CN206269414U - 一种辅热增焓热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种辅热增焓热泵系统，包括有以下部件:压缩机、四通阀、蓄热箱、冷凝器、过冷换热器、喷液增焓换热器、辅热增焓换热器、室外蒸发器、储液器、第一截止阀、增焓截止阀、第一节流部件、第二节流部件、第三节流部件、增焓节流部件、第一单向阀和第二单向阀，其中，所述四通阀含有D、S、E、C四个接口、所述喷液增焓换热器含有a、b、c、d四个接口，所述过冷换热器含有e、f、g、h四个接口，所述辅热增焓换热器含有i、j、m、n四个接口；所述冷凝器安装与蓄热箱内；上述部件连接组成了主流路和增焓流路。

Description

一种辅热增焓热泵系统

技术领域

本实用新型涉及空调热泵的技术领域，尤其是指一种辅热增焓热泵系统。

背景技术

空气能热泵产品的工作原理简述为吸收空气里低品级的热量，经压缩机压缩来制热或制热水，产品能效受制于环境温度，其中，环境温度越高，产品越节能；环境温度越低，产品能效随之下降。现有产品在西北及东北地区得不到推广，因低温环境下，单位空气所带来的热量较少，制冷系统冷媒得不到足够的热量蒸发，使得系统冷媒循环量下降，压缩机压缩比变大，排气量变高，产品运行时引起低压和排气高温保护故障。

其次，现有喷液增焓系统为了增加循环流路冷媒量，系统将冷凝器出口冷媒一分为二，一部分冷媒通过喷液增焓支路进入压缩机，另一部冷媒流到室外蒸发器进行吸热蒸发，而采用这种方式，会导致制冷系统制热量变小，能效变低。

为此，需要一种具有多重增焓、多重过冷、适用于超低温环境等优点的一种辅热增焓热泵系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种辅热增焓热泵系统。

为了实现上述的目的，本实用新型所提供的一种辅热增焓热泵系统，包括有以下部件:压缩机、四通阀、蓄热箱、冷凝器、过冷换热器、喷液增焓换热器、辅热增焓换热器、室外蒸发器、储液器、第一截止阀、增焓截止阀、第一节流部件、第二节流部件、第三节流部件、增焓节流部件、第一单向阀和第二单向阀，其中，所述四通阀含有D、S、E、C四个接口、所述喷液增焓换热器含有a、b、c、d四个接口，所述过冷换热器含有e、f、g、h四个接口，所述辅热增焓换热器含有i、j、m、n四个接口；所述冷凝器安装与蓄热箱内；上述部件连接组成了主流路和增焓流路。

所述主流路的连接组成：所述四通阀接口D与压缩机出口相连接，所述四通阀接口C与蓄热箱内的冷凝器相连接，所述第一单向阀与第二节流部件相并联连接且并联后的两端分别与冷凝器和过冷换热器接口e相连接，其中，所述第一单向阀输入端与冷凝器相连接且其输出端与过冷换热器接口e相连接，所述第一截止阀和第一节流部件相并联连接且并联后两端分别与四通阀接口S和过冷换热器接口h相连接，所述过冷换热器接口g与压缩机进口相连接，所述过冷换热器接口f与储液器相连接，所述储液器与喷液增焓换热器接口d相连接，所述第三节流部件与第二单向阀相并联连接且并联后两端分别与喷液增焓换热器接口c和室外蒸发器相连接，其中，所述第二单向阀输出端与喷液增焓换热器接口c相连接且其输入端与室外蒸发器相连接，所述辅热增焓换热器接口i和接口j分别与室外蒸发器和四通阀接口E相连接。

增焓流路的连接组成：所述增焓截止阀两端分别与储液器和增焓节流部件相连接，所述增焓节流部件与喷液增焓换热器接口a相连接，所述喷液增焓换热器接口b与压缩机相连接。

进一步，所述蓄热箱内设置有换热介质。

进一步，所述辅热增焓换热器接口m和接口n分别为辅热进口和辅热出口。

本实用新型采用上述的方案，其有益效果在于通过辅热增焓换热器来提高系统冷媒循环量以及通过喷液增焓换热器来协助调节冷媒循环，从而缩小压缩比和排气温度，使得辅热增焓热泵系统可在超低温环境下正常稳定运行；其次，通过设置辅热增焓换热器，使冷媒尽量通过室外蒸发器吸热蒸发，通过设置过冷换热器，可降低进入室外蒸发器冷媒的冷凝温度，也可以使流回压缩机前的冷媒在过冷换热器内吸收蓄热箱出口冷媒余热再次制热，从而提高制冷系统的制热量和能效比；另外，通过吸收蓄热箱热量用于对室外蒸发器的化霜，提高化霜热量供应量，从而实现快速化霜。

附图说明

图1为本实用新型的辅热增焓热泵系统示意图。

图2为本实用新型的常温制热模式示意图。

图3为本实用新型的低温制热模式示意图。

图4为本实用新型的制冷化霜模式示意图。

其中，1-压缩机，2-四通阀，3-蓄热箱，31-冷凝器，4-过冷换热器，5-喷液增焓换热器，6-辅热增焓换热器，7-室外蒸发器，8-储液器，91-第一截止阀，92-增焓截止阀，101-第一节流部件，102-第二节流部件，103-第三节流部件，104-增焓节流部件，111-第一单向阀，112-第二单向阀。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

参见附图1所示，在本实施例中，一种辅热增焓热泵系统，包括有以下部件:压缩机1、四通阀2、蓄热箱3、冷凝器31、过冷换热器4、喷液增焓换热器5、辅热增焓换热器6、室外蒸发器7、储液器8、第一截止阀91、增焓截止阀92、第一节流部件101、第二节流部件102、第三节流部件103、增焓节流部件104、第一单向阀111、第二单向阀112，所述四通阀2含有D、S、E、C四个接口、所述喷液增焓换热器5含有a、b、c、d四个接口，所述过冷换热器4含有e、f、g、h四个接口，所述辅热增焓换热器6含有i、j、m、n四个接口，所述冷凝器31安装与蓄热箱3内；所述蓄热箱3内设置有换热介质。上述部件连接组成了主流路和增焓流路。

主流路的连接组成：所述四通阀2接口D与压缩机1出口相连接，所述四通阀2接口C与蓄热箱3内的冷凝器31相连接，所述第一单向阀111与第二节流部件102相并联连接且并联后的两端分别与冷凝器31和过冷换热器4接口e相连接，其中，所述第一单向阀111输入端与冷凝器31相连接且其输出端与过冷换热器4接口e相连接，所述第一截止阀91和第一节流部件101相并联连接且并联后两端分别与四通阀2接口S和过冷换热器4接口h相连接，所述过冷换热器4接口g与压缩机1进口相连接，所述过冷换热器4接口f与储液器8相连接，所述储液器8与喷液增焓换热器5接口d相连接，所述第三节流部件103与第二单向阀112相并联连接且并联后两端分别与喷液增焓换热器5接口c和室外蒸发器7相连接，其中，所述第二单向阀112输出端与喷液增焓换热器5接口c相连接且其输入端与室外蒸发器7相连接，所述辅热增焓换热器6接口i和接口j分别与室外蒸发器7和四通阀2接口E相连接。流路的连接组成：所述增焓截止阀92分别与储液器8和增焓节流部件104相连接，所述增焓节流部件104与喷液增焓换热器5接口a相连接，所述喷液增焓换热器5接口b与压缩机1相连接。通过上述部件的连接组成，构成了辅热增焓热泵系统。

在本实施例中，辅热增焓换热器6接口m和接口n分别为辅热进口和辅热出口，其中，辅热增焓可采用暖气、太阳能等辅助热源来提供热量，使经室外蒸发器7蒸发器吸热后尚未蒸发的冷媒在辅热换热器内继续吸热蒸发，提高冷媒蒸发量，从而提高系统冷媒循环量。

辅热增焓热泵系统通过在室外蒸发器7前设有喷液增焓换热器5，当辅热增焓因热量波动增焓有限时，可通过喷液增焓的方式来提高制冷系统冷媒循环流量；其次，通过在冷凝器31后设置过冷换热器4，利用经用辅热增焓换热器6流出的冷媒吸收过冷换热器4内经在冷凝器31流出的冷媒热量，从而实现对冷媒的过冷；其次，当启动增焓流路时，可在喷液增焓换热器5内，通过增焓流路的冷媒对主流路冷媒再次过冷，通过双重过冷的方式，提高冷媒过冷度，从而提高制热量和能效比；另外，辅热增焓热泵系统在化霜时，通过吸收蓄热箱3热量用来化霜，从而提高化霜热量供应量，实现快速化霜的效果。

辅热增焓热泵系统包括有常温制热模式、低温制热模式、制冷化霜模式，现结合具体附图对其模式进行说明。

常温制热模式：参见附图2所示，当室外环境温度高于设定值时，系统启动常温制热模式，通过流路控制。其工作方式：高温高压的冷媒由压缩机1流入四通阀2接口D，接着由四通阀2接口C流向蓄热箱3内的冷凝器31，冷媒在冷凝器31与蓄热箱3内的换热介质进行热交换，放热降温后的冷媒接着由冷凝器31流向第一单向阀111，接着由第一单向阀111流向过冷换热器4接口e，冷媒在过冷换热器4内再次放热降温，放热降温后的冷媒由冷热换热器接口f流向储液器8，接着由储液器8流向喷液增焓换热器5接口d，冷媒接着由喷液增焓换热器5接口c流向第三节流部件103，经节流后的冷媒经第三节流部件103流向室外蒸发器7，冷媒在室外蒸发器7内吸热蒸发后流向辅热增焓换热器6接口i，接着由辅热增焓换热器6接口j流向四通阀2接口E，冷媒接着由四通阀2接口S流向第一节流部件101，经节流后冷媒流向过冷换热器4接口h，其中，该冷媒在过冷换热器4内与从过冷换热器4接口e流入的冷媒进行热交换并吸收热量，吸热蒸发后的冷媒由过冷换热器4接口g流向压缩机1；通过上述流路的循环运行，实现了在常温工况下辅热增焓热泵系统的制热。

低温制热模式：参见附图3所示，当室外环境温度低于设定值时，辅热增焓热泵系统启动低温制热模式。其工作方式：高温高压的冷媒由压缩机1流入四通阀2接口D，接着由四通阀2接口C流入蓄热箱3内的冷凝器31，冷媒在冷凝器31内与蓄热箱3内的换热介质进行热交换，放热降温后冷媒接着由冷凝器31流向第一单向阀111，接着由第一单向阀111流向过冷换热器4接口e，冷媒在过冷换热器4内再次放热降温后由过冷换热器4接口f流向储液器8，接着由储液器8流向第三节流部件103，经节流的冷媒由第三节流部件103流向室外蒸发器7，冷媒在室外蒸发器7内吸热蒸发，其中，冷媒在低温环境下所能吸收热量不足以使室外蒸发器7内冷媒全部蒸发，已蒸发和尚未蒸发的冷媒由室外蒸发器7流向辅热增焓换热器6接口i，尚未蒸发的冷媒在辅热增焓换热器6内与辅热进行热交换，吸热蒸发后的冷媒接着由辅热增焓换热器6接口j流向四通阀2接口E，冷媒接着由四通阀2接口S流向第一节流部件101，经节流后的冷媒由第一节流部件101流向过滤换热器接口h，其中，该冷媒在过冷换热器4内与从过冷换热器4接口e流入的冷媒进行热交换并吸收热量，吸热蒸发后冷媒由过冷换热器4接口g流向压缩机1；其次，当辅热热量不足时，为保证系统正常运行，在上述流路的基础上，打开增焓流路上的增焓截止阀92，冷媒经储液器8后一分为二支路，一支路为上述主流路，另一支路为增焓流路，其中，增焓流路上的冷媒由增焓截止阀92流向增焓节流部件104，经节流后的冷媒由增焓节流部件104流向喷液增焓换热器5接口a，增焓流路上的冷媒在喷液增焓换热器5内吸热蒸发，吸热蒸发后的冷媒由喷液增焓换热器5接口b流回压缩机1；通过上述主流路的增焓流路的循环，利用辅热增焓和喷液增焓来提高冷媒循环量，通过过冷换热器4和喷液增焓换热器5双重过冷来提高冷媒过冷度，从而使辅热增焓热泵系统在超低温环境下实现高效制热。

制冷化霜模式：参见附图4所示，当系统需要对蓄热箱3进行制冷或对室外蒸发器7除霜时，辅热增焓热泵系统启动制冷化霜模式。其工作方式：高温高压的冷媒由压缩机1流向四通阀2接口D，接着由四通阀2接口E流向辅热增焓换热器6接口j，冷媒接着由辅热增焓换热器6接口i流向室外蒸发器7，冷媒在室外蒸发器7内放热降温后由第二单向阀112流向喷液增焓换热器5接口c，冷媒接着由喷液增焓换热器5接口d流向储液器8，接着由储液器8流向过冷换热器4接口f，冷媒接着由过冷换热器4接口e流向第二节流部件102，经节流后的冷媒流向蓄热箱3内的冷凝器31，冷媒在冷凝器31内与蓄热箱3内的换热介质进行热交换，冷媒吸热蒸发后由冷凝器31流向四通阀2接口C，接着由四通阀2接口S流向第一截止阀91，冷媒接着由第一截止阀91流向过冷换热器4接口h，接着由过冷换热器4接口g流回压缩机1；通过上述流路循环运行，实现了对蓄热箱3制冷或对室外蒸发器7除霜。

以上所述之实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改均为本实用新型的等效实施例。故凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型之思路所作的等同等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种辅热增焓热泵系统，包括有以下部件:压缩机（1）、四通阀（2）、蓄热箱（3）、冷凝器（31）、过冷换热器（4）、喷液增焓换热器（5）、辅热增焓换热器（6）、室外蒸发器（7）、储液器（8）、第一截止阀（91）、增焓截止阀（92）、第一节流部件（101）、第二节流部件（102）、第三节流部件（103）、增焓节流部件（104）、第一单向阀（111）和第二单向阀（112），其中，所述四通阀（2）含有D、S、E、C四个接口、所述喷液增焓换热器（5）含有a、b、c、d四个接口，所述过冷换热器（4）含有e、f、g、h四个接口，所述辅热增焓换热器（6）含有i、j、m、n四个接口，其特征在于：所述冷凝器（31）安装与蓄热箱（3）内；上述部件连接组成了主流路和增焓流路；所述主流路的连接组成：所述四通阀（2）接口D与压缩机（1）出口相连接，所述四通阀（2）接口C与蓄热箱（3）内的冷凝器（31）相连接，所述第一单向阀（111）与第二节流部件（102）相并联连接且并联后的两端分别与冷凝器（31）和过冷换热器（4）接口e相连接，其中，所述第一单向阀（111）输入端与冷凝器（31）相连接且其输出端与过冷换热器（4）接口e相连接，所述第一截止阀（91）和第一节流部件（101）相并联连接且并联后两端分别与四通阀（2）接口S和过冷换热器（4）接口h相连接，所述过冷换热器（4）接口g与压缩机（1）进口相连接，所述过冷换热器（4）接口f与储液器（8）相连接，所述储液器（8）与喷液增焓换热器（5）接口d相连接，所述第三节流部件（103）与第二单向阀（112）相并联连接且并联后两端分别与喷液增焓换热器（5）接口c和室外蒸发器（7）相连接，其中，所述第二单向阀（112）输出端与喷液增焓换热器（5）接口c相连接且其输入端与室外蒸发器（7）相连接，所述辅热增焓换热器（6）接口i和接口j分别与室外蒸发器（7）和四通阀（2）接口E相连接；增焓流路的连接组成：所述增焓截止阀（92）两端分别与储液器（8）和增焓节流部件（104）相连接，所述增焓节流部件（104）与喷液增焓换热器（5）接口a相连接，所述喷液增焓换热器（5）接口b与压缩机（1）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种辅热增焓热泵系统，其特征在于：所述蓄热箱（3）内设置有换热介质。

3.根据权利要求1所述的一种辅热增焓热泵系统，其特征在于：所述辅热增焓换热器（6）接口m和接口n分别为辅热进口和辅热出口。