压缩机、热水空调换热器组件、闪发式储分器和低温增焓组件等组成，采用集高压储液、气液分离、闪发、增焓、低压储液和节能热回收功能于一体的闪发式储分器，改善低温增焓型热水空调器的出力、节能性与可靠性，保障实现低温环境下安全可靠运行，降低整机成本，使用寿命长、易维护，实现了重大技术与应用进展，成为当前利用空气能驱动热工装置全面实现低温采暖、全年制热水和夏季空调供冷的具有节能性、环保性、经济性和实用性的领先实用热水空调装置。

Description

一种带闪发式储分器的低温空气源热泵热水空调器装置
技术领域
本实用新型涉及一种带闪发式储分器的低温空气源热泵热水空调器装置，属于低温空气源热泵热水空调器技术领域。
背景技术
商业及民用领域采暖、热水及供冷系统的节能、环保问题日益引起全社会的重视，传统上采用单独设置一套空调系统、一套锅炉采暖系统和独立的热水设备分别解决用户使用需求的模式，由于其初投资大、设备占用空间大、系统维护复杂、能耗大、消耗大量资源、污染严重、不利于环境保护等问题，已经越练越落后于时代发展的需要了。
采用压缩式热泵可实现同时解决空调供冷和采暖问题，已经成为新的技术产品发展的热点，但是受限于的技术路线问题，已有产品的能耗过大、运行经济性差、设备可靠度低，亟需从技术路线与产品优化的角度发展新型低温热泵技术与产品。但是如何解决寒冷地区空气源热泵冬季制热运行的节能性和经济性问题，是限制这一技术大规模推广的最大的技术障碍。目前科研部门和实业界已对此进行了大量的研究和试用工作，但直到目前尚未出现节能性和经济性均较令人满意的实用产品。在众多的低温空气源热泵研发成果中，由清华大学石文星博士、王宝龙博士、马国远博士后等专家发展的各类低温增焓热泵已经取得了丰富技术成果，其中带喷射泵引射、防内漏等功能的闪发式中间补气涡旋压缩式空气源热泵等装置已经具有相当好的节能性、经济性和实用性，并有待于推动与工程实践相结合。
同时，目前空调制冷机、热水器作为两个独立行业产品，每类产品单独工作时都会耗费大量一次或二次能源，且经济性差。若由同一中设备实现同时供冷和供热，且可把供冷用户中所吸收到的低温废热转移到供热用户中，且冷、热两端均可实现100％的能量利用，将可极大的提高能源利用效益，目前的冷暖双效热泵技术已经开始走向成熟，有待于进一步落实到工程实践中。
同时，不论是现有的承担空调功能的低温空气源热泵，还是集空调供冷、采暖与制热水与一体的热水空调器，经常需要设置储液、气液分离装置，增加了系统的复杂性、占用空间和成本。
因此，有必要以领先的低温增焓技术和冷暖双效热水空调技术为基础，进一步优化热泵系统流程，简化设备部件，达到进一步增强节能性、可靠性并节省空间和成本的目的，以使这一节能环保的新技术产品尽快实用化，并在广大地区特别是北方寒冷地区获得大规模应用。
发明内容
本实用新型的目的和任务是，研制一种带闪发式储分器的低温空气源热泵热水空调器装置，以集空调供冷、采暖与制热水功能于一体的冷暖双效热水空调装置为基础，结合已有的带闪发器的低温空气源热泵技术，采用闪发式储分器和中间补气压缩机，研制出一种新型高效低温空气源热泵热水空调器，以达到利用空气能源进行高效廉价采暖、制取生活热水及夏季空调供冷的目的，实现低温环境下安全可靠运行、成本大大低于现有热水、热水及空调供冷系统、使用寿命长、易维护的效果。
本实用新型的具体描述是：
一种带闪发式储分器的低温空气源热泵热水空调器装置，由中间补气压缩机、热水空调换热器组件、闪发式储分器和低温增焓组件等组成，压缩机的排气首先进入热水换热器制取生活热水，然后经四通阀与风冷换热器和空调换热器的制冷剂侧接口相连，风冷换热器和空调换热器的制冷剂侧另一个接口分别通过单向阀组与初级节流机构的进口相连，液态制冷剂在初级节流机构中被节流到中间压力后进入闪发式储分器，其中被闪发出来的中压蒸汽经低温增焓组件后进入压缩机中间补气口，下部的液体则进入下一级的节流机构进一步被节流并送往下一级换热器进行蒸发吸热，所产生的低压蒸汽进入闪发式储分器的另一部分腔体后再回到压缩机吸气口。
闪发式储分器可同时实现高压储液、气液分离、闪发、增焓、低压储液和节能热回收等诸多功能，包含5个接口，其中2个进口(A、C)和3个出口(B、D、E)，其中接口(A、D)和(B、C、E)所分别连接的空间具有适量大小的容积。
压缩机采用但不限于带中间补气的涡旋式或螺杆式压缩机。
热水换热器采用但不限于套管式、壳管式、盘管式等换热器结构，当整机为单纯的带闪发式储分器的低温空气源热泵装置时也可不设置该热水换热器。
低温增焓组件包括但不限于制冷剂喷射泵和单向阀，制冷剂喷射泵的引射口与压缩机吸气管相连，低温增焓组件也可不设置制冷剂喷射泵，此时低温增焓组件与压缩机吸气管无制冷剂管相连。
初级和下一级的节流机构可采用毛细管、热力膨胀阀或电子膨胀阀等。
本一体化装置将当前最先进的低温空气源热泵技术和冷暖双效热水空调技术结合在一起，组成由以空气为能源的新型节能环保设备系统，为我国南北方地区的广大商业和居民用户提供夏季空调、冬季采暖和全年廉价制热水的服务，该项目不但适合南方地区用户，而且针对性地设计了北方寒冷地区冬季热泵高效可靠采暖方案，从而实现了采用一套热泵设备即可全面解决用户的采暖、热水及供冷的多种需要。
该新型热水空调节能装置重点解决了设备的高效性、安全性、可靠性、实用性、可维护性、初投资及运行费用等方面的全面平衡解决和落实，可免当前低温空气源热泵热水空调器冬季运行效能低、结构设计复杂和经济性较差等问题，实现了重大技术与应用进展，成为当前利用空气能驱动热工装置全面实现低温采暖、全年制热水和夏季空调供冷的具有节能性、环保性、经济性和实用性的领先实用热水空调装置。
附图说明
图1是本实用新型的系统示意图。
图1中各部件编号与名称如下：
压缩机1、热水换热器2、四通阀3、风冷换热器4、单向阀5、单向阀6、单向阀7、单向阀8、初级节流机构9、闪发式储分器10、干燥过滤器11、视液镜12、节流机构13、空调换热器14、低温增焓组件15、电磁阀16、高压表17、中压表18、低压表19。
具体实施方式
图1是本实用新型的系统示意图。
带闪发式储分器的低温空气源热泵热水空调器装置由中间补气压缩机、热水空调换热器组件、闪发式储分器和低温增焓组件等组成，压缩机的排气首先进入热水换热器制取生活热水，然后经四通阀进入风冷换热器或空调换热器放热冷凝，液体制冷剂在初级节流机构中被节流到中间压力后进入闪发式储分器，其中被闪发出来的中压蒸汽经低温增焓组件后进入压缩机中间补气口，下部的液体则进入下一级的节流机构进一步被节流并送往下一级换热器进行蒸发吸热，所产生的低压蒸汽进入闪发式储分器的另一部分腔体后再回到压缩机吸气口。
闪发式储分器包含5个接口，其中2个进口(A、C)和3个出口(B、D、E)，其中接口(A、D)和(B、C、E)所分别连接的空间具有适量大小的容积。
压缩机采用带中间补气的涡旋式压缩机。
热水换热器采用套管式换热器结构。
低温增焓组件含有单向阀。
初级和下一级的节流机构均采用电子膨胀阀。

Claims (6)

1、一种带闪发式储分器的低温空气源热泵热水空调器装置，由压缩机、热水空调换热器组件、闪发式储分器和低温增焓组件等组成，其特征在于所述的压缩机(1)的排气口与热水换热器(2)的制冷剂侧进口相连，热水换热器(2)的制冷剂出口通过四通阀(3)与风冷换热器(4)和空调换热器(14)的制冷剂侧接口相连，风冷换热器(4)和空调换热器(14)的制冷剂侧另一个接口分别通过单向阀组(5、6、7、8)与初级节流机构(9)的进口相连，初级节流机构(9)的出口与闪发式储分器(1)的(A)口相连，闪发式储分器(1)的(B)口与压缩机吸气口相连，(C)口通过四通阀(3)与风冷换热器(4)和空调换热器(14)的制冷剂侧接口相连，(D)口与节流机构(13)的进口相连，(E)口通过低温增焓组件(15)与压缩机中间补气进口相连，节流机构(13)的出口通过单向阀组(5、6、7、8)与风冷换热器(4)和空调换热器(14)的制冷剂侧另一个接口相连。
2、如权利要求1所述的带闪发式储分器的低温空气源热泵热水空调器装置，其特征在于所述的闪发式储分器包含5个接口，其中2个进口(A、C)和3个出口(B、D、E)，其中接口(A、D)和(B、C、E)所分别连接的空间具有适量大小的容积。
3、如权利要求1所述的带闪发式储分器的低温空气源热泵热水空调器装置，其特征在于所述的压缩机(1)采用但不限于带中间补气的涡旋式或螺杆式压缩机。
4、如权利要求1所述的带闪发式储分器的低温空气源热泵热水空调器装置，其特征在于所述的热水换热器(2)采用但不限于套管式、壳管式、盘管式等换热器结构，当整机为单纯的带闪发式储分器的低温空气源热泵装置时也可不设置该热水换热器。
5、如权利要求1、3所述的带闪发式储分器的低温空气源热泵热水空调器装置，其特征在于所述的低温增焓组件包括但不限于制冷剂喷射泵和单向阀，制冷剂喷射泵的引射口与压缩机吸气管相连，低温增焓组件也可不设置制冷剂喷射泵，此时低温增焓组件与压缩机吸气管无制冷剂管相连。
6、如权利要求1、3所述的带闪发式储分器的低温空气源热泵热水空调器装置，其特征在于所述的节流机构(9、13)可采用但不限于毛细管、热力膨胀阀或电子膨胀阀。
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EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Shandong Yateer Group Co., Ltd.

Assignor: Zhang Maoyong

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Denomination of utility model: Low-temperature air source heat pump hot water air conditioner device with flash type storing and separating device

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