CN212362484U - 一种油冷热回收空气预热型热泵机组 - Google Patents

Abstract

一种油冷热回收空气预热型热泵机组，包括压缩机、四通阀、第一换热器和第二换热器，此外还包括油路循环系统和水路循环系统，所述油路循环系统包括油分离器和油冷却器，所述油分离器安装在四通阀的第四接口和压缩机之间，所述油分离器后面还连接有油冷却器，所述水路循环系统包括水箱、布液器、空气预热换热器、第一水泵和第二水泵，所述水箱中的水能够通过第一水泵抽至油冷却器处换热后输送回水箱，所述水箱出口连接有第二水泵，所述第二水泵后面分别通过开关控制水流流向空气预热换热器或布液器，本热泵机组，可利用润滑系统产生的热能及其他热能为热泵机组在冬季提供预热功能，以提升机组性能，节省能源。

Description

一种油冷热回收空气预热型热泵机组

技术领域

本实用新型涉及热泵技术领域，具体涉及一种油冷热回收空气预热型热泵机组。

背景技术

现有技术中，空气源热泵在冬季室外低温环境下，通过翅片换热蒸发器吸收室外空气热量，运行过程中翅片换热蒸发器存在结霜现象，结霜会导致换热器换热效率降低，压缩机吸气温度降低，导致压缩机压比过大，不利于压缩机及系统的运行。频繁开启除霜模式，影响系统运行及供暖舒适度，严重时会导致热泵停止工作。

而且现有翅片蒸发换热器，只与空气进行热量交换，无其他热源输入，在北方冬季低温环境下，换热器换热温差变小，进一步降低换热器换热效率，从而使用户供暖效果受到影响，达不到理想供暖效果。

润滑系统是热泵系统的重要组成部分。热泵系统在压缩机工作的时候需要持续的保持高压力而会产生大量的热量，其润滑油的温度会渐渐升高。经测算，螺杆压缩机长时间工作时，可以使排气温度达到85℃～102℃，在长时间工作后油温就会升高，这里蕴藏着大量的热能。但如果没有及时的把热量散发出，会导致系统油的粘度随着油温升高而变低，油压也达不到工作的要求。为保证机组安全可靠地运行，还必须把油温控制在规定的范围内。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有热泵机组冬季使用时，频繁除霜会影响系统运行及供暖舒适度，且润滑系统长时间工作后，油温升高会影响机组的安全运行问题，提出一种油冷热回收空气预热型热泵机组，利用润滑系统产生的热能及其他热能为热泵机组在冬季提供预热功能，以提升机组性能，节省能源。

为实现上述的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种油冷热回收空气预热型热泵机组，包括压缩机、四通阀、第一换热器、第二换热器、油路循环系统和水路循环系统，所述压缩机的排气口与四通阀第一接口连接，所述四通阀的第二接口和第三接口分别与第一换热器和第二换热器相连，所述第一换热器和第二换热器之间设有双向的节流装置。所述四通阀可用来调换夏季制冷模式和冬季制热模式，在制冷模式下，所述第一换热器做冷凝器用，所述第二换热器做蒸发器用，在制热模式下，所述第二换热器做冷凝器用，所述第一换热器做蒸发器用。

所述油路循环系统包括油分离器和油冷却器，所述油分离器安装在四通阀的第四接口和压缩机之间，可将压缩机排出的高压蒸汽中的润滑油进行分离，所述油分离器后面还连接有油冷却器，所述油冷却器与压缩机相连。

所述水路循环系统包括水箱、布液器、空气预热换热器、第一水泵和第二水泵，所述水箱中的水能够通过第一水泵抽至油冷却器处与高温润滑油换热后输送回水箱，所述水箱出口连接有第二水泵，所述第二水泵后面分别连接有空气预热换热器和布液器，所述水箱与空气预热换热器、布液器之间的水路管道上分别设有开关，所述空气预热换热器设置在空气进口处。

如上所述的热泵机组，所述水箱还与太阳能集热器相连，能够对水箱中的水进一步加热，所述水箱与太阳能集热器之间设有控制开关。在冬季制暖模式下打开，夏季制冷模式下处于关闭状态。

如上所述的热泵机组，所述空气预热换热器能够从空气进口处拆卸。在夏季使用时可将其暂时取下，冬季使用时再安装上。

如上所述的热泵机组，所述水箱上面设有可拆卸的水箱箱盖，冬季运行时可盖在水箱上面对水箱中热水进行保温，夏季运行时可拆除。

如上所述的热泵机组，所述所述第一换热器位于室内，所述第二换热器位于室外，所述第二换热器包括翅片管换热器和蒸发冷盘管。

如上所述的热泵机组，所述节流装置包括第一节流阀和第二节流阀。

如上所述的热泵机组，所述水箱与空气预热换热器、布液器之间的水路开关通过电磁阀控制。在四通阀调在制冷模式下，水箱与布液器之间的水路管道被打开，在四通阀调在制热模式下，水箱与空气预热换热器之间的水路管道被打开。

如上所述的热泵机组，所述水箱外侧设置第一保温层，所述热泵机组外壳除进气口和出气口位置外均设置第二保温层。如此，可将热泵机组内部空间作为预热箱使用，机组内的各类设备散热均在保温层内，其散发的热量可用来辅助预热空气，提高冬季制热效果。

优选的，所述第一保温层和第二保温层的保温材料包括聚氨酯保温材料。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型公开的热泵机组，采用多能互补技术，将压缩机余热回收后复合太阳能联合制取热水，并通过设置进风口的空气预热换热器，对空气进行预热，变相的提高了冬季热泵运行的环境温度，提升机组性能，节省能源。

2、本实用新型公开的热泵机组，夏季可充分回收螺杆机组产生的余热，为附近配套生活热水提供热源，实现了机组的一机多用。且设备夏季采用蒸发冷却技术，通过相变蒸发迅速带走冷凝器的热量，机组效率高。

3、本实用新型公开的热泵机组，通过机组结构的创新，除机组进出风口实现保温，进口出预热换热器和保温水箱上盖的可拆卸，便于冬夏季工作模式的切换，冬季保温水箱用于水的蓄热，便于稳定的预热空气。夏季用做蒸发冷冷凝器的水池。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。

在附图中：

图1为本实施例1热泵机组的结构示意图；

图2为本实施例1热泵机组的运行原理图；

图中各附图标记所代表的组件为：

1、轴流风扇，2、第一换热器，3、第二换热器，4、布液器，5、蒸发冷盘管，6、空气预热换热器，7、进水口，8、水箱箱盖，9、水箱，10、第一保温层，11、第二保温层，12、第一节流阀，13、第二节流阀，14、四通阀，15、油分离器，16、螺杆压缩机，17、油冷却器，18、第一水泵，19、第二水泵，20、第三水泵，21、太阳能集热器。

具体实施方式

下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。需要说明，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的实施方式所限制。

实施例1

参见图1和图2，图1和图2为本实施例的一种油冷热回收空气预热型热泵机组的结构示意图及运行原理图，包括螺杆螺杆压缩机16、四通阀14、第一换热器2、第二换热器3、油路循环系统和水路循环系统，所述螺杆压缩机16的排气口与四通阀14第一接口连接，所述四通阀14的第二接口和第三接口分别与第一换热器2和第二换热器3相连，所述所述第一换热器2位于室内，所述第二换热器3位于室外，所述第二换热器3包括翅片管换热器和蒸发冷盘管5，所述翅片管换热器上部设有轴流风扇1。所述第一换热器2和第二换热器3之间设有双向的节流装置，分别为第一节流阀12和第二节流阀13。所述四通阀14可用来调换夏季制冷模式和冬季制热模式，在制冷模式下，所述第一换热器2做冷凝器用，所述第二换热器3做蒸发器用，在制热模式下，所述第二换热器3做冷凝器用，所述第一换热器2做蒸发器用。

所述油路循环系统包括油分离器15和油冷却器17，所述油分离器15安装在四通阀14的第四接口和螺杆压缩机16之间，可将螺杆压缩机16排出的高压蒸汽中的润滑油进行分离，所述油分离器15后面还连接有油冷却器17，所述油冷却器17与螺杆压缩机16相连，将冷却后的润滑油输送至螺杆压缩机16内使用，实现润滑油的循环使用。

所述水路循环系统包括水箱9、布液器4、空气预热换热器6、第一水泵18和第二水泵19，所述水箱9中的水能够通过第一水泵18抽至油冷却器17处与高温润滑油换热后输送回水箱9，所述水箱9出口连接有第二水泵19，所述第二水泵19后面分别连接有空气预热换热器6和布液器4，所述水箱9与空气预热换热器6、布液器4之间的水路管道上分别设有开关，所述水箱9与空气预热换热器6、布液器4之间的水路开关通过电磁阀控制，可在夏季和冬季使用时对水流方向进行变换。在四通阀14调在制冷模式下，水箱9与布液器4之间的水路管道被打开，在四通阀14调在制热模式下，水箱9与空气预热换热器6之间的水路管道被打开。

本实施例中的螺杆压缩机16长时间工作时，可以使排气温度高达85℃～102℃，在长时间工作后油温就会升高，这里蕴藏着大量的热能。利用螺杆压缩机16冷却润滑油中的余热，让压缩机润滑油的废热把水箱9中的冷水转换成热水，可使转换后的热水温度在50℃～85℃范围内任意调节。

进一步的，所述水箱9还设有与太阳能集热器21相连的接口，能够对水箱9中的水进一步加热，所述水箱9与太阳能集热器21之间连接有第三水泵20，将加热后的热水输送回水箱9。所述水箱9与太阳能集热器21之间设有控制开关，在冬季制暖模式下打开，夏季制冷模式下处于关闭状态。

在本实施例中，图1给出了热泵机组冬季运行时的结构图，其中，所述空气预热换热器6设置在空气进口处，其具体结构可采用翅片管换热器，冬天使用时，可向空气预热换热器6的进水口7中加入热水，对空气进行预热，防止当热泵在低温环境下运行的时候，翅片管换热器结霜的问题。而且，所述空气预热换热器6为可拆卸式，在夏季使用时可将其暂时从空气进口处拆卸，冬季使用时再安装上。

进一步的，所述水箱9位于热泵机组的最下面，其上方设有可拆卸的水箱箱盖8，便于冬夏季工作模式的切换。冬季运行时可盖在水箱9上面对水箱9中热水进行蓄热，便于稳定的预热空气，夏季运行时可拆除，用做蒸发冷凝器的水池。

优选的，所述水箱9外侧设置第一保温层10，所述热泵机组外壳除进气口和出气口位置外均设置第二保温层11。如此，可将热泵机组内部空间作为预热箱使用，机组内的各类设备散热均在保温层内，其散发的热量可用来辅助预热空气，提高冬季制热效果。所述第一保温层10和第二保温层11的保温材料可采用聚氨酯保温材料。

本实施例中的热泵机组分夏季供冷和冬季供暖两种模式：

夏季换热器为预冷型蒸发冷却式冷凝器，所述水箱9与布液器4之间的管路开关打开，水箱9中的水由第二水泵19和布液器4进行降膜蒸发使用，此时水箱9上方的水箱箱盖8拆卸走，自布液器4喷下的水落入水箱9中进行循环使用。

冬季换热器作为风冷蒸发器，所述水箱9与空气预热换热器6之间的管路开关打开，水箱9中的水由第二水泵19泵入空气进气口处的翅片管换热器的进水口7内，进行空气预热。此时，水箱9中的水为热水，热水的热量来自于两部分，第一部分是螺杆压缩机16机油通过油分离器15和油冷却器17进行冷热回收，第二部分来自太阳能集热器21中集热管产生的热水。两部分热量用于提升水箱9的水温。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或增减替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种油冷热回收空气预热型热泵机组，包括压缩机、四通阀(14)、第一换热器(2)和第二换热器(3)，所述压缩机的排气口与四通阀(14)第一接口连接，所述四通阀(14)的第二接口和第三接口分别与第一换热器(2)和第二换热器(3)相连，所述第一换热器(2)和第二换热器(3)之间设有双向的节流装置，其特征在于，还包括油路循环系统和水路循环系统；

所述油路循环系统包括油分离器(15)和油冷却器(17)，所述油分离器(15)安装在四通阀(14)的第四接口和压缩机之间，所述油分离器(15)后面还连接有油冷却器(17)，所述油冷却器(17)与压缩机相连；

所述水路循环系统包括水箱(9)、布液器(4)、空气预热换热器(6)、第一水泵(18)和第二水泵(19)，所述水箱(9)中的水能够通过第一水泵(18)抽至油冷却器(17)处换热后输送回水箱(9)，所述水箱(9)出口连接有第二水泵(19)，所述第二水泵(19)后面分别连接有空气预热换热器(6)和布液器(4)，所述水箱(9)与空气预热换热器(6)、布液器(4)之间的水路管道上分别设有开关，所述空气预热换热器(6)设置在空气进口处。

2.根据权利要求1所述的一种油冷热回收空气预热型热泵机组，其特征在于，所述水箱(9)还与太阳能集热器(21)相连，能够对水箱(9)中的水进一步加热，所述水箱(9)与太阳能集热器(21)之间设有控制开关。

3.根据权利要求1所述的一种油冷热回收空气预热型热泵机组，其特征在于，所述空气预热换热器(6)能够从空气进口处拆卸。

4.根据权利要求1所述的一种油冷热回收空气预热型热泵机组，其特征在于，所述水箱(9)上面设有可拆卸的水箱箱盖(8)。

5.根据权利要求1所述的一种油冷热回收空气预热型热泵机组，其特征在于，所述第二换热器(3)包括翅片管换热器和蒸发冷盘管(5)。

6.根据权利要求1所述的一种油冷热回收空气预热型热泵机组，其特征在于，所述节流装置包括第一节流阀(12)和第二节流阀(13)。

7.根据权利要求1所述的一种油冷热回收空气预热型热泵机组，其特征在于，所述水箱(9)与空气预热换热器(6)、布液器(4)之间的水路开关通过电磁阀控制。

8.根据权利要求1所述的一种油冷热回收空气预热型热泵机组，其特征在于，所述水箱(9)外侧设置第一保温层(10)。

9.根据权利要求8所述的一种油冷热回收空气预热型热泵机组，其特征在于，所述热泵机组外壳除进气口和出气口位置外均设置第二保温层(11)。

10.根据权利要求9所述的一种油冷热回收空气预热型热泵机组，其特征在于，所述第一保温层(10)和第二保温层(11)的保温材料包括聚氨酯保温材料。

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