CN211952966U - 空气源热泵供热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种空气源热泵供热系统，包括热泵集热器、循环泵、换热器、压缩机、冷凝器、膨胀阀，其特征是：换热器是空气源热泵供热的蒸发器，热泵集热器为防冻液低温集热器，集热器工质为防冻液，防冻液低温集热器由铝排管并联构成；防冻液低温集热器设有防冻液膨胀罐，防冻液低温集热器设有入口、出口，入口、出口对角设置；防冻液低温集热器设有风机。其优点是：热泵工质路径短、压缩机回油容易，降低了压缩机消耗的功率，提高了热泵供热系数，延长了压缩机使用寿命；集热器采用防冻液低温集热器或防冻液低温集热器与太阳能防冻液低温集热器串并联，工作温度范围宽、工作温度通常低于气温、集热效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种空气源热泵供热系统，属于可再生能源热利用技术领域。
背景技术
目前在寒冷和严寒地区清洁能源供热中，大量采用空气源热泵供热，但是空气源热泵供热的供热系数在1.8左右，需要提高，另外存在诸多技术问题没有解决，影响了空气源热泵供热在清洁能源供热市场的竞争力和应用范围。
空气源热泵供热，由于空气功率密度低，集热器面积较大，集热器直接做为热泵蒸发器，热泵工质路径长，使得压缩机回油变的困难，压缩机消耗的功率会变大，使空气源热泵供热的供热系数变小。压缩机回油困难，还使得压缩机缺油，导致压缩机寿命减少。空气源热泵供热还存在工质充注量大、现场施工难度大、专业性较强的问题。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服上述空气源热泵供热技术的不足，提供一种热泵工质路径短、压缩机回油容易、热泵工质充注量小、施工安装简单、集热器工作温度范围宽、工作温度通常低于气温、集热效率高的空气源热泵供热系统。
本实用新型的目的是有以下方式实现的：
一种空气源热泵供热系统，包括热泵集热器、循环泵、换热器、压缩机、冷凝器、膨胀阀，其特征是：换热器是空气源热泵供热的蒸发器，热泵集热器为防冻液低温集热器，集热器工质为防冻液，防冻液低温集热器由铝排管并联构成，以减少防冻液工质在集热器中流动的阻力；防冻液低温集热器设有防冻液膨胀罐，作为防冻液热胀冷缩的缓存容器；防冻液低温集热器设有入口、出口，入口、出口对角设置；防冻液低温集热器设有风机，使空气与铝排管形成强制对流换热，有效地把空气中的热能传递给铝排管中的集热器工质。
防冻液作为集热器工质，循环泵使工质从防冻液低温集热器入口进、出口出，从而把集热器吸收的空气热能通过工质带出集热器；同时循环泵使工质在换热器中流动，从而把传递到集热器工质的集热器吸收之空气热能再传递到热泵工质。
防冻液低温集热器工作温度通常低于气温，在寒冷和严寒地区，工作温度可以达到零下30℃以下，甚至达到零下40℃以下。依据工质最低工作温度，防冻液可以是不同浓度的乙二醇溶液、导热油或其它能够作为防冻液的化学溶液。
所述防冻液低温集热器的铝排管，能够由其它金属材料管或非金属材料管代替。
用于制冷时，防冻液低温集热器安装在封闭的、需要制冷的环境中。
所述热泵集热器也可以由防冻液低温集热器与太阳能防冻液低温集热器串联或并联构成，可形成太阳能空气能混合源热泵供热系统，可同时吸收太阳能和空气能。防冻液低温集热器形成一个工作体，太阳能防冻液低温集热器要形成一个工作面。
所述热泵集热器、防冻液工质循环泵、换热器构成集热器工质循环系统；换热器、压缩机、冷凝器、膨胀阀构成热泵工质循环系统。
本实用新型的优点是：热泵工质路径短、压缩机回油容易，延长了压缩机使用寿命；热泵工质路径缩短，压缩机消耗的功率降低，热泵供热系数提高；热泵工质充注量小；热泵机组与防冻液低温集热器通过防冻液管道连接，普通水暖工就可以进行安装，降低了热泵供热系统安装调试难度，克服了目前空气源热泵供暖存在的技术缺点；集热器采用防冻液低温集热器或防冻液低温集热器与太阳能防冻液低温集热器串并联，工作温度范围宽、工作温度通常低于气温、集热效率高。
附图说明
图1为用防冻液低温集热器组成的空气源热泵热水供热系统结构示意图。
图2为用防冻液低温集热器组成的空气源热泵热风供热系统结构示意图。
图3为用防冻液低温集热器与太阳能防冻液集热器串联组成的太阳能空气能混合源热泵供热系统结构示意图。
图4为防冻液低温集热器示意图。
图1、2、3、4中，1为防冻液低温集热器，2为铝排管，3为风机，4为防冻液膨胀罐，5为防冻液工质循环泵，6为换热器，7为压缩机，8为冷凝器，9为膨胀阀，10为热泵热水供热系统的热水输出端，11为冷凝器（风机盘管），12为太阳能防冻液低温集热器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式进行具体说明，本实施方式是在本发明内容为前提进行具体实施的，给出了具体实施方式，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
集热器工质循环如图1、2所示，集热器工质循环系统包括防冻液低温集热器1，防冻液工质循环泵5，换热器6。防冻液低温集热器1出口通过防冻液管道连接到防冻液工质循环泵5入口，防冻液工质循环泵5出口通过防冻液管道连接到换热器6的防冻液工质入口，换热器6的防冻液工质出口通过防冻液管道连接到防冻液低温集热器1入口，形成集热器工质闭合回路，通过防冻液工质循环泵5使集热器工质在这个集热器工质闭合回路中循环，把防冻液低温集热器1收集到的空气热能传递到换热器6中。集热器工质闭合回路中，防冻液低温集热器1，防冻液工质循环泵5，换热器6通过防冻液管道串联连接。
集热器工质循环如图3所示，集热器工质循环系统包括防冻液低温集热器1，太阳能防冻液低温集热器12，防冻液工质循环泵5，换热器6。防冻液低温集热器1出口通过防冻液管道连接到太阳能防冻液低温集热器12入口，太阳能防冻液低温集热器12出口通过防冻液管道连接到防冻液工质循环泵5入口，防冻液工质循环泵5出口通过防冻液管道连接到换热器6防冻液工质入口，换热器6防冻液工质出口通过防冻液管道连接到防冻液低温集热器1入口，形成集热器工质闭合回路，通过防冻液工质循环泵5使防冻液工质在这个集热器工质闭合回路中循环，把防冻液低温集热器1收集到的空气热能传递到换热器6中。集热器工质闭合回路中，防冻液低温集热器1，太阳能防冻液低温集热器12，防冻液工质循环泵5，换热器6通过防冻液管道串联连接。
热泵工质循环如图1、2、3所示，热泵工质循环系统包括换热器6，压缩机7，冷凝器8、11，膨胀阀9。换热器6热泵工质出口通过热泵工质管道连接到压缩机7入口，压缩机7出口通过热泵工质管道连接到冷凝器8、11热泵工质入口，冷凝器8、11热泵工质出口通过热泵工质管道连接到膨胀阀9入口，膨胀阀9出口通过热泵工质管道连接到换热器6热泵工质入口，形成热泵工质闭合回路，压缩机7使热泵工质在该回路中循环，把传递到换热器6中的防冻液集热器1收集到的空气热能、太阳能防冻液集热器12收集到的太阳能、压缩机消耗的电能，同时传递到冷凝器8、11（不计损耗）。换热器6为热泵系统的蒸发器。
如图1所示，是用防冻液低温集热器1组成的空气源热泵热水供热系统。本实施方式包括防冻液低温集热器1，防冻液工质循环泵5，换热器6，压缩机7，冷凝器8，膨胀阀9，空气源热泵热水供热系统的热水输出端10。通过集热器工质循环系统和热泵工质循环系统，把传递到换热器6中的防冻液低温集热器1收集到的空气热能、压缩机消耗的电能，同时传递到冷凝器8（不计损耗），再传递到空气源热泵热水供热系统的热水输出端10。
如图2所示，是用防冻液低温集热器1组成的空气源热泵热风供热系统。本实施方式包括防冻液低温集热器1，防冻液工质循环泵5，换热器6，压缩机7，冷凝器（风机盘管）11，膨胀阀9。通过集热器工质循环系统和热泵工质循环系统，把传递到换热器6中的防冻液低温集热器1收集到的热能、压缩机消耗的电能，同时传递到冷凝器（风机盘管）11。传递到冷凝器（风机盘管）11的热能，通过冷凝器（风机盘管）11热风输出。
如图3所示，是用防冻液低温集热器与太阳能防冻液集热器串联组成的太阳能空气能混合源热泵供热系统。本实施方式包括防冻液低温集热器1，太阳能防冻液低温集热器12，防冻液工质循环泵5，换热器6，压缩机7，冷凝器8，膨胀阀9，太阳能空气能混合源热泵热水供热系统的热水输出10。通过集热器工质循环系统和热泵工质循环系统，把传递到换热器6中的防冻液低温集热器1收集到的空气热能、压缩机消耗的电能，同时传递到冷凝器8（不计损耗）。传递到冷凝器8的热能，再传递到空气源热泵热水供热系统的热水输出端10。
如图4所示，防冻液低温集热器1由铝排管2并联构成。防冻液低温集热器1设有防冻液膨胀罐4，防冻液膨胀罐4连接到铝排管2上。防冻液低温集热器1设有风机3，使空气与铝排管形成强制对流换热。防冻液低温集热器设有入口、出口，入口、出口对角设置，以使防冻液工质在防冻液低温集热器1中流动的均匀性。
如图1、2、3、4所示，制热时，防冻液低温集热器1安装在户外。用于制冷时，防冻液低温集热器1安装在封闭的、需要制冷的环境中。
依据工质最低工作温度，防冻液可以是不同浓度的乙二醇溶液、导热油或其它能够作为防冻液的化学溶液。
Claims (4)
1.一种空气源热泵供热系统，包括热泵集热器、循环泵、换热器、压缩机、冷凝器、膨胀阀，其特征是：换热器是空气源热泵供热的蒸发器，热泵集热器为防冻液低温集热器，集热器工质为防冻液，防冻液低温集热器由铝排管并联构成；防冻液低温集热器设有防冻液膨胀罐，防冻液低温集热器设有入口、出口，入口、出口对角设置；防冻液低温集热器设有风机。
2.根据权利要求1所述的空气源热泵供热系统，其特征是：所述防冻液低温集热器的铝排管，能够由非金属材料管代替。
3.根据权利要求1所述的空气源热泵供热系统，其特征是：所述热泵集热器由防冻液低温集热器与太阳能防冻液低温集热器串联或并联构成。
4.根据权利要求1所述的空气源热泵供热系统，其特征是：所述热泵集热器、防冻液工质循环泵、换热器构成集热器工质循环系统；换热器、压缩机、冷凝器、膨胀阀构成热泵工质循环系统。
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