CN209131187U - 空气源热泵补气增焓冷暖机 - Google Patents

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邓蔚方
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Abstract

本实用新型涉空气源热泵补气增焓冷暖机,空气源热泵补气增焓冷暖机,包括机组内部设有压缩机、四通阀、换热器、第一过滤器、单向转换器、第二过滤器、经济器、储液器、第一电子膨胀阀、第三过滤器、蒸发器、汽液分离器、第一压力表、第二压力表、增焓阀、第二电子膨胀阀、单向阀;本实用新型的有益效果为:有效的解决了空气源热泵北方冬季低温环境下运行难题,提升了系统匹配及容量调节问题,改善了全年运行的热泵能效比和系统经济性能,具有高效节能、减排、安全可靠、使用寿命长、操作简单等优点,具有良好的推广和应用前景。

Description

空气源热泵补气增焓冷暖机
技术领域
本实用新型涉空气源热泵补气增焓冷暖机,尤其涉及一种空气源热泵系统,属于能源类供热及制冷的空调技术领域。
背景技术
随着我国经济的发展和人们生活水平的提高,城乡居民生活、办公空间温度调节方面的需求量越来越大。形成了一个量大面广的消费市场。常规的空调冬季-15℃不能制热要用其他加热设备辅助,燃气锅炉、煤锅炉和电热锅炉均是以消耗大量优质能源为代价来生产热量,造成了能源的严重浪费,在使用中还存在“一氧化碳中毒”,产生雾霾,污染环境、“触电”等安全隐患。但普遍存在运行费用过高,水资源浪费严重、管路腐蚀及影响建筑美观等诸多问题。空气是一种广泛存在、平等给予和可自由利用的低品位能源,利用热泵循环提高其能源品位后用于制热或加热生活热水,可极大地节约直接用于热力生产的电能和化石燃料、矿产物消耗,是一项极具开发和应用潜力的节能、环保新技术,极具实用价值。此外,空气源热泵补气增焓冷暖机从根本上消除了电热水器高消耗、同时减少有害气体排放,减少空气污染,安装占地比较小,具有高效节能、安全环保、全天候运行、使用方便等诸多优点,符合我国能源、社会、环境可持续发展的战略方针,是我国最具竞争力的新式热水+冷暖设备产品之一。
但是,目前国内生产和销售的绝大多数空调/空气源热泵,都是按照冬季工况-15℃以上进行设计和加工的。这些空调/空气源热泵在北方冬季下运行时,制冷剂蒸发温度(压力)会随着室外空气温度降低而降低,如果采用R22或其他中温、高温使用的工质,工质随着温度降低的压力随之减低,使得流入热泵蒸发器的制冷剂质量流量减少,压缩机吸气湿热度增大,同时压缩机的排气温度超过105℃,压缩机的压缩比会增大,降低效率和性能,甚至导致压缩机容易出现故障甚至无法正常工作,运行COP低。由此可见,如果使用R22或其他中温工质和系统并不能完全满足北方冬天-15℃工况的需求,不仅使得空气源热泵供热性能系统难以提高,而是对压缩机的安全、系统稳定运行以及实际使用寿命产生不良影响。本系统采用R22或(R410A)补气增焓辅助,减低压缩机排气温度,保障低压压力,提升压缩机能效,保证环境温度-25℃正常工作,出水温度高达65℃。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供空气源热泵补气增焓冷暖机,解决空气源热泵在冬季运行中制热量偏低,压力不足,排气温度过高等问题,使用补气增焓辅助可以提高空气源热泵系统的季节能效比、稳定性和经济性能。
本实用新型所采用的技术方案是:空气源热泵补气增焓冷暖机,包括机组内部设有压缩机、四通阀、换热器、第一过滤器、单向转换器、第二过滤器、经济器、储液器、第一电子膨胀阀、第三过滤器、蒸发器、汽液分离器、第一压力表、第二压力表、增焓阀、第二电子膨胀阀、单向阀;蒸发器的出口通过管路与四通阀的E端口连接,四通阀的S端口通过管路与汽液分离器连接,汽液分离器与压缩机的吸气口连接,压缩机的排气口通过管路与四通阀的D端口连接,四通阀的C端口与换热器工质进口连接,换热器的工质出口通过第一过滤器后与单向转换器连接,单向转换器经过第二过滤器后与经济器的进口连接,经济器的出口储液器连接,储液器连接第一电子膨胀阀的进口,第一电子膨胀阀的出口经过单向转换器后与第三过滤器连接,第三过滤器与蒸发器进口连接,完成一次系统循环;当环境温度低于7℃时,第一电子膨胀阀会因蒸发器温差减少而关小开度,使压缩机的排气温度升高,这时候辅助系统会开启增焓阀和第二电子膨胀阀,制冷剂一部分进入经济器的另一侧,制冷剂在经济器中吸收一部分热量以后蒸发为气体,经过单向阀,再进入压缩机的补气口,减低压缩机的排气温度,保障压缩机低压压力,同时提升压缩机功率和效率。
本实用新型的有益效果为:有效的解决了空气源热泵北方冬季低温环境下运行难题,提升了系统匹配及容量调节问题,改善了全年运行的热泵能效比和系统经济性能,具有高效节能、减排、安全可靠、使用寿命长、操作简单等优点,具有良好的推广和应用前景。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
其中,1、压缩机,2、四通阀,3、换热器,4、第一过滤器,5、单向转换器,6、第二过滤器(干燥过滤器),7、经济器,8、储液器,9、第一电子膨胀阀,10、第三过滤器,11、蒸发器,12、汽液分离器,13、第一压力表,14、第二压力表,15、增焓阀,16、第二电子膨胀阀,17、单向阀。
具体实施方式
如图1所示,本实用新型实施例所述的空气源热泵补气增焓冷暖机,蒸发器11的出口通过管路与四通阀2的E端口连接,四通阀2的S端口通过管路与汽液分离器12连接,汽液分离器12与压缩机1的吸气口连接,压缩机1的排气口通过管路与四通阀2的D端口连接,四通阀3的C端口与换热器3工质进口连接,换热器3工质出口与第一过滤器4、单向转换器5连接,单向转换器5经干燥过滤器6后与经济器板7右侧的进口连接,经济器7的右侧出口与储液器8连接,储液器8与第一电子膨胀阀9进口连接,第一电子膨胀阀9的出口经过单向转换器5后与第三过滤器10连接,第三过滤器10与蒸发器11进口连接,完成一次系统循环;当环境温度低于7℃时,主路第一电子膨胀阀9会因蒸发器温差减少而关小开度,使压缩机1的排气温度升高,这时候辅助系统会开启增焓阀15和第二电子膨胀阀16,制冷剂一部分进入经济器7的左侧,制冷剂在经济器7中吸收一部分热量以后蒸发为气体,经过单向阀17,再进入压缩机1的补气口,减低压缩机的排气温度,保障压缩机1低压压力,同时提升压缩机1功率和效率。
具体使用时,压缩机2采用全封闭涡旋式压缩机吸气侧设有气液分离器12以防止压缩机产生湿压缩。节流装置采用第一电子膨胀阀9,可根据全年工况的不同,在控制器传感器的作用下,调节第一电子膨胀阀9的不同开启度。室外换热器由蒸发器11、风扇、外壳组成,蒸发器11为翅片管式结构。当风冷换热器3进风温度低于某一设定温度(如—5℃)时,第一电子膨胀阀9在控制器的作用下,进行自动切换,调节较小开启度,而当进风温度低于这一温度时,第一电子膨胀阀9调节到较大的开启度,制冷剂的循环量与蒸发器11吸热能力相匹配;以此同时蒸发器1温差保障在合理的情况下,压缩机1排气温度会超过95℃或以上,辅助系统会开启增焓阀15和第二电子膨胀阀16,制冷剂一部分进入经济器7的右侧,制冷剂在经济器7中吸收一部分热量以后蒸发为气体,经过单向阀17,再进入压缩机1的补气口,中间经济器7因开启补气增焓旁通,有效减低过冷端温度,增加制冷量,同时压缩机1温度下降到90℃是,第一电子膨胀阀9会关小开度,保证压缩机排气温度保障在90-95℃直接温度运行。
制冷剂制热的循环过程如下:制冷剂进入蒸发器11后吸收环境的热量后蒸发为气体,通过管路与四通阀2、汽液分离器12进行汽液分离,气体进入压缩机1后压缩为高温气体,通过管路与四通阀2的D端口连接,再到换热器3进行与循环水进行热交换,气体放热冷暖后变为液体,液态制冷剂经过第一过滤器4、单向转换器5、第二过滤器6(干燥过滤器)、经济器7再到储液罐8,在第一电子膨胀阀节流后变成低温低压的汽液混合体,经过过滤器10再回到蒸发器11,完成一次制冷循环;
制冷剂制冷的循环过程如下:制冷剂进入蒸发器3后吸收循环水的热量后蒸发为气体的出口,通过管路与四通阀2、分离器12进行汽液分离,气体进入压缩机1后压缩为高温气体,通过管路与四通阀2的D端口连接,再到蒸发器11进行与环境空气热交换,气体放热冷暖后变为液体,液态制冷剂经过第一过滤器4、单向转换器5、第二过滤器6、经济器7再到储液罐8,通过第二电子膨胀阀9节流后变成低温低压的汽液混合体,经过第一过滤器4再回到蒸发器2,完成一次制冷循环。

Claims (1)

1.空气源热泵补气增焓冷暖机,其特征在于:包括压缩机(1)、四通阀(2)、换热器(3)、第一过滤器(4)、单向转换器(5)、第二过滤器(6)、经济器(7)、储液器(8)、第一电子膨胀阀(9)、第三过滤器(10)、蒸发器(11)、汽液分离器(12)、第一压力表(13)、第二压力表(14)、增焓阀(15)、第二电子膨胀阀(16)、单向阀(17);蒸发器(11)的出口通过管路与四通阀(2)的E端口连接,四通阀(2)的S端口通过管路与汽液分离器(12)连接,汽液分离器(12)与压缩机(1)的吸气口连接,压缩机(1)的排气口通过管路与四通阀(2)的D端口连接,四通阀(2)的C端口与换热器(3)工质进口连接,换热器(3)的工质出口通过第一过滤器(4)后与单向转换器(5)连接,单向转换器(5)经过第二过滤器(6)后与经济器(7)的进口连接,经济器(7)的出口储液器(8)连接,储液器(8)连接第一电子膨胀阀(9)的进口,第一电子膨胀阀(9)的出口经过单向转换器(5)后与第三过滤器(10)连接,第三过滤器(10)与蒸发器(11)进口连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110849135A (zh) * 2019-11-26 2020-02-28 东莞市天元节能科技有限公司 一种空气能喷气增焓超低温复叠烘干机
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CN114719435A (zh) * 2022-03-30 2022-07-08 浙江中广电器集团股份有限公司 一种使用喷气增焓压缩机的热泵热水机的控制方法

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