CN204943893U - 双级加热空气源热泵热水系统 - Google Patents

Abstract

一种双级加热空气源热泵热水系统，系统包括第一压缩机的热泵系统和第二压缩机的热泵系统，两个热泵系统相互独立，还包括有冷凝器、蒸发冷凝器，第一压缩机的热泵系统与冷凝器及蒸发冷凝器都连通，第二压缩机的热泵系统只与蒸发冷凝器相连通，进水总管路上安装有水路三通阀，进水总管路在位于水路三通阀后的管段分支成两路，一路为蒸发冷凝器的蒸发冷凝器进水管路，另一路为分支管路，分支管路和蒸发冷凝器的蒸发冷凝器出水管路相汇流后均与冷凝器的冷凝器进水管路相连通，第一压缩机的热泵系统与蒸发冷凝器连通处设有电磁三通阀可以实现两者之间的通断转换。本实用新型能进行双级和单级加热切换，能满足在高环境温度与低环境温度下的使用性能。

Description

双级加热空气源热泵热水系统

技术领域

本实用新型涉及一种空气源热泵热水系统，具体是指一种双级加热空气源热泵热水系统。

背景技术

国家标准GB/T25127.1-2010《低环境温度空气源热泵(冷水)机组第1部分：工业或商业用及类似用途的热泵(冷水)机组》、GB/T25127.2-2010《低环境温度空气源热泵(冷水)机组第2部分：户用及类似用途的热泵(冷水)机组》规定的低环温空气源热泵制热运行的标准工况为环境温度-12℃，制取41℃热水，最低环境温度到-20℃时可运行。但是在东北、西北及高海拔地区，冬季的环境温度往往低于-20℃。目前的低环境温度空气源热泵热水系统，在低温时，尤其是低于-20℃的低温状况下，其供暖能力、控制能力、调节能力等方面均存在欠缺。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种双级加热空气源热泵热水系统，能保证在高环境温度与低环境温度下的使用性能，降低两个系统的压缩比，提高产品的可靠性，延长产品寿命。

本实用新型的目的是采取以下的技术方案予以实现的：

一种双级加热空气源热泵热水系统，其特征在于：所述系统包括进水总管路、冷凝器、蒸发冷凝器、第一压缩机、第二压缩机、第一空气源蒸发器、第二空气源蒸发器和风机，所述进水总管路上安装有水路三通阀，进水总管路在位于水路三通阀后的管段分支成两路，一路为蒸发冷凝器的蒸发冷凝器进水管路，另一路为分支管路，分支管路和蒸发冷凝器的蒸发冷凝器出水管路相汇流后均与冷凝器的冷凝器进水管路相连通，冷凝器还具有冷凝器出水管路，所述冷凝器具有进气端和出气端，冷凝器的出气端连接有出气总管路，出气总管路上安装有电磁三通阀，出气总管路在位于电磁三通阀后的管段分支成两路，一路为第一空气源蒸发器的第一空气源蒸发器进气管路，另一路为蒸发冷凝器的第二进气管路，所述蒸发冷凝器具有两个进气端和两个出气端，分别为第一进气端、第二进气端、第一出气端和第二出气端，第二进气管路与蒸发冷凝器的第二进气端相连通，蒸发冷凝器的第二出气端连接有旁支管路，所述第一空气源蒸发器还具有第一空气源蒸发器出气管路，所述的旁支管路和第一空气源蒸发器出气管路相汇流后均与第一压缩机的第一压缩机进气总管路相连通，第一压缩机的第一压缩机出气管路与冷凝器的进气端相连通；所述蒸发冷凝器的第一进气端连接有第一进气管路所述蒸发冷凝器的第一出口端与所述第二空气源蒸发器之间连接有第二空气源蒸发器进气管路，第二空气源蒸发器具有第二空气源蒸发器出气管路，所述的第二压缩机具有第二压缩机进气管路和第二压缩机出气管路，所述的第二空气源蒸发器出气管路、第二压缩机进气管路、第二压缩机出气管路和第一进气管路四条管路分别与一个四通换向阀相连通，四条管路交汇在该四通换向阀处。

作为本实用新型的一种改进，所述第二空气源蒸发器进气管路上安装有第一节流阀。

进一步地，所述第一空气源蒸发器进气管路上安装有第二节流阀，所述第二进气管路上安装有第三节流阀。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型能进行双级加热和单级加热切换，可在在不同环境温度范围内供应热水，同时满足在高环境温度与低环境温度下的使用性能，降低两个系统的压缩比，提高产品的可靠性，延长产品寿命；本实用新型适应性强、制热效率高、效果好，而且调节控制能力强、工作过程稳定。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型双级加热制热模式的结构示意图；

图3是本实用新型单级加热制热模式的结构示意图。

图中：1-冷凝器，1a-进气端，1b-出气端，2-第一压缩机，3-四通换向阀，4-第二压缩机，5-风机，6-第一空气源蒸发器，7-第二空气源蒸发器，8-第一节流阀，9-第二节流阀，10-电磁三通阀，11-第三节流阀；12-蒸发冷凝器，12a-第一进气端，12b-第一出气端，12c-第二进气端，12d-第二出气端，13-水路三通阀，101-进水总管路，102-蒸发冷凝器进水管路，103-分支管路，104-蒸发冷凝器出水管路，105-冷凝器进水管路，106-冷凝器出水管路，107-出气总管路，108-第一空气源蒸发器进气管路，109-第二进气管路，110-旁支管路，111-第一空气源蒸发器出气管路，112-第一压缩机进气总管路，113-第一压缩机出气管路，114-第二空气源蒸发器进气管路，115-第二空气源蒸发器出气管路，116-第二压缩机进气管路，117-第二压缩机出气管路，118-第一进气管路。

具体实施方式

如图1至图3所示的双级加热空气源热泵热水系统，系统包括进水总管路101、冷凝器1、蒸发冷凝器12、第一压缩机2、第二压缩机4、第一空气源蒸发器6、第二空气源蒸发器7和风机5，进水总管路101上安装有水路三通阀13，进水总管路101在位于水路三通阀13后的管段分支成两路，一路为蒸发冷凝器12的蒸发冷凝器进水管路102，另一路为分支管路103，分支管路103和蒸发冷凝器12的蒸发冷凝器出水管路104相汇流后均与冷凝器1的冷凝器进水管路105相连通，冷凝器1还具有冷凝器出水管路106，冷凝器1具有进气端1a和出气端1b，冷凝器1的出气端1b连接有出气总管路107，出气总管路107上安装有电磁三通阀10，出气总管路107在位于电磁三通阀10后的管段分支成两路，一路为第一空气源蒸发器6的第一空气源蒸发器进气管路108，另一路为蒸发冷凝器12的第二进气管路109，第一空气源蒸发器进气管路108上安装有第二节流阀9，第二进气管路109上安装有第三节流阀11；蒸发冷凝器12具有两个进气端和两个出气端，分别为第一进气端12a、第二进气端12c、第一出气端12b和第二出气端12d，第二进气管路109与蒸发冷凝器12的第二进气端12c相连通，蒸发冷凝器12的第二出气端12d连接有旁支管路110，第一空气源蒸发器6还具有第一空气源蒸发器出气管路111，旁支管路110和第一空气源蒸发器出气管路111相汇流后均与第一压缩机2的第一压缩机进气总管路112相连通，第一压缩机2的第一压缩机出气管路113与冷凝器1的进气端1a相连通；蒸发冷凝器12的第一进气端12a连接有第一进气管路118，蒸发冷凝器12的第一出口端12b与所述第二空气源蒸发器7之间连接有第二空气源蒸发器进气管路114，第二空气源蒸发器进气管路114上安装有第一节流阀8；第二空气源蒸发器具有第二空气源蒸发器出气管路115，第二压缩机4具有第二压缩机进气管路116和第二压缩机出气管路117，第二空气源蒸发器出气管路115、第二压缩机进气管路116、第二压缩机出气管路117和第一进气管路118四条管路分别与一个四通换向阀3相连通，四条管路交汇在该四通换向阀3处。

本实用新型的第一压缩机和第二压缩机的热泵系统是互相隔离独立的，第一压缩机热泵系统的第一空气源蒸发器6与第二压缩机热泵系统的第二空气源蒸发器7在空气流动方向上为前后布置的。在系统热水的水路方面：蒸发冷凝器12的进水口前安装有一个水路三通阀13，水路三通阀的进口为本热水系统的进水口，进水总管路101在位于水路三通阀13后的管段分支成两路，一路为蒸发冷凝器12的蒸发冷凝器进水管路102，另一路为分支管路103，分支管路103和蒸发冷凝器12的蒸发冷凝器出水管路104相汇流后均与冷凝器1的冷凝器进水管路105相连通；为了实现低温化霜，在第二压缩机的制冷系统装有四通换向阀，在化霜期间可以实现冷凝器与蒸发器的互换，第一压缩机的制冷系统则没有安装四通换向阀。

本实用新型双级加热空气源热泵热水系统可以实现单级与双级的切换，其可在0℃～-35℃的超低温环境下，通过压缩机双级加热制热模式，制取55℃的热水来给用户使用；也可在高于35～0℃的高温环境温度下，通过压缩机单级运行制热模式，吸收环境空气的低焓值热量，制取55℃的热水。

如图2所示，本系统处于压缩机双级加热制热模式下，水路三通阀13动作断开蒸发冷凝器进水管路102的回路、接通分支管路103的回路和电磁三通阀10动作断开第一空气源蒸发器进气管路108的回路、接通第二进气管路109的回路，相当于第一压缩机的制热系统在水源系统下进行制热水工作、第二压缩机的制热系统在空气源下工作。

双级加热制热模式：第二压缩机的制热系统中的低温制冷剂吸收环境温度-35℃～0℃的低焓值热量，蒸发成低温低压过热蒸汽，被第二压缩机压缩后排出到蒸发冷凝器中，过热蒸汽在蒸发冷凝器中把热量传递第一压缩机的高温制冷剂，高温制冷剂吸收热量后经第一压缩机压缩成高温高压制冷剂蒸汽，高温高压制冷剂蒸汽在冷凝器1将热量传导给热水；整个循环周而复始，第二压缩机不断从外界低环境温度中吸收热量，再将热量提升，传递给第一压缩机的高温制冷剂，高温制冷剂经第一压缩机压缩成高温高压制冷剂蒸汽再把热量传给热水。

如图3所示，压缩机处在单级加热制热模式下，水路三通阀13不动作，蒸发冷凝器进水管路102的回路处于接通状态、分支管路103的回路处于断开状态；电磁三通阀10不动作，第一空气源蒸发器进气管路108的回路处于接通状态、第二进气管路109的回路处于断开状态，相当于第一压缩机的制热系统和第二压缩机的制热系统均在空气源下工作，共同把冷凝热直接传递给水。

本实用新型的上述实施例并不是对本实用新型保护范围的限定，本实用新型的实施方式不限于此，凡此种种根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，对本实用新型上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.双级加热空气源热泵热水系统，其特征在于：所述系统包括进水总管路(101)、冷凝器(1)、蒸发冷凝器(12)、第一压缩机(2)、第二压缩机(4)、第一空气源蒸发器(6)、第二空气源蒸发器(7)和风机(5)，所述进水总管路(101)上安装有水路三通阀(13)，进水总管路(101)在位于水路三通阀(13)后的管段分支成两路，一路为蒸发冷凝器(12)的蒸发冷凝器进水管路(102)，另一路为分支管路(103)，分支管路(103)和蒸发冷凝器(12)的蒸发冷凝器出水管路(104)相汇流后均与冷凝器(1)的冷凝器进水管路(105)相连通，冷凝器(1)还具有冷凝器出水管路(106)，所述冷凝器(1)具有进气端(1a)和出气端(1b)，冷凝器(1)的出气端(1b)连接有出气总管路(107)，出气总管路(107)上安装有电磁三通阀(10)，出气总管路(107)在位于电磁三通阀(10)后的管段分支成两路，一路为第一空气源蒸发器(6)的第一空气源蒸发器进气管路(108)，另一路为蒸发冷凝器(12)的第二进气管路(109)，所述蒸发冷凝器(12)具有两个进气端和两个出气端，分别为第一进气端(12a)、第二进气端(12c)、第一出气端(12b)和第二出气端(12d)，第二进气管路(109)与蒸发冷凝器(12)的第二进气端(12c)相连通，蒸发冷凝器(12)的第二出气端(12d)连接有旁支管路(110)，所述第一空气源蒸发器(6)还具有第一空气源蒸发器出气管路(111)，所述的旁支管路(110)和第一空气源蒸发器出气管路(111)相汇流后均与第一压缩机(2)的第一压缩机进气总管路(112)相连通，第一压缩机(2)的第一压缩机出气管路(113)与冷凝器(1)的进气端(1a)相连通；所述蒸发冷凝器(12)的第一进气端(12a)连接有第一进气管路(118)，所述蒸发冷凝器(12)的第一出口端(12b)与所述第二空气源蒸发器(7)之间连接有第二空气源蒸发器进气管路(114)，第二空气源蒸发器具有第二空气源蒸发器出气管路(115)，所述的第二压缩机(4)具有第二压缩机进气管路(116)和第二压缩机出气管路(117)，所述的第二空气源蒸发器出气管路(115)、第二压缩机进气管路(116)、第二压缩机出气管路(117)和第一进气管路(118)四条管路分别与一个四通换向阀(3)相连通，四条管路交汇在该四通换向阀(3)处。

2.根据权利要求1所述的双级加热空气源热泵热水系统，其特征在于：所述第二空气源蒸发器进气管路(114)上安装有第一节流阀(8)。

3.根据权利要求1所述的双级加热空气源热泵热水系统，其特征在于：所述第一空气源蒸发器进气管路(108)上安装有第二节流阀(9)，所述第二进气管路(109)上安装有第三节流阀(11)。