CN204730521U - 宽进水温度水源热泵系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及水源热泵机组技术领域，特别是涉及宽进水温度水源热泵系统，其结构包括压缩机、分别与压缩机串联的四通换向阀、多个水侧换热器、节流膨胀阀和风侧换热器，风侧换热器的进风侧设置有风机，压缩机的排气口设置有排气管，压缩机的进气口设置有吸气管，多个水侧换热器并联设置。与现有技术相比，本实用新型的水源热泵系统不需要在工程上安装变流量装置和辅助冷热源装置就能够满足更宽的进水温度范围的高效换热能力，而且保证机组在低水温和低进风温度状态下的顺利启动和稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及水源热泵机组技术领域，特别是涉及宽进水温度水源热泵系统。
背景技术
水源热泵机组是以水为热源的可进行制冷和制热循环的一种热泵型整体式水-空气式或水-水式空调装置，制热时以水为热源，在制冷时以水为排热源。传统的水源热泵系统由于适应的进水温度范围小，当针对不同的应用工况，如水环工况、地下水工况、地表水工况，需要重新匹配设计，或者需要在工程上安装变流量装置（如变频水泵、冷凝压力旁通水阀）和辅助冷热源装置才能确保制冷系统运转的换热能力，因而增加了管路改造成本以及设备使用和安装成本；另一方面，现有的水源热泵系统在制冷启动时，由于水侧换热器的冷却水进水温度很低（低于10℃），此时压缩机的吸气压力会很低，可能低于0.15MPa，从而导致压缩机的制冷剂回路上的低压开关断开，进而低压报警，压缩机停止运行；同样，当水源热泵系统在制热启动时，风侧换热器的进风温度很低（低于10℃），此时压缩机的吸气压力会很低，可能低于0.15MPa，从而导致压缩机的制冷剂回路上的低压开关断开，进而低压报警，压缩机停止运行。因而，现有的水源热泵系统在制冷或制热启动模式下，无法满足在较宽的进水和进风温度下的正常运行。
发明内容
本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种能够在较宽范围的进水温度条件下进行高效换热并且运行稳定的宽进水温度水源热泵系统。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
提供宽进水温度水源热泵系统，包括压缩机、分别与压缩机串联的四通换向阀、多个水侧换热器、节流膨胀阀和风侧换热器，所述风侧换热器的进风侧设置有风机，所述压缩机的排气口设置有排气管，所述压缩机的进气口设置有吸气管；
所述多个水侧换热器并联设置，每个水侧换热器与四通换向阀的连接管路上均设置有电磁阀；
当系统处于制冷模式时，所述四通换向阀的S端和E端连通、所述四通换向阀的C端和D端连通，高温高压的气态制冷剂由所述压缩机的排气口流出，依次经过所述四通换向阀的S端和E端、所述多个水侧换热器的任意并联组合、所述节流膨胀阀、所述风侧换热器、所述四通换向阀的C端和D端，最后返回至所述压缩机的进气口；
当系统处于制热模式时，所述四通换向阀的S端和E端连通、所述四通换向阀的C端和D端连通，高温高压的气态制冷剂由所述压缩机的排气口流出，依次经过所述四通换向阀的S端和E端、所述多个水侧换热器的任意并联组合、所述节流膨胀阀、所述风侧换热器、所述四通换向阀的C端和D端，最后返回至所述压缩机的进气口。
其中，所述水侧换热器设置有两个，两个所述水侧换热器分别为第一水侧换热器和第二水侧换热器，所述第一水侧换热器与所述四通换向阀的连接管路上设置有第一电磁阀，所述第二水侧换热器与所述四通换向阀的连接管路上设置有第二电磁阀；
当系统处于制冷模式时，所述四通换向阀的S端和E端连通、所述四通换向阀的C端和D端连通，高温高压的气态制冷剂由所述压缩机的排气口流出，依次经过所述四通换向阀的S端和E端、所述第一电磁阀、所述第一水侧换热器和/或第二水侧换热器、所述节流膨胀阀、所述风侧换热器、所述四通换向阀的C端和D端，最后返回至所述压缩机的进气口；
当系统处于制热模式时，所述四通换向阀的S端和E端连通、所述四通换向阀的C端和D端连通，高温高压的气态制冷剂由所述压缩机的排气口流出，依次经过所述四通换向阀的S端和E端、所述第一水侧换热器和/或第二水侧换热器、所述节流膨胀阀、所述风侧换热器、所述四通换向阀的C端和D端，最后返回至所述压缩机的进气口。
其中，所述宽进水温度水源热泵系统还包括制冷剂旁通回路，所述制冷剂旁通回路包括毛细管和第三电磁阀，所述毛细管的一端与所述排气管连通，所述毛细管的另一端与所述第三电磁阀的一端连通，所述第三电磁阀的另一端与所述吸气管连通；
当系统处于低水温的制冷模式时，所述第三电磁阀打开，高温高压的气态制冷剂由所述压缩机的制冷剂出口流出，依次经过所述毛细管、所述第三电磁阀，返回至压缩机的进气口；
当系统处于低进风温度的制热模式时，所述第三电磁阀打开，高温高压的气态制冷剂由所述压缩机的制冷剂出口流出，依次经过所述毛细管、所述第三电磁阀，返回至压缩机的进气口。
其中，所述吸气管上设置有低压开关和低压传感器。
其中，所述排气管上设置有高压开关和高压传感器。
其中，所述节流膨胀阀的两端均设置有过滤器。
其中，所述压缩机为变频压缩机、数码压缩机或者定频压缩机。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的宽进水温度水源热泵系统，包括压缩机、分别与压缩机串联的四通换向阀、多个水侧换热器、节流膨胀阀和风侧换热器，风侧换热器的进风侧设置有风机，压缩机的排气口设置有排气管，压缩机的进气口设置有吸气管，其中多个水侧换热器并联设置，每个水侧换热器与四通换向阀的连接管路上均设置有电磁阀。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
（1）本实用新型采用多个水侧换热器并联设置，工作时，通过电磁阀控制多个水侧换热器之间的切换，根据不同数量的水侧换热器的并联使用组合，从而实现了系统换热能力的逐级调节；当进水温度变化时，通过电磁阀控制不同数量的水侧换热器的组合以实现满足制冷系统稳定高效运转的换热能力，而且不需要在工程上安装变流量装置和辅助冷热源装置就能够满足更宽的进水温度范围，由此大大降低了管路改造以及设备使用和安装成本；
（2）本实用新型在系统上增加制冷剂旁通回路，有效解决了在低水温条件下的制冷启动或是低进风温度条件下的制热启动时，由于低压过低而导致压缩机不能正常启动的问题，当低水温制冷启动或是低进风温度制热启动时，第三电磁阀打开，制冷剂旁通回路打开，部分高压制冷剂旁通到压缩机吸气管的低压侧，从而提高吸气管低压侧的压力，保证机组在低水温和低进风温度状态下的顺利启动和稳定运行。
附图说明
利用附图对本实用新型做进一步说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。
图1是本实用新型的宽进水温度水源热泵系统的结构示意图。
附图标记：
压缩机1；
排气管11、高压开关111；
吸气管12；低压开关121；
四通换向阀2；
第一水侧换热器3、第一电磁阀31；
第二水侧换热器4、第二电磁阀41；
节流膨胀阀5；
风侧换热器6；
风机7；
制冷剂旁通回路8、毛细管81、第三电磁阀82；
过滤器9。
具体实施方式
结合以下实施例及附图对本实用新型作进一步说明。
本实用新型的宽进水温度水源热泵系统，如图1所示，包括压缩机1、分别与压缩机1串联的四通换向阀2、第一水侧换热器3和第二水侧换热器4、节流膨胀阀5和风侧换热器6，风侧换热器6的进风侧设置有风机7，压缩机1的排气口设置有排气管11，压缩机1的进气口设置有吸气管12；
第一水侧换热器3和第二水侧换热器4并联设置，第一水侧换热器3与四通换向阀2的连接管路上设置有第一电磁阀31，第二水侧换热器4与四通换向阀2的连接管路上设置有第二电磁阀41。
当系统处于制冷模式时，四通换向阀2的S端和E端连通、四通换向阀2的C端和D端连通，高温高压的气态制冷剂由压缩机1的排气口流出，依次经过四通换向阀2的S端和E端、第一电磁阀31、第一水侧换热器3和/或第二水侧换热器4、节流膨胀阀5、风侧换热器6、四通换向阀2的C端和D端，最后返回至压缩机1的进气口。
当系统处于制热模式时，四通换向阀2的S端和E端连通、四通换向阀2的C端和D端连通，高温高压的气态制冷剂由压缩机1的排气口流出，依次经过四通换向阀2的S端和E端、第一水侧换热器3和/或第二水侧换热器4、节流膨胀阀5、风侧换热器6、四通换向阀2的C端和D端，最后返回至压缩机1的进气口。
其中，第一水侧换热器3的换热能力占总换热能力的1/3，第二水侧换热器4的换热能力占总换热能力的2/3，例如：工作时，当第一电磁阀31打开、第二电磁阀41关闭时，制冷系统中制冷剂经过第一水侧换热器3，可实现1/3的换热能力；当第二电磁阀31关闭，第二电磁阀41打开时，制冷系统中制冷剂经过第二水侧换热器4，可实现2/3的换热能力；当进水温度过低时，第一电磁阀31和第二电磁阀41均打开，则制冷剂分别经过第一水侧换热器3和第二水侧换热器4，可实现了100%的换热能力。这样，通过第一电磁阀31和第二电磁阀41的开关组合，实现换热能力1/3、2/3、100%的 3级调节。
本实施例的水侧换热器并不局限于两个，还可以设置两个以上的多个水侧换热器，且多个水侧换热器均并联设置，每个水侧换热器与四通换向阀2的连接管路上均设置有电磁阀。当进水温度变化时，通过不同电磁阀开关组合实现不同数量的水侧换热器的并联组合，从而满足制冷系统稳定高效运转的换热能力，进而能够满足更宽的进水温度范围，且不需要在工程上安装变流量装置和辅助冷热源装置。
与现有技术相比，本实用新型采用多个水侧换热器并联设置，工作时，通过电磁阀控制多个水侧换热器之间的切换，根据不同数量的水侧换热器的并联使用组合，从而实现了系统换热能力的逐级调节；当进水温度变化时，通过电磁阀控制不同数量的水侧换热器的并联组合以实现满足制冷系统稳定高效运转的换热能力，而且不需要在工程上安装变流量装置和辅助冷热源装置就能够满足更宽的进水温度范围，由此大大降低了管路改造以及设备使用和安装成本。
本实施例中，宽进水温度水源热泵系统还包括制冷剂旁通回路8，制冷剂旁通回路8包括毛细管81和第三电磁阀82，毛细管81的一端与排气管11连通，毛细管81的另一端与第三电磁阀82的一端连通，第三电磁阀82的另一端与吸气管12连通。其中，第三电磁阀82用于控制制冷剂旁通回路8的开关，毛细管81用于控制制冷剂旁通回路8中制冷剂流量的大小。
当系统处于低水温的制冷模式时，即水侧换热器的冷却水进水温度很低（低于10℃），此时由于压缩机1的吸气压力会很低，可能低于0.15MPa，导致低压开关断开，从而低压报警，压缩机1停止运行。因此，系统在低水温条件下启动制冷模式时，第三电磁阀82打开，制冷剂旁通回路8打开，部分高压制冷剂旁通到压缩机1吸气管12的低压侧，从而提高吸气管12低压侧的压力，保证机组在低水温状态下的顺利启动和稳定运行。
当系统处于低进风温度的制热模式时，即风侧换热器6的进风温度很低（低于10℃），此时由于压缩机1的吸气压力会很低，可能低于0.15MPa,导致低压开关断开，从而低压报警，压缩机1停止运行。因此，系统在低进风温度条件下启动制热模式时，第三电磁阀82打开，制冷剂旁通回路8打开，部分高压制冷剂旁通到压缩机1吸气管12的低压侧，从而提高吸气管12低压侧的压力，保证机组在低进风温度状态下的顺利启动和稳定运行。
本实用新型在系统上增加制冷剂旁通回路8，有效解决了在低水温条件下的制冷启动或是低进风温度条件下的制热启动时，由于低压过低而导致压缩机1不能正常启动的问题，当低水温制冷启动或是低进风温度制热启动时，第三电磁阀82打开，制冷剂旁通回路8打开，部分高压制冷剂旁通到压缩机1吸气管12的低压侧，从而提高吸气管12低压侧的压力，保证机组在低水温和低进风温度状态下的顺利启动和稳定运行。
本实施例中，吸气管12上设置有低压开关121和低压传感器，低压传感器用于检测吸气管12一侧的压力，当低压传感器检测到吸气管12一侧的压力低于设定值时，低压开关断开，压缩机1停止运行。
排气管11上设置有高压开关111和高压传感器，高压传感器用于检测排气管11一侧的压力，当高压传感器检测到排气管11一侧的压力高于设定值时，高压开关断开，压缩机1停止运行。
本实施例中，节流膨胀阀5的两端均设置有过滤器9，用于除去制冷剂流通中携带的杂质。
压缩机1为变频压缩机、数码压缩机或者定频压缩机。
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (7)
1. 宽进水温度水源热泵系统，其特征在于：包括压缩机、分别与压缩机串联的四通换向阀、多个水侧换热器、节流膨胀阀和风侧换热器，所述风侧换热器的进风侧设置有风机，所述压缩机的排气口设置有排气管，所述压缩机的进气口设置有吸气管；
所述多个水侧换热器并联设置，每个水侧换热器与四通换向阀的连接管路上均设置有电磁阀；
当系统处于制冷模式时，所述四通换向阀的S端和E端连通、所述四通换向阀的C端和D端连通，高温高压的气态制冷剂由所述压缩机的排气口流出，依次经过所述四通换向阀的S端和E端、所述多个水侧换热器的任意并联组合、所述节流膨胀阀、所述风侧换热器、所述四通换向阀的C端和D端，最后返回至所述压缩机的进气口；
当系统处于制热模式时，所述四通换向阀的S端和E端连通、所述四通换向阀的C端和D端连通，高温高压的气态制冷剂由所述压缩机的排气口流出，依次经过所述四通换向阀的S端和E端、所述多个水侧换热器的任意并联组合、所述节流膨胀阀、所述风侧换热器、所述四通换向阀的C端和D端，最后返回至所述压缩机的进气口。
2. 根据权利要求1所述的宽进水温度水源热泵系统，其特征在于：所述水侧换热器设置有两个，两个所述水侧换热器分别为第一水侧换热器和第二水侧换热器，所述第一水侧换热器与所述四通换向阀的连接管路上设置有第一电磁阀，所述第二水侧换热器与所述四通换向阀的连接管路上设置有第二电磁阀；
当系统处于制冷模式时，所述四通换向阀的S端和E端连通、所述四通换向阀的C端和D端连通，高温高压的气态制冷剂由所述压缩机的排气口流出，依次经过所述四通换向阀的S端和E端、所述第一电磁阀、所述第一水侧换热器和/或第二水侧换热器、所述节流膨胀阀、所述风侧换热器、所述四通换向阀的C端和D端，最后返回至所述压缩机的进气口；
当系统处于制热模式时，所述四通换向阀的S端和E端连通、所述四通换向阀的C端和D端连通，高温高压的气态制冷剂由所述压缩机的排气口流出，依次经过所述四通换向阀的S端和E端、所述第一水侧换热器和/或第二水侧换热器、所述节流膨胀阀、所述风侧换热器、所述四通换向阀的C端和D端，最后返回至所述压缩机的进气口。
3. 根据权利要求1或2所述的宽进水温度水源热泵系统，其特征在于：所述宽进水温度水源热泵系统还包括制冷剂旁通回路，所述制冷剂旁通回路包括毛细管和第三电磁阀，所述毛细管的一端与所述排气管连通，所述毛细管的另一端与所述第三电磁阀的一端连通，所述第三电磁阀的另一端与所述吸气管连通；
当系统处于低水温的制冷模式时，所述第三电磁阀打开，高温高压的气态制冷剂由所述压缩机的制冷剂出口流出，依次经过所述毛细管、所述第三电磁阀，返回至压缩机的进气口；
当系统处于低进风温度的制热模式时，所述第三电磁阀打开，高温高压的气态制冷剂由所述压缩机的制冷剂出口流出，依次经过所述毛细管、所述第三电磁阀，返回至压缩机的进气口。
4. 根据权利要求3所述的宽进水温度水源热泵系统，其特征在于：所述吸气管上设置有低压开关和低压传感器。
5. 根据权利要求3所述的宽进水温度水源热泵系统，其特征在于：所述排气管上设置有高压开关和高压传感器。
6. 根据权利要求3所述的宽进水温度水源热泵系统，其特征在于：所述节流膨胀阀的两端均设置有过滤器。
7. 根据权利要求1所述的宽进水温度水源热泵系统，其特征在于：所述压缩机为变频压缩机、数码压缩机或者定频压缩机。
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| CN201520349085.4U CN204730521U (zh) | 2015-05-27 | 2015-05-27 | 宽进水温度水源热泵系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201520349085.4U CN204730521U (zh) | 2015-05-27 | 2015-05-27 | 宽进水温度水源热泵系统 |
Publications (1)
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| CN204730521U true CN204730521U (zh) | 2015-10-28 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104848598A (zh) * | 2015-05-27 | 2015-08-19 | 广东欧科空调制冷有限公司 | 宽进水温度水源热泵系统 |
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2015
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104848598A (zh) * | 2015-05-27 | 2015-08-19 | 广东欧科空调制冷有限公司 | 宽进水温度水源热泵系统 |
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