CN209371565U - 快速除霜的超低温空气能热泵机组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种快速除霜的超低温空气能热泵机组，主要由变频补气压缩机、用户侧换热器、风冷蒸发器、汽液分离器、双离心分离闪蒸器、四通阀、电子膨胀阀、电磁阀以及连接上述设备的各制冷剂管路构成。主要解决了低温环境下，普通热泵采暖和制备生活热水的制热能力急剧下降的问题；以及室外低温、空气相对湿度大的环境下，空气能热泵如何实现快速除霜的难题，可实现空气能热泵在低环境温度下长期高效、稳定的运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及暖通空调技术领域，具体涉及一种快速除霜的超低温空气能热泵机组。
背景技术
在中国北方，燃煤采暖是造成冬季雾霾以及PM2.5天气形成的主要原因之一。为了减少冬季采暖雾霾、有效利用清洁能源，近年来，中国北方许多省份如北京、河北、天津、河南、山西等相继推广“煤改电”、“煤改气”等一系列政策。空气能热泵在各种政策的支持和鼓励下取得了飞速的发展，迎来新的发展机遇期。
普通空气能热泵机组运行的环境温度一般为0℃以上，在气候寒冷的地区，普通空气能热泵无法正常运行。而且，在采暖、制取热水的工况下，由于室外侧换热器放置在室外，当室外环境温度较低且空气中含有一定湿度时，放置在室外的换热器容易结霜，将严重影响机组的性能，甚至停机。为了解决结霜的问题，一些热泵安装了专用的除霜装置，势必造成机组结构复杂，增加成本，同时，也降低热泵的工作效率。
实用新型内容
本实用新型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、可实现快速除霜的的超低温空气能热泵机组。
一种快速除霜的超低温空气能热泵机组，包括变频补气压缩机1、四通阀2、用户侧换热器3、双离心分离闪蒸器5、第一电子膨胀阀4、第二电子膨胀阀6、风冷蒸发器7、汽液分离器8、第一电磁阀9和第二电磁阀10，以及连接上述设备的各制冷剂管路；
变频补气压缩机1分别连接第一制冷剂管路101、第二制冷剂管路102及第三制冷剂管路103，第一制冷剂管路101的另一端连接四通阀2的第一端口，四通阀2的第二、三、四端口分别连接第四制冷剂管路201、第五制冷剂管路202 及第六制冷剂管路203，第四制冷剂管路201的另一端连接用户侧换热器3，第五制冷剂管路202的另一端连接汽液分离器8，汽液分离器8通过第二制冷剂管路102连接在变频补气压缩机1的吸气口上；第六制冷剂管路203的另一端连接风冷蒸发器7；用户侧换热器3的另一端连接第七制冷剂管路301；
双离心分离闪蒸器5上设a、b、c三个端口，第八制冷剂管路401一端连接第一电子膨胀阀4，另一端连接双离心分离闪蒸器5的a端口，第九制冷剂管路 501一端连接双离心分离闪蒸器5的b端口，另一端连接第二电子膨胀阀6，第十制冷剂管路502一端连接双离心分离闪蒸器5的c端口，另一端连接第一电磁阀9和第二电磁阀10，第一电磁阀9的另一端通过第三制冷剂管路103连接到变频补气压缩机1的补气口；第十一制冷剂管路601一端连接第二电子膨胀阀6，另一端连接风冷蒸发器7；第十二制冷剂管路1001一端连接第二电磁阀10，另一端连接第四制冷剂管路201。
本实用新型采用双离心分离闪蒸器补气回路的除霜方法，可确保从双离心分离闪蒸器分离出来的制冷剂蒸气不带液进入变频补气压缩机补气口，从而防止压缩机发生液击现象，克服了传统制冷剂反向流动除霜造成的用户侧换热器温度波动大、抵消热量、严重影响舒适性的诸多弊端。机组在除霜时，通过变频压缩机的高速运转，实现热泵机组的快速除霜，可极大缩短除霜时间，避免冷、热抵消现象，大大提高了机组制热效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型快速除霜的超低温空气能热泵机组的结构示意图；
图2为本实用新型快速除霜的超低温空气能热泵机组常温制热工况下制冷剂的流程示意图；
图3为本实用新型快速除霜的超低温空气能热泵机组除霜工况下制冷剂的流程示意图。
图例说明：
1、变频补气压缩机；101、第一制冷剂管路；102、第二制冷剂管路；103、第三制冷剂管路；2、四通阀；201、第四制冷剂管路；202、第五制冷剂管路； 203、第六制冷剂管路；3、用户侧换热器；301、第七制冷剂管路；4、第一电子膨胀阀；401、第八制冷剂管路；5、双离心分离闪蒸器；501、第九制冷剂管路；502、第十制冷剂管路；6、第二电子膨胀阀；601、第十一制冷剂管路；7、风冷蒸发器；8、汽液分离器；9、第一电磁阀；10、第二电磁阀；1001、第十二制冷剂管路。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见图1，本实用新型提供的一种应用快速除霜的空气能超低温热泵机组，包括变频补气压缩机1，所述变频补气压缩机1分别连接有第一制冷剂管路101、第二制冷剂管路102及第三制冷剂管路103，第一制冷剂管路101的另一端连接四通阀2的第一端口A，四通阀2的第二B、三C、四D端口分别连接第四制冷剂管路201、第五制冷剂管路202及第六制冷剂管路203，第四制冷剂管路201 的另一端连接用户侧换热器3，第五制冷剂管路202的另一端连接汽液分离器8，汽液分离器8通过第二制冷剂管路102连接在变频补气压缩机1的吸气口上；第六制冷剂管路203的另一端连接风冷蒸发器7；用户侧换热器3的另一端连接有第七制冷剂管路301。所述热泵机组还包括双离心分离闪蒸器5，双离心分离闪蒸器5上设a、b、c三个端口，第八制冷剂管路401一端连接第一电子膨胀阀 4，另一端连接双离心分离闪蒸器5的a端口，第九制冷剂管路501一端连接双离心分离闪蒸器5的b端口，另一端连接第二电子膨胀阀6，第十制冷剂管路 502一端连接双离心分离闪蒸器5的c端口，另一端连接第一电磁阀9和第二电磁阀10，第一电磁阀9的另一端通过第三制冷剂管路103，连接到变频补气压缩机1的补气口；第十一制冷剂管路601一端连接第二电子膨胀阀6，另一端连接风冷蒸发器7；第十二制冷剂管路1001一端连接第二电磁阀10，另一端连接第四制冷剂管路201。
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-3℃到3℃之间。通过控制第一电磁阀9的开闭来进行两种制热工况的转换，两种工况下，第二电磁阀10一直关闭。制冷剂流程参见图 2。
常温制热工况下，第一电磁阀9和第二电磁阀10关闭，制冷剂的流程(以下“→”符号均代表制冷剂的流动方向)：变频补气压缩机1→第一制冷剂管路101 →四通阀2→第四制冷剂管路201→用户侧换热器3(制冷剂在用户侧换热器3 内完成热交换)→第七制冷剂管路301→第一电子膨胀阀4→第八制冷剂管路401 →双离心分离闪蒸器5→第九制冷剂管路501→第二电子膨胀阀6→第十一制冷剂管路601→风冷蒸发器7→第六制冷剂管路203→四通阀2→第五制冷剂管路 202→汽液分离器8→第二制冷剂管路102→变频补气压缩机1。
低温制热工况下，第一电磁阀9开启，第二电磁阀10关闭，制冷剂在双离心分离闪蒸器后分为两个回路，即主路制冷剂回路和辅路制冷剂回路。主路制冷剂回路同常温制热工况下的制冷剂流程；辅路制冷剂流程为：双离心分离闪蒸器5→第十制冷剂管路502→第一电磁阀9→第三制冷剂管路103→变频补气压缩机1。
除霜工况下，第一电子膨胀阀4关闭，第一电磁阀9和第二电磁阀10开启，变频压缩机转入高速运行，制冷剂分为2个回路，流程参见图3，制冷剂的一路流程(以下“→”符号均代表制冷剂的流动方向)：变频补气压缩机1→第一制冷剂管路101→四通阀2→第六制冷剂管路203→风冷蒸发器7→第十一制冷剂管路601→第二电子膨胀阀6→第九制冷剂管路501→双离心分离闪蒸器5→第十制冷剂管路502→第一电磁阀9→第三制冷剂管路103→变频补气压缩机1；在第十制冷剂管路502之后，制冷剂另一路流程为：第二电磁阀10→第十二制冷剂管路1001→第四制冷剂管路201→四通阀2→第五制冷剂管路202→汽液分离器8→第二制冷剂管路102→变频补气压缩机1。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (1)
1.一种快速除霜的超低温空气能热泵机组，其特征在于：
包括变频补气压缩机(1)、四通阀(2)、用户侧换热器(3)、双离心分离闪蒸器(5)、第一电子膨胀阀(4)、第二电子膨胀阀(6)、风冷蒸发器(7)、汽液分离器(8)、第一电磁阀(9)和第二电磁阀(10)，以及连接上述设备的各制冷剂管路；
变频补气压缩机(1)分别连接第一制冷剂管路(101)、第二制冷剂管路(102)及第三制冷剂管路(103)，第一制冷剂管路(101)的另一端连接四通阀(2)的第一端口，四通阀(2)的第二、三、四端口分别连接第四制冷剂管路(201)、第五制冷剂管路(202)及第六制冷剂管路(203)，第四制冷剂管路(201)的另一端连接用户侧换热器(3)，第五制冷剂管路(202)的另一端连接汽液分离器(8)，汽液分离器(8)通过第二制冷剂管路(102)连接在变频补气压缩机(1)的吸气口上；第六制冷剂管路(203)的另一端连接风冷蒸发器(7)；用户侧换热器(3)的另一端连接第七制冷剂管路(301)；
双离心分离闪蒸器(5)上设a、b、c三个端口，第八制冷剂管路(401)一端连接第一电子膨胀阀(4)，另一端连接双离心分离闪蒸器(5)的a端口，第九制冷剂管路(501)一端连接双离心分离闪蒸器(5)的b端口，另一端连接第二电子膨胀阀(6)，第十制冷剂管路(502)一端连接双离心分离闪蒸器(5)的c端口，另一端连接第一电磁阀(9)和第二电磁阀(10)，第一电磁阀(9)的另一端通过第三制冷剂管路(103)连接到变频补气压缩机(1)的补气口；第十一制冷剂管路(601)一端连接第二电子膨胀阀(6)，另一端连接风冷蒸发器(7)；第十二制冷剂管路(1001)一端连接第二电磁阀(10)，另一端连接第四制冷剂管路(201)。
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| CN201821083091.XU CN209371565U (zh) | 2018-07-09 | 2018-07-09 | 快速除霜的超低温空气能热泵机组 |
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|---|---|---|---|---|
| CN108692485A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-10-23 | 中国科学院广州能源研究所 | 快速除霜的超低温空气能热泵机组 |
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2018
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| CN108692485B (zh) * | 2018-07-09 | 2024-04-09 | 中国科学院广州能源研究所 | 快速除霜的超低温空气能热泵机组 |
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