CN208124664U - 一种复叠式超低温热泵冷热水机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复叠式超低温热泵冷热水机组，包括低温系统和高温系统，所述低温系统与高温系统通过在蒸发冷凝器22进行换热，其特征在于低温压缩机15的出口通过低温部分四通阀18分别与低温部分蒸发器13、低温部分气液分离器16、常开电磁阀20和常闭电磁阀21，其中连接在常开电磁阀20和常闭电磁阀21连接在低温部分四通阀18的同一个通道上；常闭电磁阀21另一端与低温部分水侧换热器27相连，常开电磁阀20另一端与蒸发冷凝器22相连。该机组除霜采用低压侧四通阀反向除霜，通过低压侧的水侧换热器来吸收热水的热力来化霜，化霜效果更好，化霜时间更短；在各环境温度下高低水温工况都能稳定运行，使用寿命更长。

Description

一种复叠式超低温热泵冷热水机组

技术领域

本实用新型涉及冷热水设备，特别涉及一种复叠式超低温热泵冷热水机组。

背景技术

复叠式空气源热泵机组是由两套压缩机——换热器——节流器——吸热器——压缩机等装置构成的一个复叠式热泵循环系统。冷媒在压缩机的作用下在系统内循环流动。它在压缩机内完成气态的升压升温过程(温度高达100℃)，它进入换热器后与风进行热量交换，被冷却并转化为流液态，当它运行到吸热器后，液态迅速吸热蒸发再次转化为气态，同时温度下降至零下20℃——30℃，这时吸热器周边的空气就会源源不断地将低温热量传递给冷媒。冷媒不断地循环就实现了空气中的低温热量转变为高温热量并加热冷水过程或者降温热水的过程。空气源热泵冷热水机组是一种可以替代冷水机组+锅炉的空调冷热源设备，其以安装方便，冷热多功能，能源消耗少，环境污染小等优点逐渐成为主流的空调冷热源设备。

图1是传统的复叠式空气源热泵机组组成示意图，传统的复叠式空气源热泵机组为了更好的适应低温环境的制热要求，采用复叠式热泵系统，由低温部分风冷换热器1、风冷换热器风机2、低温部分压缩机3、低温部分气液分离器 4、低温部分除霜电磁阀5、低温部分节流装置6、低温部分储液罐7、蒸发冷凝器8、高温部分节流装置9、高温部分压缩机10、高温部分气液分离器11、高温部分水侧换热器12以及连接铜管及其系统内部的低温制冷剂和高温制冷剂压组成。

一般传统的复叠式空气源热泵机组为只具有制热功能。在实际应用过程中，由于系统的局限，传统复叠式热泵由于高低压级的压缩机和冷媒特性，没办法进行反向制冷功能，即使能制冷整个系统也相当复杂，不是很稳定。同时由于该特性很多时候除霜也采用不需切换系统的热气旁通的除霜方式，除霜效果不是很好，同时除霜时间较长。传统的复叠式空气源热泵机组在低水温高环温制热时容易出现超压缩机运行工况的状态，同时出现低压保护等状态。因为这些原因从而导致整个复叠式热泵机组的应用局限性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何提高除霜效果和复叠式空气源热泵机组在低水温高环温状态下超压缩机运行工况范围报低压保护的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型设计了一种复叠式超低温热泵冷热水机组，包括低温系统和高温系统，所述低温系统与高温系统通过在蒸发冷凝器 22进行换热，其特征在于低温压缩机15的出口通过低温部分四通阀18分别与低温部分蒸发器13、低温部分气液分离器16、常开电磁阀20和常闭电磁阀21连接，其中常开电磁阀20和常闭电磁阀21连接在低温部分四通阀18的同一个通道上；常闭电磁阀21另一端与低温部分水侧换热器27相连，常开电磁阀20 另一端与蒸发冷凝器22相连。

所述的复叠式超低温热泵冷热水机组，其特征在于增加了低温部分储液罐 19，所述的蒸发冷凝器22和低温部分水侧换热器27的制冷剂出口都与低温部分储液罐19的入口相连接，低温部分储液罐19的出口与低温部分节流装置17 相连接。

所述的复叠式超低温热泵冷热水机组，其特征在于包括高水温制热模式、低水温制热模式、制冷模式和除霜模式。

实施本实用新型具有如下有益效果：除霜采用低压侧四通阀反向除霜，但是并不是通过高温侧的系统方向来提供热量，而是通过低压侧的水侧换热器来吸收热水的热力来化霜，系统更简单稳定，化霜效果更好，化霜时间更短；

在各环境温度下高低水温工况都能稳定运行：低水温情况下采用单级制热/ 高水温采用复叠制热，很好的发挥的复叠式热泵系统的优点同时也避开了复叠式热泵的劣势，使得该系统在各环境下和个水温工况制热系统稳定性更高，使用寿命更长，适用性更高；

克服传统复叠式空气源热泵不能制冷的缺陷，能同时满足中央空调制冷、制热的需求。制冷时不启动复叠式系统，只运行低压侧系统进行简单的单级压缩进行制冷，系统更简单、节能效果更好，同时制冷的运行工况都在压缩机的正常工作范围内，使用寿命更长。

附图说明

图1是传统的复叠式空气源热泵机组组成示意图；

图2是高水温制热运行示意图；

图3是低水温制热运行示意图；

图4是制冷运行示意图；

图5是除霜运行示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种新型的复叠式超低温热泵冷热水机组,如附图2所示，由低温部分风冷换热器13、风冷换热器风机14、低温部分压缩机15、低温部分气液分离器16、低温部分节流装置17、低温部分四通阀18、低温部分储液罐19、常开电磁阀20、常闭电磁阀21、蒸发冷凝器22、高温部分气液分离器23、高温部分节流装置24、高温部分压缩机 25、高温部分水侧换热器26、低温部分水侧换热器27以及连接铜管及其系统内部的低温制冷剂和高温制冷剂压组成。

其工作原理是：

高水温制热模式，图2是高水温制热运行示意图；高水温制热运行时，高温系统和低温系统同时启动。通过高温使用侧系统的工作为中央空调系统提供热水，高温压缩机25将气态低温低压的高温制冷剂吸入之后压缩成高温高压的高温制冷剂气体进入高温部分水侧换热器26进行放热，冷凝成高压的高温制冷剂液体经过高温部分节流装置24进行节流降压，变成低温低压的高温制冷剂气液混合物，然后蒸发冷凝器22进行蒸发吸热，变成低温低压的气态高温制冷剂通过高温部分气液分离器23后回到高温压缩机25中继续这个工作循环。整个高温系统通过蒸发冷凝器22吸收低温系统中释放出来的热量，并将热量通过高温部分水侧换热器26释放空调热水中，源源不断的为热水加热提供热源，从而达到采暖的效果。同时低温压缩机15将气态低温低压的低温制冷剂吸入之后压缩成高温高压的低温制冷剂气体通过低温部分四通阀18后从常开电磁阀20通过后进入蒸发冷凝器22中进行放热，冷凝成高压的低温制冷剂液体经过低温部分储液罐19后通过低温部分节流装置17进行节流降压，变成低温低压的低温制冷剂气液混合物，然后通过低温部分蒸发器13进行蒸发吸热，变成低温低压的气态低温制冷剂通过低温部分四通阀18后经低温部分气液分离器16回到低温压缩机15中继续这个工作循环。整个低温系统源源不断的从空气中吸收热量，并将热量释放到蒸发冷凝器22，为高温系统工作提供热源。同时低温系统采用直流变频制冷系统，低温压缩机15采用直流变频压缩机，整个系统的频率控制通过室外侧环境和使用侧的烘干热负荷进行调节，从而防止因为高低压系统的负荷不匹配导致整个系统运行不稳定或者发生故障。

低水温制热模式：图3是低水温制热运行示意图；低水温制热运行时，高温系统停止和低温系统启动。通过低温使用侧系统的工作为中央空调系统提供低温热水，低温压缩机15将气态低温低压的低温制冷剂吸入之后压缩成高温高压的低温制冷剂气体通过低温部分四通阀18后从常闭电磁阀21通过后进入低温部分水侧换热器27中进行放热，冷凝成高压的低温制冷剂液体经过低温部分储液罐19后通过低温部分节流装置17进行节流降压，变成低温低压的低温制冷剂气液混合物，然后通过低温部分蒸发器13进行蒸发吸热，变成低温低压的气态低温制冷剂通过低温部分四通阀18后经低温部分气液分离器16回到低温压缩机15中继续这个工作循环。整个低温系统源源不断的从空气中吸收热量，并将热量释放到低温部分水侧换热器27中为中央空调系统提供低温热水。

制冷模式：图4是制冷运行示意图；制冷运行时，低温系统启动，高温系统停止。通过低温系统工作为中央空调系统提供冷水，低温压缩机15将气态低温低压的低温制冷剂吸入之后压缩成高温高压的低温制冷剂气体通过低温部分四通阀18后进入低温部分蒸发器13中进行冷凝放热，冷凝成高压的低温制冷剂液体通过低温部分节流装置17进行节流降压，变成低温低压的低温制冷剂气液混合物经过低温部分储液罐19后进入到低温部分水侧换热器27中进行吸热，变成低温低压的气态低温制冷剂通过常闭电磁阀21后进入低温部分四通阀18 后经低温部分气液分离器16回到低温压缩机15中继续这个工作循环。整个低温系统通过低温部分蒸发器13放热，并不断的的通过低温部分水侧换热器27 中吸热，源源不断的为空调冷水降温提供冷源，从而达到空调制冷的效果。

除霜模式：图5是除霜运行示意图。

除霜运行时，高温系统停止，低温系统启动。通过低温系统的反向工作为低温部分蒸发器13提供热量将其上的霜层化掉。低温压缩机15将气态低温低压的低温制冷剂吸入之后压缩成高温高压的低温制冷剂气体通过低温部分四通阀 18后进入低温部分蒸发器13中进行冷凝放热化掉其上的霜层(风冷换热器风机 14停止运行)，冷凝成高压的低温制冷剂液体通过低温部分节流装置17进行节流降压，变成低温低压的低温制冷剂气液混合物经过低温部分储液罐19后进入到低温部分水侧换热器27中进行吸热，变成低温低压的气态低温制冷剂通过常闭电磁阀21后进入低温部分四通阀18后经低温部分气液分离器16回到低温压缩机15中继续这个除霜循环，直至霜层全部化掉。

以上所揭示的仅为本实用新型一种实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种复叠式超低温热泵冷热水机组，包括低温系统和高温系统，所述低温系统与高温系统通过在蒸发冷凝器(22)进行换热，其特征在于低温压缩机(15)的出口通过低温部分四通阀(18)分别与低温部分蒸发器(13)、低温部分气液分离器(16)、常开电磁阀(20)和常闭电磁阀(21)连接，其中常开电磁阀(20)和常闭电磁阀(21)连接在低温部分四通阀(18)的同一个通道上；常闭电磁阀(21)另一端与低温部分水侧换热器(27)相连，常开电磁阀(20)另一端与蒸发冷凝器(22)相连。

2.根据权利要求1所述的复叠式超低温热泵冷热水机组，其特征在于增加了低温部分储液罐(19)，所述的蒸发冷凝器(22)和低温部分水侧换热器(27)的制冷剂出口都与低温部分储液罐(19)的入口相连接，低温部分储液罐(19)的出口与低温部分节流装置(17)相连接。

3.根据权利要求1所述的复叠式超低温热泵冷热水机组，其特征在于包括高水温制热模式、低水温制热模式、制冷模式和除霜模式。

4.根据权利要求1所述的复叠式超低温热泵冷热水机组，其特征在于高温系统上设有高温部分水侧换热器(26)、低温部分设有低温部分水侧换热器(27)。