CN208967906U - 一种双蒸发器空气能高温热泵热水机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双蒸发器空气能高温热泵热水机组。该双蒸发器空气能高温热泵热水机组，包括压缩机、四通阀、用户侧换热器、中间经济器、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、蒸发器和气液分离器，所述的压缩机、四通阀、用户侧换热器、中间经济器、第二电子膨胀阀、蒸发器和气液分离器依次通过制冷剂管路连通组成主回路，所述的蒸发器包括内置蒸发器和外置蒸发器，所述的内置蒸发器和外置蒸发器并联设置，所述的主回路上设置有辅路，所述的辅路上设置有依次连通的第一电子膨胀阀、中间经济器和压缩机。本实用新型配置双冷凝器，可回收冷量，用于需要制冷的地方，最大限度提高能源利用率，大大提高空气能高温热泵热水机组的综合能效比。

Description

一种双蒸发器空气能高温热泵热水机组

技术领域：

本实用新型属于暖通空调技术领域，具体涉及一种双蒸发器空气能高温热泵热水机组。

背景技术：

空气源热泵热水机组顾名思义就是把空气中的热量通过冷媒介质搬运到水中，传统的电热水机组和燃气热水机组是通过消耗燃气和电能来获得热能，而空气能热水机组是通过吸收空气中的热量来达到加热水的目的，在消耗相同电能的情况下可以吸收相当于4～6倍电能左右的热能来加热水。

随着人们生活水平的提高，对于生活用水的要求越来越高，热泵热水机组要求在外界环境温度为-20℃至43℃的条件下，产生高达60～80℃的生活用水，为了满足对于水温更大的运行范围的需求，高温型热泵热水机组应运而生。现有的高温型热泵热水机组中的压缩机一般采用定频单级压缩机，节流装置一般采用单一热力膨胀阀或者电子膨胀阀，因此不能适用于较宽温度范围的调节。当处于极端工作环境下时，在水温上升的过程中，流量控制区间增大并超过了阀件的调节范围，进而影响了进入蒸发器中的制冷剂的循环量，从使压缩机工作效率降低。

此外，空气能热泵热水机组在制备生活热水的同时，通过蒸发器散掉的冷空气直接排入空气中，造成了冷量的白白浪费。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服了上述现有技术的不足，在准二级压缩循环理论的基础上，提供一种结构简单、工作效率高、适用宽频运行的空气能高温热泵热水机组，同时，回收热泵热水机组的冷量，大大节约了能源。

本实用新型是通过以下技术方案予以实现的：

一种双蒸发器空气能高温热泵热水机组，包括压缩机、四通阀、用户侧换热器、中间经济器、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、蒸发器和气液分离器，所述的压缩机、四通阀、用户侧换热器、中间经济器、第二电子膨胀阀、蒸发器和气液分离器依次通过制冷剂管路连通组成主回路，所述的蒸发器包括内置蒸发器和外置蒸发器，所述的内置蒸发器和外置蒸发器并联设置，所述的主回路上设置有辅路，所述的辅路上设置有依次连通的第一电子膨胀阀、中间经济器和压缩机，所述的第一电子膨胀阀设置于用户侧换热器和中间经济器之间。

优选，所述的外置蒸发器和第二电子膨胀阀之间设置有控制外置蒸发器供冷需求的电磁阀。

本实用新型提出的空气能高温热泵热水机组配置并联双蒸发器，内置蒸发器主要用于制热时的散冷(从外界环境吸收热量)；外置蒸发器用于回收冷量，通过制冷剂管道，将冷量输送到比如：变压器房、变配电房、电脑机房、数据中心等需要常年制冷的区域；可通过电磁阀的启闭控制外置蒸发器供冷的需求；通过内置蒸发器的变频风机，来调节内外蒸发器的换热量。

制热工况可分为常温制热工况和低温制热工况，工况切换的温度点可根据具体情况设置，通常在-5℃到0℃之间。通过控制第一电子膨胀阀的开闭来进行两种制热工况的转换。在常温制热工况下，关闭第一电子膨胀阀，中间经济器不起任何换热作用，通过调节第二电子膨胀阀的开度，即可满足制热需求。在低温制热工况下，开启第一电子膨胀阀，此时，从用户侧换热器出来的制冷剂分为两路，主路通过中间经济器后再节流，辅路通过第一电子膨胀阀节流后，在中间经济器内与主路制冷剂换热，变成制冷剂蒸汽后，补入压缩机的补气口，增加压缩机内的制冷剂流量，从而确保低温工况下的制热量。

优选，所述的用户侧换热器为逆流换热器。逆流换热器可尽量减少传热温差，达到高温出水的效果。

优选，所述的四通阀的第一接口与压缩机的排气口相连通，所述的四通阀的第二接口与用户侧换热器的一端相连通，所述的四通阀的第三接口与内置蒸发器和外置蒸发器的出口相连通，所述的四通阀的第四接口与气液分离器的进口相连通。

优选，所述的压缩机上设置有排气口、吸气口和辅助进气口，所述的排气口与四通阀的第一接口相连通，所述的吸气口与气液分离器的出口相连通，所述的辅助进气口与中间经济器的出口相连通。

优选，所述的压缩机为变频补气增焓压缩机。变频补气增焓压缩机可实现宽频运行，适用于低温环境条件，且能保证热泵热水机组的高温出水。

优选，所述的内置蒸发器为翅片式蒸发器。翅片式蒸发器配置变频轴流风机，轴流风机可变频控制。

优选，所述的外置蒸发器选自风管式蒸发器、管壁式蒸发器和四面出风式蒸发器中的一种。外置蒸发器通过冷媒管与热泵热水机组连接，可实现远距离冷量输送。

优选，所述的主回路的各个部件设置有温度传感器和/或压力传感器，温度传感器和压力传感器的设置，便于实时观察各个部件的温度和压力，保证空气能热泵的正常运行。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型很好地解决了空气能高温热泵热水机组在低温环境下，正常稳定制取高温热水。

2、本实用新型配置双蒸发器，可回收冷量，用于需要制冷的地方，最大限度提高能源利用率，大大提高空气能高温热泵热水机组的综合能效比。

附图说明：

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1的制冷剂流程示意图，箭头表示制冷剂的流动方向；

附图标记说明：1、变频补气增焓压缩机；2、四通阀；3、用户侧换热器；4、第一电子膨胀阀；5、中间经济器；6、第二电子膨胀阀；7、内置蒸发器；8、电磁阀；9、外置蒸发器；10、气液分离器。

具体实施方式：

以下实施例是对本实用新型的进一步说明，而不是对本实用新型的限制。

除特别说明，本实用新型中提到的设备和材料均为市售。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等数字仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

实施例1：

如图1～2所示，一种双蒸发器空气能高温热泵热水机组，包括压缩机、四通阀2、用户侧换热器3、中间经济器5、第一电子膨胀阀4、第二电子膨胀阀6、蒸发器和气液分离器10，压缩机、四通阀2、用户侧换热器3、中间经济器5、第二电子膨胀阀6、蒸发器和气液分离器10依次通过制冷剂管路连通组成主回路，蒸发器包括内置蒸发器7和外置蒸发器9，内置蒸发器7和外置蒸发器9并联设置，主回路上设置有辅路，辅路上设置有依次连通的第一电子膨胀阀4、中间经济器5和压缩机，第一电子膨胀阀4设置于用户侧换热器3和中间经济器5之间。

四通阀2的第一接口与压缩机的排气口相连通，四通阀2的第二接口与用户侧采暖换热器3和用户侧生活热水换热器4的一端相连通，四通阀2的第三接口与蒸发器9的出口相连通，四通阀2的第四接口与气液分离器10的进口相连通。

在本实施例中，外置蒸发器9和第二电子膨胀阀6之间设置有控制外置蒸发器供冷需求的电磁阀8。中间经济器5设四个端口，通过制冷剂剂管路分别与用户侧换热器3、第一电子膨胀阀4、第二电子膨胀阀6和压缩机1的辅助进气口连接。

空气能高温热泵热水机组配置并联双蒸发器，内置蒸发器7主要用于制热时的散冷(从外界环境吸收热量)；外置蒸发器9用于回收冷量，通过制冷剂管道，将冷量输送到比如：变压器房、变配电房、电脑机房、数据中心等需要常年制冷的区域；可通过电磁阀8的启闭控制外置蒸发器供冷的需求；通过内置蒸发器7的变频风机，来调节内外蒸发器的换热量。

四通阀2的第一接口与压缩机的排气口相连通，四通阀2的第二接口与用户侧换热器3的一端相连通，四通阀2的第三接口与内置蒸发器7和外置蒸发器9的出口相连通，四通阀2的第四接口与气液分离器10的进口相连通。用户侧换热器3为逆流换热器，逆流换热器可尽量减少传热温差，达到高温出水的效果。

压缩机为变频补气增焓压缩机1，变频补气增焓压缩机1可实现宽频运行，适用于低温环境条件，且能保证热泵热水机组的高温出水。变频补气增焓压缩机1上设置有排气口、吸气口和辅助进气口，排气口与四通阀2的第一接口相连通，吸气口与气液分离器10的出口相连通，辅助进气口与中间经济器5的出口相连通。

内置蒸发器7为翅片式蒸发器，翅片式蒸发器配置变频轴流风机，轴流风机可变频控制。外置蒸发器9选自风管式蒸发器、管壁式蒸发器和四面出风式蒸发器中的一种，本实施例中优选外置蒸发器为风管式蒸发器，外置蒸发器通过冷媒管与热泵热水机组连接，可实现远距离冷量输送。

主回路的各个部件设置有温度传感器和/或压力传感器，温度传感器和压力传感器的设置，便于实时观察各个部件的温度和压力，保证空气能热泵的正常运行。

制热工况可分为常温制热工况和低温制热工况，工况切换的温度点可根据具体情况设置，通常在-5℃到0℃之间。通过控制第一电子膨胀阀4的开闭来进行两种制热工况的转换，制冷剂流程参见图2。

在常温制热工况下，关闭第一电子膨胀阀4，中间经济器5不起任何换热作用，通过调节第二电子膨胀阀6的开度，即可满足制热需求。在低温制热工况下，开启第一电子膨胀阀4，此时，从用户侧换热器3出来的制冷剂分为两路，主路通过中间经济器5后再节流，辅路通过第一电子膨胀阀4节流后，在中间经济器5内与主路制冷剂换热，变成制冷剂蒸汽后，补入变频补气增焓压缩机1的辅助进气口，增加变频补气压缩机1内的制冷剂流量，从而确保低温工况下的制热量。

根据外界不同环境温度，调节变频补气增焓压缩机1的频率，从而保证稳定的高温出水温度。

以上对本实用新型提供的一种双蒸发器空气能高温热泵热水机组进行了详细的介绍，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的技术方案及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种双蒸发器空气能高温热泵热水机组，其特征在于，包括压缩机、四通阀、用户侧换热器、中间经济器、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、蒸发器和气液分离器，所述的压缩机、四通阀、用户侧换热器、中间经济器、第二电子膨胀阀、蒸发器和气液分离器依次通过制冷剂管路连通组成主回路，所述的蒸发器包括内置蒸发器和外置蒸发器，所述的内置蒸发器和外置蒸发器并联设置，所述的主回路上设置有辅路，所述的辅路上设置有依次连通的第一电子膨胀阀、中间经济器和压缩机，所述的第一电子膨胀阀设置于用户侧换热器和中间经济器之间。

2.根据权利要求1所述的双蒸发器空气能高温热泵热水机组，其特征在于，所述的外置蒸发器和第二电子膨胀阀之间设置有控制外置蒸发器供冷需求的电磁阀。

3.根据权利要求1所述的双蒸发器空气能高温热泵热水机组，其特征在于，所述的用户侧换热器为逆流换热器。

4.根据权利要求1所述的双蒸发器空气能高温热泵热水机组，其特征在于，所述的四通阀的第一接口与压缩机的排气口相连通，所述的四通阀的第二接口与用户侧换热器的一端相连通，所述的四通阀的第三接口与内置蒸发器和外置蒸发器的出口相连通，所述的四通阀的第四接口与气液分离器的进口相连通。

5.根据权利要求1所述的双蒸发器空气能高温热泵热水机组，其特征在于，所述的压缩机上设置有排气口、吸气口和辅助进气口，所述的排气口与四通阀的第一接口相连通，所述的吸气口与气液分离器的出口相连通，所述的辅助进气口与中间经济器的出口相连通。

6.根据权利要求1所述的双蒸发器空气能高温热泵热水机组，其特征在于，所述的压缩机为变频补气增焓压缩机。

7.根据权利要求1所述的双蒸发器空气能高温热泵热水机组，其特征在于，所述的内置蒸发器为翅片式蒸发器。

8.根据权利要求1所述的双蒸发器空气能高温热泵热水机组，其特征在于，所述的外置蒸发器选自风管式蒸发器、管壁式蒸发器和四面出风式蒸发器中的一种。

9.根据权利要求1所述的双蒸发器空气能高温热泵热水机组，其特征在于，所述的主回路的各个部件设置有温度传感器和/或压力传感器。