CN215002382U - 一种低温节能空气源热泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种低温节能空气源热泵，包括制冷剂压缩机、冷凝器、第一膨胀阀、蒸发器、热水盘管、小型水泵、太阳能集热器、控制模块、空气压缩机、储气罐、水箱，所述制冷剂压缩机与冷凝器相连且冷凝器设于水箱内，所述冷凝器通过第一膨胀阀与蒸发器相连且蒸发器与制冷剂压缩机相连，所述水箱通过小型水泵、太阳能集热器与热水盘管相连，所述热水盘管设于蒸发器外围，所述太阳能集热器通过空气压缩机、储气罐与蒸发器相连，所述太阳能集热器、储气罐与控制模块电气连接。本新型减小了寒冷的冬季中蒸发器吸收外界热量的压力，同时太阳能集热器搭配储气罐的使用有效的减小了本新型在寒冷的冬季中对家庭能源的消耗。

Description

一种低温节能空气源热泵

技术领域

本实用新型涉及一种空气源热泵，特别是涉及一种低温节能空气源热泵。

背景技术

空气源热泵是目前世界上最先进、能效比最高的热水设备之一，它根据逆卡诺循环原理，采用电能驱动，通过传热工质把自然界空气中低温热源中无法被利用的低品热能有效利用吸收，并将吸收回来的热能释放到水中的设备。空气源热泵是一种环保高效节能的供热装置，热源是空气，具有无污染排放的特点。我国目前的空气源热泵应用日趋广泛，在节能、替代燃煤供热等方面发挥着越来越重要的作用。空气源热泵以电能为驱动力，将室外大气的热量利用起来，可以供应日常热水等。特别是在近几年，燃煤造成的雾霾、PM2.5等污染日趋引起人们的重视，空气源热泵这种高效、环保的供热设备以后会有更好的发展前景。

空气源热泵的工作原理是制冷剂在风侧换热器中蒸发，吸收大气环境中的热量，经压缩机压缩后，在热水换热器中冷凝放热，把热量释放到水系统中，向用户提供生活热水。这种供热水方式相比传统电热水器、燃煤等方式，COP值高，节能环保。但空气源热泵存在着以下不足：在冬季低温环境下，机组吸收环境的热量会变得困难，相应的蒸发压力变低，排气温度高，不利于机组运行，机组的制热能力和能效随环境温度降低衰减过大，而且在寒冷的冬季空气源热泵的能耗也明显增加。

因此这一现状，提出一种低温节能空气源设备，以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型提供一种低温节能空气源热泵，本新型利用了太阳能集热器和蒸发器外部的热水盘管减小了寒冷的冬季中蒸发器吸收外界热量的压力，同时太阳能集热器搭配储气罐的使用有效的减小了本新型在寒冷的冬季中对家庭能源的消耗，降低了本新型的使用成本。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种低温节能空气源热泵包括制冷剂压缩机、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、冷凝器、第一膨胀阀、第二膨胀阀、储液罐、蒸发器、热水盘管、气液分离器、第一止逆阀、第二止逆阀、开关、小型水泵、太阳能集热器、控制模块、空气压缩机、第一电磁阀、第二电磁阀、储气罐、水箱，所述制冷器压缩机通过第一三通阀与冷凝器相连，所述冷凝器置于水箱中，所述冷凝器通过第一膨胀阀与储液罐相连，所述储液罐与蒸发器相连，所述蒸发器设有吸气口至少2个，所述蒸发器外围设有热水盘管，所述蒸发器通过气液分离器与制冷剂压缩机相连，所述水箱设有冷水入水口、热水出水口、热水出水支口、热水入水支口，所述太阳能集热器设有进气口、出气口、入水口、出水口，所述太阳能集热器的出口内设有温度传感器，所述热水出水支口与太阳能集热器相连，所述太阳能集热器出水口与热水盘管相连，所述热水盘管与热水入水支口相连，所述太阳能集热器出气口通过第二三通阀分别于空气压缩机、第三三通阀相连，所述第空气压缩机与储气罐相连，所述第三三通阀与蒸发器的其中一个吸气口相连，所述控制模块与温度传感器、空气压缩机电气连接。

优选的，所述所述第一三通阀连接有第二膨胀阀，所述第二膨胀阀与蒸发器相连。

优选的，所述热水出水支口与太阳能集热器之间设有小型水泵、第一止逆阀、开关。

优选的，所述热水入水支口与热水盘管之间设有第二止逆阀。

优选的，所述第二三通阀与第三三通阀之间设有第一电磁阀，所述储气罐与第三三通阀之间设有第二电磁阀，所述第一电磁阀、第二电磁阀与控制模块电气连接。

优选的，所述储气罐外表面设有压力表，所述储气罐内部设有保温层和压力传感器，所述压力传感器与压力表工作连接，所述压力传感器与控制模块电气连接。

优选的，所述控制模块内设有驱动电路、中央处理器、控制器、时间控制器，所述中央处理器、控制器、驱动电路之间电气连接，所述时间控制器与驱动电路电气连接。

优选的，所述太阳能集热器的进气口处设有干燥过滤器。

本新型利用了太阳能集热器和蒸发器外部的热水盘管减小了寒冷的冬季中蒸发器吸收外界热量的压力，同时太阳能集热器搭配储气罐的使用有效的减小了本新型在寒冷的冬季中对家庭能源的消耗，降低了本新型的使用成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明。

图1为本新型结构示意图；

图2为储气罐剖视图；

图3为本新型控制原理图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1、图2和图3所示，一种低温节能空气源热泵包括制冷剂压缩机1、第一三通阀2、第二三通阀3、第三三通阀4、冷凝器5、第一膨胀阀6、第二膨胀阀7、储液罐8、蒸发器9、热水盘管10、气液分离器11、第一止逆阀13、第二止逆阀14、开关15、小型水泵16、太阳能集热器17、控制模块18、空气压缩机19、第一电磁阀20、第二电磁阀21、储气罐22、水箱23，所述制冷器压缩机1通过第一三通阀2与冷凝器5相连，所述冷凝器5置于水箱23中，所述冷凝器5通过第一膨胀阀6与储液罐22相连，所述储液罐22与蒸发器9相连，所述蒸发器9设有吸气口901至少2个，所述蒸发器9外围设有热水盘管10，所述蒸发器9通过气液分离器11与制冷剂压缩机1相连，所述水箱设23有冷水入水口231、热水出水口232、热水出水支口233、热水入水支口234，所述太阳能集热器17设有进气口171、出气口172、入水口173、出水口174，所述太阳能集热器17的出口172内设有温度传感器175，所述热水出水支口233与太阳能集热器17相连，所述太阳能集热器17出水口172与热水盘管10相连，所述热水盘管10与热水入水支234口相连，所述太阳能集热器17出气口172通过第二三通阀3分别于空气压缩机19、第三三通阀相连4，所述第空气压缩机19与储气罐22相连，所述第三三通阀4与蒸发器9的其中一个吸气口901相连，所述控制模块18与温度传感器175、空气压缩机22电气连接。

上述实例中，所述所述第一三通阀2连接有第二膨胀阀7，所述第二膨胀阀7与蒸发器9相连。

上述实例中，所述热水出水支口233与太阳能集热器17之间设有小型水泵16、第一止逆阀13、开关15。

上述实例中，所述热水入水支口234与热水盘管10之间设有第二止逆阀14。

上述实例中，所述第二三通阀3与第三三通阀4之间设有第一电磁阀20，所述储气罐22与第三三通阀4之间设有第二电磁阀21，所述第一电磁阀20、第二电磁阀21与控制模块18电气连接。

上述实例中，所述储气罐22外表面设有压力表221，所述储气罐22内部设有保温层223和压力传感器222，所述压力传感器222与压力表221工作连接，所述压力传感器222与控制模块18电气连接。

上述实例中，所述控制模块18内设有驱动电路、中央处理器、控制器、时间控制器，所述中央处理器、控制器、驱动电路之间电气连接，所述时间控制器与驱动电路电气连接。

上述实例中，所述太阳能集热器17的进气口处171设有干燥过滤器176。

本新型在具体实施中，工作原理如下：

本新型在工作时，制冷剂压缩机1将气化的制冷剂压缩成高温高压状态后经过第一三通阀2进入冷凝器5，高温高压状态的制冷剂流入冷凝器5将热量传递给水箱23中的水，使水箱23中流入的冷水吸热变成生活用热水，，经过冷凝器5的低温高压制冷剂经过第一膨胀阀6变为低温低压制冷剂，然后经过储液罐8流向蒸发器9，经过蒸发器9气化后的制冷剂经过气液分离器11再次进入制冷剂压缩机1，完成一次循环；

由于空气源热泵运行时周围环境温度极低，导致蒸发器9从周围空气中吸收的热量很少，在满足用户需求的情况下，环境温度为空气源热泵带来了很大的压力，所以在本新型的制冷剂压缩机1和蒸发器9之间设置了第二膨胀阀7，原理是经过制冷剂压缩机升温后的一部分高温高压制冷剂通过第二膨胀阀减压后高温低压制冷剂直接流入蒸发器9内，减小了一部分蒸发器9的吸热压力；

水箱23中加热后的一小部分热水通过小型水泵16、太阳能集热器17流入蒸发器9外围了热水盘管10中，此设计大大减小了蒸发器9的吸热压力；

进入太阳能集热器17的空气吸热后温度升高，当太阳能集热器17出气口172处的温度传感器175检测到太阳能集热器17内部空气达到一定温度时，温度传感器175将信号传给控制模块18，控制模块18启动空气压缩机19将台太阳能集热器内的热空气压缩到储气罐22内，当储气罐22内的压力传感器222检测到储气罐22内部到达一定压力时，空气压缩机19停止工作；当控制模块18内的时间控制器检测到当前时间为白天时间时，打开第一电磁阀20，使太阳能集热器17内的热空气直接经过吸气口901流入蒸发器；当控制模块18内的时间控制器检测到当前时间为夜间时间时，关闭第一电磁阀20的同时打开第二电磁阀21，使储气罐22内的储存好的热空气流入蒸发器9，此设计再一次大大减小了蒸发器的吸热压力；

太阳能集热器17的应用有效节约了为蒸发器9提供热能所消耗的家庭能源。

本新型利用了太阳能集热器和蒸发器外部的热水盘管减小了寒冷的冬季中蒸发器吸收外界热量的压力，同时太阳能集热器搭配储气罐的使用有效的减小了本新型在寒冷的冬季中对家庭能源的消耗，降低了本新型的使用成本。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理。在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种低温节能空气源热泵，其特征在于，所述空气源热泵包括制冷剂压缩机、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、冷凝器、第一膨胀阀、第二膨胀阀、储液罐、蒸发器、热水盘管、气液分离器、第一止逆阀、第二止逆阀、开关、小型水泵、太阳能集热器、控制模块、空气压缩机、第一电磁阀、第二电磁阀、储气罐、水箱，所述制冷剂压缩机通过第一三通阀与冷凝器相连，所述冷凝器置于水箱中，所述冷凝器通过第一膨胀阀与储液罐相连，所述储液罐与蒸发器相连，所述蒸发器设有吸气口至少2个，所述蒸发器外围设有热水盘管，所述蒸发器通过气液分离器与制冷剂压缩机相连，所述水箱设有冷水入水口、热水出水口、热水出水支口、热水入水支口，所述太阳能集热器设有进气口、出气口、入水口、出水口，所述太阳能集热器的出口内设有温度传感器，所述热水出水支口与太阳能集热器相连，所述太阳能集热器出水口与热水盘管相连，所述热水盘管与热水入水支口相连，所述太阳能集热器出气口通过第二三通阀分别与空气压缩机、第三三通阀相连，所述空气压缩机与储气罐相连，所述第三三通阀与蒸发器的其中一个吸气口相连，所述控制模块与温度传感器、空气压缩机电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种低温节能空气源热泵，其特征在于，所述第一三通阀连接有第二膨胀阀，所述第二膨胀阀与蒸发器相连。

3.根据权利要求1所述的一种低温节能空气源热泵，其特征在于，所述热水出水支口与太阳能集热器之间设有小型水泵、第一止逆阀、开关。

4.根据权利要求1所述的一种低温节能空气源热泵，其特征在于，所述热水入水支口与热水盘管之间设有第二止逆阀。

5.根据权利要求1所述的一种低温节能空气源热泵，其特征在于，所述第二三通阀与第三三通阀之间设有第一电磁阀，所述储气罐与第三三通阀之间设有第二电磁阀，所述第一电磁阀、第二电磁阀与控制模块电气连接。

6.根据权利要求1所述的一种低温节能空气源热泵，其特征在于，所述储气罐外表面设有压力表，所述储气罐内部设有保温层和压力传感器，所述压力传感器与压力表工作连接，所述压力传感器与控制模块电气连接。

7.根据权利要求1所述的一种低温节能空气源热泵，其特征在于，所述控制模块内设有驱动电路、中央处理器、控制器、时间控制器，所述中央处理器、控制器、驱动电路之间电气连接，所述时间控制器与驱动电路电气连接。

8.根据权利要求1所述的一种低温节能空气源热泵，其特征在于，所述太阳能集热器的进气口处设有干燥过滤器。

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