CN204535175U - 热泵循环系统 - Google Patents

Abstract

一种热泵循环系统。其在压缩机排气口处设有一个四通换向阀，该四通换向阀的D接口与压缩机排气口相接，其E接口与水侧换热器的出口相接，其C接口与风侧换热器的气管相接，其S接口通过气液分离器接于压缩机的吸气口，风侧换热器的液管与水侧换热器的入口之间还设有节流装置和第一单向阀。本实用新型在常规的热泵循环系统中增设旁路电磁阀和低压传感器，使得该循环系统既能够在制热过程中根据水侧换热器的运行时间进行相应的调节，避免压缩机在热水需求减小的情况下仍继续工作而造成压缩机超负荷运转，还能够在环境温度低至-15℃时，仍能进行正常的制热运行，而且能效比可以达到2.0以上，有效提高能源利用率。

Description

热泵循环系统

技术领域

本实用新型涉及一种制热装置，特别涉及一种热泵循环系统。

背景技术

热泵型空调器的结构和单冷型空调器的结构基本相同，它是利用空调在夏季制冷的原理，即空调在夏季时，是室内制冷，室外散热，而在秋冬季制热时，方向同夏季相反，室内制热，室外制冷来达到制暖的目的。它的优点是功效较高，缺点是适用温度范围较小，一般当温度在零下5度以下就会停止工作。

空调根据客户使用条件不同分为：单冷、热泵、部分热回收和全热回收。

单冷是指：空调只能运行制冷(只能吹冷风)

热泵是指：空调能运行制冷也能运行制热(能吹冷风也能吹热风)

部分热回收是指：对制冷系统的冷凝热进行部分回收用于生活热水

全热回收是指：对系统的冷凝热进行全热回收，用于生活热水。

现有的热泵装置具有很广的应用前景。但目前已有的热泵装置往往存在一些缺陷，有些装置在低温(环境温度-10℃以下)工况下因超出普通压缩机规定的温度运行范围而不能开启)，有的能开启装置，但能效只有1.3(此为性能系数，为机组制冷量除以输入功率的值，值越大，越节能)左右。同时，机组在应用时启动频繁，会影响压缩机的寿命(注：当用户的需求很小时，机组开机时的能力会很大，所以会导致机组开机的时间会很短，即会很快满足客户需求，甚至会小于压缩机厂家要求的最短运行时间，这种情况次数多了后，冷媒(又称工质)寄存在压缩机腔体内，会导致压缩机带液启动，从而导致压缩机损坏)，而且机组在启动的同时，机组的噪声会比较大，会影响客户的舒适性。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可在环境温度为-15℃时运行制热且又可防止因客户端启动频繁导致压缩机损坏的热泵循环系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型的热泵循环系统，包括压缩机、风侧换热器和水侧换热器，在压缩机排气口处设有一个四通换向阀，该四通换向阀的D接口与压缩机排气口相接，其E接口与水侧换热器的出口相接，其C接口与风侧换热器的气管相接，其S接口通过气液分离器接于压缩机的吸气口，风侧换热器的液管与水侧换热器的入口之间还设有节流装置和第一单向阀。

在所述压缩机排气口与气液分离器入口之间还设有一个当水侧换热器端运行时间低于设定值时可将压缩机排气管中的高压工质分流至气液分离器中的旁通电磁阀。

在风侧换热器的液管至水侧换热器的入口之间依次串接设有第一过滤器和第二过滤器。

在第二过滤器与水侧换热器的入口之间设有第二单向阀和储液罐，第二单向阀与储液罐串接后再与所述第一单向阀并接在一起。

在所述四通换向阀的S接口至所述气液分离器入口端的管路上设有在管路内工质气压低于设定压力值时仍能启动压缩机的低压传感器。

所述设定压力值为环境温度在-20℃至-15℃时导致管路内工质压力降低时对应的压力值。

与现有技术相比，本实用新型在常规的热泵循环系统中增设旁路电磁阀和低压传感器，使得该循环系统既能够在制热过程中根据水侧换热器的运行时间进行相应的调节，避免压缩机在热水需求减小的情况下仍继续工作而造成压缩机超负荷运转，还能够在环境温度低至-15℃时，仍能进行正常的制热运行，而且能效比可以达到2.0以上，有效提高能源利用率。

附图说明

图1为本实用新型的热泵循环系统框图。

附图标记如下：

压缩机1、高压开关2、排气检修阀3、四通换向阀4、风侧换热器5、第一过滤器6、节流装置7、第二过滤器8、第一单向阀9、水侧换热器10、吸气检修阀11、低压传感器12、气液分离器13、储液罐14、第二单向阀15、旁通电磁阀16。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的热泵循环系统为风冷热泵机组，其包括压缩机1、高压开关2、排气检修阀3、四通换向阀4、风侧换热器5、第一过滤器6、节流装置7、第二过滤器8、第一单向阀9、水侧换热器10、吸气检修阀11、低压传感器12、气液分离器13、储液罐14、第二单向阀15、旁通电磁阀16。

其连接方式为：压缩机1排气口依次与高压开关2、排气检修阀3、旁通电磁阀16的进口和四通换向阀4的D接口相连；四通换向阀4的C接口与风侧换热器5的气管相连，风侧换热器5的液管与第一过滤器6进口相连，第一过滤器6出口与节流装置7进口相连，节流装置7出口与第二过滤器8的进口相连，第二过滤器8的出口分别与第一单向阀9的进口、第二单向阀15出口相连，第二单向阀15的进口与储液罐14一端相连，储液罐14另一端分别与第一单向阀9的出口、水侧换热器10的进口相连，水侧换热器10的出口与四通换向阀4的E接口相连，四通换向阀4的S接口分别与气液分离器13的进口、低压传感器12、吸气检修阀11、旁通电磁阀16的出口相连，气液分离器13的出口与压缩机1的吸气口相连。

本实用新型在压缩机1排气口与气液分离器13入口之间增设一个旁通电磁阀16，可以很好的解决当水侧换热器10端运行时间低于设定的工作时间时，造成压缩机1热负荷增大的技术问题，即是说，当水侧换热器10端运行时间较短时，可将压缩机1排气管中流动的高压高温工质通过旁通电磁阀16分流至气液分离器13中。本实用新型优选设定的工作时间为5分钟，也就是水侧换热器10端运行的时间低于5分钟时，则打开所述的旁通电磁阀16。

本实用新型的热泵循环系统可在环境温度低至在-20℃至-15℃时，仍能确保压缩机1正常运行。

本实用新型的进一步改进是在四通换向阀4的S接口至气液分离器13入口端的管路上设置低压传感器12，该低压传感器12可对待回流至气液分离器13管路中的工质的压力进行测量，当该压力低于设定压力值时启动旁通电磁阀16工作。

本实用新型增设低压传感器12是为了控制旁通电磁阀16的启用，直接的是开通旁通电磁阀16，旁通压缩机16做功的一部分能力，使整个机组可以满足客户小负荷的要求，机组也可以运行久一点，从而把压缩机1内的冷媒带走，不会造成压缩机1液击，有效保护压缩机1。

本实用新型的工作原理：

当冬天制热时，风侧换热器5为蒸发器，水侧换热器10为冷凝器，当环境温度低时(一般小于5℃)，机组的风侧换热器5就会结霜，当霜结得越来越多，蒸发效果会越来越差，将会导致节流后的冷媒，蒸发的越来越少，为了使压缩机1安全运行(不会液击)，这时，节流装置会关的越来越小，将会导致压缩机1的流量减少，这样压缩机1的排气温度会越来越高，低压越来越低，久了之后排气温度会超过压缩机1允许的温度，将会导致压缩机1损坏。

本实用新型的系统，当压缩机的排气温度大于设定的排气温度值时(比如115℃)，旁通电磁阀16就会开启，旁通一部分热气，这样压缩机1吸气压力就会上升(解决低压问题)，同时，压缩机1的吸气量上升了，排气温度就会相应的下降，从而使机组能运行的更久。这就是将排气，升低压的效果。

另外，在机组启动时，当用户的需求(即运行的时间短)很小时，机组开机时的能力会很大，会导致机组开机的时间会很短，即会很快满足客户的需求，甚至会小于压缩机厂家要求的最短运行时间，这种情况次数多了后，冷媒寄存在压缩机1腔体内，会导致压缩机1带液启动，从而导致压缩机1损坏，增加旁通电磁阀16，可以把一部分能力旁通走了，启动时不用那么大的能力，刚好可以满足客户的需求，这样压缩机1就会运行的比较久，把腔体里面的液体带走，这样就不会使压缩机1内存有液体，避免液击使压缩机1损坏。

本实用新型的循环系统中的水侧换热器10可以是板式换热器、套管式换热器、筒式换热器、壳管式换热器；风侧换热器5是翅片式换热器；压缩机1需用到涡旋压缩机1；冷媒(又称工质、制冷剂)可以是R22、R410a；所述节流装置7需用到电子膨胀阀。

本实用新型可以实现制冷、制热模式、制热除霜模式，各个模式下制冷剂的具体流向为：

各个模式下制冷剂的具体流向为：

1)制冷模式下，制冷剂的流向为：

压缩机1的排气口—四通换向阀4的D、C接口—风侧换热器5—第一过滤器6—节流装置7—第二过滤器8—第一单向阀9—水侧换热器10—四通换向阀4的E、S接口—气液分离器13—压缩机1的吸气口，旁通电磁阀16达到启动条件时启动。

2)制热模式下，制冷剂的流向为：

压缩机1的排气口—四通换向阀4的D、E接口—水侧换热器10—储液罐14—第二单向阀15—第二过滤器8—节流装置7—第一过滤器6—风侧换热器5—四通换向阀4的C、S接口—气液分离器13—压缩机1，旁通电磁阀16达到启动条件时启动。

3)制热除霜模式制冷剂的流向与制冷模式相同。

以上仅为本实用新型的具体实施例，并不以此限定本实用新型的保护范围。在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种热泵循环系统，包括压缩机(1)、风侧换热器(5)和水侧换热器(10)，其特征在于：在压缩机(1)排气口处设有一个四通换向阀(4)，该四通换向阀(4)的D接口与压缩机(1)排气口相接，其E接口与水侧换热器(10)的出口相接，其C接口与风侧换热器(5)的气管相接，其S接口通过气液分离器(13)接于压缩机(1)的吸气口，风侧换热器(5)的液管与水侧换热器(10)的入口之间还设有节流装置(7)和第一单向阀(9)。

2.根据权利要求1所述的热泵循环系统，其特征在于：在所述压缩机(1)排气口与气液分离器(13)入口之间还设有一个当水侧换热器(10)端运行时间低于设定值时可将压缩机(1)排气管中的高压工质分流至气液分离器(13)中的旁通电磁阀(16)。

3.根据权利要求2所述的热泵循环系统，其特征在于：在风侧换热器(5)的液管至水侧换热器(10)的入口之间依次串接设有第一过滤器(6)和第二过滤器(8)。

4.根据权利要求3所述的热泵循环系统，其特征在于：在第二过滤器(8)与水侧换热器(10)的入口之间设有第二单向阀(15)和储液罐(14)，第二单向阀(15)与储液罐(14)串接后再与所述第一单向阀(9)并接在一起。

5.根据权利要求1所述的热泵循环系统，其特征在于：在所述四通换向阀(4)的S接口至所述气液分离器(13)入口端的管路上设有在管路内工质气压低于设定压力值时仍能启动压缩机(1)的低压传感器(12)。

6.根据权利要求5所述的热泵循环系统，其特征在于：所述设定压力值为环境温度在-20℃至-15℃时导致管路内工质压力降低时对应的压力值。