CN203231582U - 一种设经济器及采用热气旁通法除霜的双级压缩热泵系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种设经济器及热气旁通除霜装置的双级压缩热泵系统，包括水换热器，空气换热器，四通换向阀，高/低压压缩机，油分离器，气液分离器和经济器相互连接形成循环，四通换向阀切换系统制冷制热功能，高/低压压缩机通过截止阀来单/双级压缩，夏季将单机压缩的液态制冷剂通过空气换热器和水换热器进行热量转移，严寒冬季双级压缩循环中经济器补气回路将主回路液态制冷剂过冷，补气回路制冷蒸汽将压缩机排气温度降低，高压压缩机通过电磁阀输送高温气态制冷剂至气液混合头除霜，本实用新型解决了传统热气除霜法存在的热效率低，降低室内温度，影响室内空气舒适度等问题。
Description
技术领域
本实用新型属于空调的双级压缩系统领域，特别涉及一种设经济器及采用热气旁通法除霜的双级压缩热泵系统。
背景技术
现有技术下的热泵系统，在低温环境存在制热能力不足和压缩机排气温度过高的问题；并且热泵系统的风侧换热器在寒冷地区系统制热运行时往往会结霜，这不仅对制冷剂在风侧换热器中吸热相变有不良影响，而且会使换热铜管受损。目前空气源热泵的除霜方式一般采用热气冲霜，即通过制冷系统逆向循环进行除霜，这种方式缺点明显，不仅热效率低，浪费电能，还会使室内温度降低，影响空气的人感舒适度，甚至引起压缩机故障。所述问题都有待提高热泵技术来解决。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种设经济器及采用热气旁通法除霜的双级压缩热泵系统，传统空气源热泵系统在低温环境下存在的制热量不足，风侧换热器结霜，以及随着压缩机压缩比的增加，排气温度迅速升高，使压缩机不能正常运行，甚至损坏压缩机等问题。本实用新型采用热气旁通装置除霜的热泵系统，提高系统性能系数，并且除霜过程不需停机转换，不需要从室内吸收热量，维持室内舒适度，热效率高，节省了电能。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种设经济器及热气旁通除霜装置的双级压缩热泵系统，包括制冷剂/水换热器，制冷剂/空气换热器，油分离器，四通换向阀，气液分离器，其特征在于：所述制冷剂/水换热器的一端接口连接四通换向阀的h端，所述制冷剂/空气换热器一端接口连接四通换向阀的g端，所述四通换向阀的e端和f端都分别连接油分离器的上端和气液分离器的引流端，所述油分离器的分离端和气液分离器排流端连接，所述气液分离器的排气端连接低压压缩机的进口，所述油分离器的上端连接高压压缩机的出口，所述低压压缩机和高压压缩机之间通过补气口的两端连通，所述制冷剂/水换热器另一端接口连接上位电子膨胀阀，所述制冷剂/空气换热器另一端接口连接气液混合头，所述气液混合头连接下位电子膨胀阀，所述上位电子膨胀阀与下位电子膨胀阀分别连接在经济器的d端和b端。
所述制冷剂/空气换热器固定安装有除霜风扇。
所述经济器的a，d两端连接带有热力膨胀阀的支路，所述经济器的c端与补气口连接。
所述低压压缩机进口通过截止阀与高压压缩机进口连接，所述高压压缩机出口通过电磁阀连接气液混合头。
所述上位电子膨胀阀两端并联带有上位截止阀的支路，下位电子膨胀阀的两端并联带有下位截止阀的支路。
有益效果
本实用新型具有以下的优点：
1、因为系统设置补气回路循环，严寒冬季时期，热力膨胀阀开启时，一方面经济器出口的气态制冷剂与低压压缩机出来的气态制冷剂混合后进入高压压缩机进行两级压缩可降低高级压缩机排气比焓，降低高压压缩机排气温度。
2、补气回路高压液态制冷剂在经济器中蒸发吸热使得主回路中的制冷剂进一步过冷，这些改进使热泵系统既能在常温工况高效可靠运行，又能在低温工况安全运行。
3、高压压缩机出口经电磁阀与气液混合头连通，其中气液混合头设在制冷剂/空气换热器进口前，通过此装置实现热气旁通除霜，制热与除霜同时进行。
4、低压压缩机进口与高压压缩机进口经截止阀连通，冬季制热工况下，根据室外气温，启关截止阀和低压压缩机实现单级压缩，双级压缩循环的切换，达到节能目的。
5、本实用新型工作稳定，可靠性好，节能效果明显，可广泛用于北方寒冷地区。
附图说明
图1是本实用新型的工艺流程示意图。
图中：制冷剂/水换热器1，制冷剂/空气换热器2，低压压缩机3，高压压缩机4，油分离器5，四通换向阀6，气液分离器7，经济器8，风扇9，电子膨胀阀10，截止阀11，热力膨胀阀12，电子膨胀阀13，截止阀14，截止阀15，补气口16，气液混合头17，电磁阀18。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，一种设经济器及热气旁通除霜装置的双级压缩热泵系统，包括制冷剂/水换热器1，制冷剂/空气换热器2，油分离器5，四通换向阀6，气液分离器7，所述制冷剂/水换热器1的一端接口连接四通换向阀6的h端，所述制冷剂/空气换热器2一端接口连接四通换向阀6的g端，所述四通换向阀6的e端和f端都分别连接油分离器5上端和气液分离器7的引流端，所述油分离器5的分离端和气液分离器7排流端连接，所述气液分离器7的排流端连接低压压缩机3的进口，所述油分离器5的上端连接高压压缩机4的出口，所述低压压缩机3和高压压缩机4之间通过补气口16的两端连通，所述制冷剂/水换热器1另一端接口连接上位电子膨胀阀10，所述制冷剂/空气换热器2另一端接口连接气液混合头17，所述气液混合头17连接下位电子膨胀阀13，所述上位电子膨胀阀10与下位电子膨胀阀13分别连接在经济器8的d端和b端。
所述制冷剂/空气换热器2固定安装有除霜风扇9，所述经济器8的a端和d端之间连接带有热力膨胀阀12的支路，所述经济器8的c端与补气口16连接，所述低压压缩机3进口通过截止阀15与高压压缩机4进口连接，所述高压压缩机4出口通过电磁阀18连接气液混合头17，所述上位电子膨胀阀10的两端并联带有上位截止阀11的支路，下位电子膨胀阀13的两端并联带有下位截止阀14的支路。
本实用新型在夏季制冷工况：低压压缩机3不工作，截止阀14，15开启，截止阀11、热力膨胀阀12关闭，电磁阀18常闭，未通电，四通换向阀6不通电。低温低压气态制冷剂从气液分离器7经截止阀15到达高压压缩机4进口，高压压缩机4出口的高压高温气态制冷剂经油分离器5、四通换向阀6，到制冷剂/空气换热器2冷凝成高压液态制冷剂，再流经电子膨胀阀10节流降压，进入制冷剂/水换热器1吸热蒸发，气态制冷剂经四通换向阀6到达气液分离器7，完成循环。
本实用新型在一般冬季制热工况：截止阀15，11开启，热力膨胀阀12关闭，截止阀14关闭，压缩机3不工作，高压压缩机4工作，制冷剂/空气换热器2、制冷剂/水换热器1工作，风扇9工作。制热循环为：气液分离器7→截止阀15→高压压缩机4（出口：高温高压气态制冷剂）→油分离器5→四通换向阀6→制冷剂/水换热器1（高压液态制冷剂）→经济器b端→电子膨胀阀13（低压过冷液态制冷剂）→气液混合头17→制冷剂/空气换热器2（低压气态制冷剂）→四通换向阀6→气液分离器7，完成循环。
本实用新型在严寒冬季制热工况：截止阀15、14关闭，开启热力膨胀阀12、截止阀11，压缩机3、4工作，制冷剂/空气换热器2、制冷剂/水换热器1和风扇9工作。该制冷循环可分为主回路循环和补气回路循环（辅助循环）。主回路循环是：气液分离器7→低压压缩机3→补气口16（中温中压气态制冷剂）→高压压缩机4（出口：高温高压气态制冷剂）→油分离器5→四通换向阀6→制冷剂/水换热器1（高压液态制冷剂）→经济器b端（过冷液态制冷剂）→电子膨胀阀13（低压过冷液态制冷剂）→气液混合头17→制冷剂/空气换热器2（低压气态制冷剂）→四通换向阀6→气液分离器7；补气回路主要从热力膨胀阀12开始，热力膨胀阀12→经济器c→补气口16。
本实用新型在冬季制热的特殊工况：除霜装置运行时，当制冷剂/空气换热器2所带传感器检测出换热器表面温度低于-1摄氏度超过10分钟时，电磁阀18便会开启，高压压缩机4出口处的高温高压气态制冷剂经电磁阀18到达气液混合头17，与流经电子膨胀阀14的低压液态制冷剂混合，气液混合制冷剂在制冷剂/空气换热器2中放热融掉换热器表面的霜层。传感器再次检测到换热器2表面温度高于零摄氏度时，电磁阀18断电，关闭，除霜完成。
Claims (5)
1.一种设经济器及热气旁通除霜装置的双级压缩热泵系统，包括制冷剂/水换热器（1），制冷剂/空气换热器（2），油分离器（5），四通换向阀（6），气液分离器（7），其特征在于：所述制冷剂/水换热器（1）的一端接口连接四通换向阀（6）的h端，所述制冷剂/空气换热器（2）一端接口连接四通换向阀（6）的g端，所述四通换向阀（6）的e端和f端都分别连接油分离器（5）的上端和气液分离器（7）引流端，所述油分离器（5）的分离端和气液分离器（7）排流端连接，所述气液分离器（7）的排流端连接低压压缩机（3）的进口，所述油分离器（5）的上端连接高压压缩机（4）的出口，所述低压压缩机（3）和高压压缩机（4）之间通过补气口（16）的两端连通，所述制冷剂/水换热器（1）另一端接口连接上位电子膨胀阀（10），所述制冷剂/空气换热器（2）另一端接口连接气液混合头（17），所述气液混合头（17）连接下位电子膨胀阀（13），所述上位电子膨胀阀（10）与下位电子膨胀阀（13）分别连接在经济器（8）的d端和b端。
2.根据权利要求1所述的一种设经济器及热气旁通除霜装置的双级压缩热泵系统，其特征在于：所述制冷剂/空气换热器（2）固定安装有除霜风扇（9）。
3.根据权利要求1所述的一种设经济器及热气旁通除霜装置的双级压缩热泵系统，其特征在于：所述经济器（8）的a端和d端之间连接带有热力膨胀阀（12）的支路，所述经济器（8）的c端与补气口（16）连接。
4.根据权利要求1所述的一种设经济器及热气旁通除霜装置的双级压缩热泵系统，其特征在于：所述低压压缩机（3）进口通过截止阀（15）与高压压缩机（4）进口连接，所述高压压缩机（4）出口通过电磁阀（18）连接气液混合头（17）。
5.根据权利要求1所述的一种设经济器及热气旁通除霜装置的双级压缩热泵系统，其特征在于：所述上位电子膨胀阀（10）的两端并联带有上位截止阀（11）的支路，下位电子膨胀阀（13）的两端并联带有下位截止阀（14）的支路。
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