CN204923445U - 一种低温空气源热泵热水机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了属于制冷制热设备技术领域的一种低温空气源热泵热水机组,其包括通过管路连接的压缩机、热水换热器、膨胀阀、风侧换热器、四通阀、经济器和储液器，所述的压缩机中部设有补气增焓接口。所述的空气源热泵还包括补气回路、化霜回路和喷液回路。其不仅能在低环境温度下保证机组的正常制热运行，而且可以控制压缩机排气在较低温度,更高效的利用风侧换热器的换热面积，降低了化霜频率和化霜时间，提高了空气源热泵低温环境下的制热能力和制热能效。

Description

一种低温空气源热泵热水机组

技术领域

本实用新型属于制冷制热设备技术领域，特别涉及一种低温空气源热泵热水机组。

背景技术

空气源热泵是目前世界上最先进、能效比最高的热水设备之一，它根据逆卡诺循环原理，采用电能驱动，通过传热工质把自然界空气中低温热源中无法被利用的低品热能有效利用吸收，并将吸收回来的热能释放到水中的设备。空气源热泵是一种环保高效节能的供热装置，热源是空气，具有无污染排放的特点。我国目前的空气源热泵应用日趋广泛，在节能、替代燃煤供热等方面发挥着越来越重要的作用。空气源热泵以电能为驱动力，将室外大气的热量利用起来，可以供应日常热水等。特别是在近几年，燃煤造成的雾霾、PM2.5等污染日趋引起人们的重视，空气源热泵这种高效、环保的供热设备以后会有更好的发展前景。

空气源热泵的工作原理是制冷剂在风侧换热器中蒸发，吸收大气环境中的热量，经压缩机压缩后，在热水换热器中冷凝放热，把热量释放到水系统中，向用户提供生活热水。这种供热水方式相比传统电热水器、燃煤等方式，COP值高，节能环保。但空气源热泵存在着以下不足：在冬季低温环境下，机组吸收环境的热量会变得困难，相应的蒸发压力变低，排气温度高，不利于机组运行，机组的制热能力和能效随环境温度降低衰减过大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有的不足，提供一种低温空气源热泵热水机组，其特征在于，所述低温空气源热泵热水机组,包括压缩机、热水换热器、膨胀阀、风侧换热器、四通阀、经济器和储液器，其中，四通阀的第一接口（a）与压缩机的高压出口连接，第二接口（b）与压缩机的低压进口连接，第三接口（c）与风侧换热器的一端连接，第四接口（d）与热水换热器的一端连接；储液器设置在膨胀阀和风侧换热器之间；所述的压缩机1、四通阀6、风侧换热器4、储液器5、膨胀阀3、经济器7和热水换热器2依次连通形成制热回路；喷液膨胀阀10分别与压缩机的高压出口、压缩机的低压进口及膨胀阀3和经济器7的连接节点连接。

所述压缩机中部设有补气增焓接口；补气回路依次由储液器5、经济器7、设置在储液器5和经济器7管路上的补气电磁阀8和单向阀9、压缩机1连接组成。

所属的制热回路和补气回路并联。

本实用新型的有益效果是本低温空气源热泵热水机组由制热回路和补气回路并联组成，还包括化霜回路和喷液回路。其不仅能在低环境温度下保证机组的正常制热运行，而且可以控制压缩机排气在较低温度,更高效的利用风侧换热器的换热面积，降低了化霜频率和化霜时间，提高了空气源热泵低温环境下的制热能力和制热能效。

附图说明

图1为低温空气源热泵热水机组结构示意图。

图中：1为压缩机，2为热水换热器，3为膨胀阀，4为风侧换热器，5为储液器，6为四通阀，7为经济器，8为补气电磁阀，9为单向阀，10为喷液膨胀阀。

具体实施方式

本实用新型提供一种低温空气源热泵热水机组，以下结合附图对本实用新型作更详细的描述。

图1所示的低温空气源热泵热水机组结构示意图,图中热水机组包括压缩机1、热水换热器2、膨胀阀3、风侧换热器4、储液器5、四通阀6、经济器7、补气电磁阀8、单向阀9、喷液膨胀阀10；其中，四通阀的第一接口（a）与压缩机的高压出口连接，第二接口（b）与压缩机的低压进口连接，第三接口（c）与风侧换热器的一端连接，第四接口（d）与热水换热器的一端连接；储液器设置在膨胀阀和风侧换热器之间；所述的压缩机1、四通阀6、风侧换热器4、储液器5、膨胀阀3、经济器7和热水换热器2依次连通形成制热回路；喷液膨胀阀10分别与压缩机的高压出口、压缩机的低压进口及膨胀阀3和经济器7的连接节点连接。

所述压缩机中部设有补气增焓接口；设置在储液器5和经济器7管路上的电磁阀8和单向阀9组成补气回路。

所属的制热回路和补气回路并联。

如图1所示，所述空气源热泵机组制取热水的主回路是压缩机1依次经过四通阀6的第一接口（a）、第四接口（d）、热水换热器2、经济器7、膨胀阀3、储液器5、风侧换热器4、四通阀6的第三接口（c）、第二接口（b）和压缩机1；补气回路依次经过储液器5、补气电磁阀8、经济器7、单向阀9和压缩机1；机组化霜回路依次经过压缩机1、四通阀6的第一接口（a）、第三接口（c）、风侧换热器4、储液器5、膨胀阀3、经济器7、热水换热器2、四通阀6的第四接口（d）、第二接口（b）和压缩机1。

所述低温空气源热泵热水机组的工作原理如下：

在制热水的回路中，压缩机1排出的高温高压冷媒通过四通阀6后，经过热水换热器2，出来的冷凝过的冷媒进入经济器7，大部分的冷媒经过膨胀阀3节流降压，进入储液器5，液态的冷媒进入风侧换热器4，和大气换热蒸发变为气态，被压缩机吸入，完成整个循环。

由经济器7出来的冷媒在膨胀阀3前的管路上旁通小部分冷媒，经喷液膨胀阀10进入压缩机1吸气端。喷液膨胀阀10是感测排气温度动作，当排气温度超出设定值时，喷液膨胀阀10打开，低温冷媒进入压缩机吸气端，起到降低排气温度的功能。

经过膨胀阀3节流的冷媒会变成气液混合状态，在储液器5中气态冷媒汇集在上部，排出来的气态冷媒经过补气电磁阀8，进入经济器7，冷却来自热水换热器2出来的冷媒，增加冷媒的过冷度，换热后的气态冷媒经单向阀后，进入压缩机1的补气增焓接口，继续循环。在储液器5中气态、液态冷媒分离，保证进入风侧换热器4的冷媒是液态，液态冷媒相比气液混合状态，利于冷媒的均匀分配，提高风侧换热器4的利用率，提高蒸发温度，在低温下换热器的结霜更均匀，降低化霜时间，延长化霜周期。在低温环境下，当风侧换热器4的翅片上结霜影响换热时，四通阀6切换，切换后的四通阀6的四个接口是a和c导通，b和d导通，压缩机1排出的高温冷媒经四通阀6进入风侧换热器4，实现化霜的目的。

本实用新型所述的低温空气源热泵热水机组不仅能更好的适应低环境温度下的制热运行，更提高风侧换热器4的利用率，降低了化霜频率和化霜时间,而且有效控制压缩机1低温运行的排气温度，提高了机组低温环境下的制热能力和制热能效。

Claims (3)

1.一种低温空气源热泵热水机组，其特征在于，所述低温空气源热泵热水机组,包括压缩机、热水换热器、膨胀阀、风侧换热器、四通阀、经济器和储液器，其中，四通阀的第一接口（a）与压缩机的高压出口连接，第二接口（b）与压缩机的低压进口连接，第三接口（c）与风侧换热器的一端连接，第四接口（d）与热水换热器的一端连接；储液器设置在膨胀阀和风侧换热器之间；所述的压缩机（1）、四通阀（6）、风侧换热器（4）、储液器（5）、膨胀阀（3）、经济器（7）和热水换热器（2依次连通形成制热回路；喷液膨胀阀（10）分别与压缩机的高压出口、压缩机的低压进口及膨胀阀（3）和经济器（7）的连接节点连接。

2.根据权利要求1所述一种低温空气源热泵热水机组，其特征在于，所述压缩机中部设有补气增焓接口；补气回路依次由储液器（5）、经济器（7）、设置在储液器（5）和经济器（7）管路上的补气电磁阀（8）和单向阀（9）、压缩机（1）连接组成。

3.根据权利要求1所述一种低温空气源热泵热水机组，其特征在于，所属的制热回路和补气回路并联。