CN218884311U - 补气增焓式热泵机组和热泵机系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种补气增焓式热泵机组和热泵机系统，属于热泵技术领域。补气增焓式热泵机组包括第一冷煤循环流路、第二冷煤循环流路、第一换热器和第二换热器。第一冷煤循环流路中设置有补气增焓压缩机，补气增焓压缩机可使第一冷煤流路中的冷煤实现循环。第一换热器具有第一换热流道和第二换热流道，第一换热器通过第一换热流道设置在第一冷煤循环流路中。第二换热器具有第三换热流道和第四换热流道，第二换热器通过第三换热流道设置在第二冷煤循环流路中。第二换热流道和第四换热流道串联。其能够降低成本，使得COP提升效果与花费成本不成正比。

Description

补气增焓式热泵机组和热泵机系统

技术领域

本实用新型涉及热泵技术领域，具体而言，涉及一种补气增焓式热泵机组和热泵机系统。

背景技术

针对制热低外环温度条件下COP大幅下降的问题，市场上出现了补气增焓式热泵机组。

但现有的补气增焓式热泵机组成本较高，使得COP提升效果与花费成本不成正比。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是现有的补气增焓式热泵机组成本较高，使得COP提升效果与花费成本不成正比。

为解决上述问题，本实用新型提供一种补气增焓式热泵机组和热泵机系统，其能够降低成本，使得COP提升效果与花费成本成正比。

第一方面，本实用新型提供一种补气增焓式热泵机组，包括第一冷煤循环流路、第二冷煤循环流路、第一换热器和第二换热器；

所述第一冷煤循环流路中设置有补气增焓压缩机，所述补气增焓压缩机可使第一冷煤流路中的冷煤实现循环；

所述第一换热器具有第一换热流道和第二换热流道，所述第一换热器通过所述第一换热流道设置在所述第一冷煤循环流路中；

所述第二换热器具有第三换热流道和第四换热流道，所述第二换热器通过所述第三换热流道设置在所述第二冷煤循环流路中；

所述第二换热流道和所述第四换热流道串联。

本申请通过在第一冷煤循环流路中设置有补气增焓压缩机，所述补气增焓压缩机可使第一冷煤流路中的冷煤实现循环，并使第一换热器通过第一换热流道设置在第一冷煤循环流路中，第二换热器通过第三换热流道设置在第二冷煤循环流路中，且让第二换热流道和所述第四换热流道串联，从而可以让第一冷煤流路中负荷流体温度较低，故COP上升，但第二冷煤循环流路中温度较高，COP下降，但因第一冷煤流路中COP提升效果大于第二冷煤循环流路中COP下降效果，所以该补气增焓式热泵机组整体相比与一般热泵机组COP有提升效果。且成本相对较低。

在可选的实施方式中，所述第一冷煤循环流路中还设置有第一四通阀、第一热源换热器和补气增焓系统；

所述补气增焓压缩机具有吸气口A、排气口A和蒸汽喷射口；

所述第一四通阀具有第一接口、第二接口、第三连接口和第四连接口；

所述排气口A、所述第一接口、所述第二接口、所述第一换热流道、所述补气增焓系统、所述第一热源换热器，所述第四连接口依次连接；

所述第三连接口与所述吸气口A连接，所述蒸汽喷射口与所述补气增焓系统连通。

本实施例设置第一四通阀，从而可以切换流动顺序，可在制热和制冷时均能够使用。

在可选的实施方式中，所述补气增焓系统包括冷却器、膨胀阀A、膨胀阀B、单向阀A、单向阀B、单向阀C和单向阀D；

所述单向阀A、所述单向阀B、所述单向阀C和所述单向阀D均同向设置，且依次串联形成闭合回路；

所述单向阀A和所述单向阀B之间形成有第一连接口，所述第一接口连接于所述第一换热流道；

所述单向阀C和所述单向阀D之间形成有第二连接口，所述第二连接口与所述第一热源换热器连接；

所述冷却器具有第一换热流路和第二换热流路；

所述单向阀B和所述单向阀C之间形成有第三连接口，所述第三连接口与所述第一换热流路的一端连通；

所述单向阀D和所述单向阀A之间形成有第四连接口，所述第四连接口与所述第一换热流路的另一端连通，且所述膨胀阀A串联于所述第四连接口与所述第一换热流路之间；

所述第二换热流路的一端与所述第三连接口连接，所述第二换热流路的另一端与所述蒸汽喷射口连接，所述膨胀阀B串联于所述第三连接口与所述第二换热流路之间。

本实施例通过设置补气增焓系统，从而可以让热泵机组在超低温和超低温下均能够使用，从而可以拓展热泵机组的使用场景。

在可选的实施方式中，所述第二冷煤循环流路中还设置有压缩机、第二四通阀、第二热源换热器和膨胀阀D；

所述压缩机具有吸气口B和排气口B；

所述第二四通阀具有第五接口、第六接口、第七接口和第八接口，所述排气口B与所述第五接口连通，所述第六接口与所述第二热源换热器的进口连通，所述第二热源换热器的出口与所述第三换热流道连通，所述第三换热流道与所述第八接口连通，所述第七接口与所述吸气口B连通，所述膨胀阀D设置于所述第二换热器与所述第二热源换热器之间。

本申请将第二冷煤循环流路设置为普通压缩机的冷煤循环流路可以降低成本，从而让COP提升效果与花费成本成正比。

在可选的实施方式中，所述第四换热流道具有换热介质进口A和换热介质出口A，所述第二换热流道具有换热介质进口B和换热介质出口B，所述换热介质出口A和所述换热介质进口B连接，所述换热介质进口A和所述换热介质出口B用于连接外部换热装置。

本申请让第四换热流道和第二换热流道串联，可弥补因第二冷煤循环流路部使用补气增焓压缩机引起的少许补气增焓COP提升效果减少量，将由串联式热泵的COP提升效果所弥补，从而实现全年COP提升效果。

在可选的实施方式中，所述第三连接口与所述吸气口A之间还设置有气液分离器A。

本申请设置气液分离器A可以对第一冷煤流路中气液两项进行分离，在补气增焓压缩机启动、运行或融霜后制冷剂液体返回时对补气增焓压缩机保护。

在可选的实施方式中，所述第七接口与所述吸气口B之间设置有气液分离器B。

本申请设置气液分离器B可以对第二冷煤循环流路中气液两项进行分离，在压缩机启动、运行或融霜后制冷剂液体返回时对压缩机保护。

在可选的实施方式中，所述排气口A、所述第一接口、所述第二接口、所述第一换热流道、所述补气增焓系统、所述第一热源换热器、所述第四连接口通过管道依次连接。

在可选的实施方式中，所述第六接口、所述第二热源换热器、所述第三换热流道连通和所述第八接口依次通过管路连通。

第二方面，本实用新型提供一种热泵机系统，包括前述实施方式中任一项所述的补气增焓式热泵机组。

本实施例提供的热泵机系统通过在第一冷煤循环流路中设置有补气增焓压缩机，所述补气增焓压缩机可使第一冷煤流路中的冷煤实现循环，并使第一换热器通过第一换热流道设置在第一冷煤循环流路中，第二换热器通过第三换热流道设置在第二冷煤循环流路中，且让第二换热流道和所述第四换热流道串联，从而可以让第一冷煤流路中负荷流体温度较低，故COP上升，但第二冷煤循环流路中温度较高，COP下降，但因第一冷煤流路中COP提升效果大于第二冷煤循环流路中COP下降效果，所以该补气增焓式热泵机组整体相比与一般热泵机组COP有提升效果，且成本相对较低。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的补气增焓式热泵机组的连接示意图。

附图标记说明：100-补气增焓式热泵机组；110-第一冷煤循环流路；111-补气增焓压缩机；113-第一四通阀；115-第一热源换热器；117-补气增焓系统；121-吸气口A；123-排气口A；125-蒸汽喷射口；127-冷却器；129-膨胀阀A；131-膨胀阀B；133-单向阀A；135-单向阀B；137-单向阀C；139-单向阀D；141-第一连接口；143-第二连接口；145-第三连接口；147-第四连接口；150-第二冷煤循环流路；151-压缩机；153-第二四通阀；155-第二热源换热器；157-膨胀阀D；159-吸气口B；161-排气口B；170-第一换热器；171-第一换热流道；173-第二换热流道；180-第二换热器；181-第三换热流道；183-第四换热流道；191-气液分离器A；193-气液分离器B。

具体实施方式

本实用新型解决的问题是现有的补气增焓式热泵机组成本较高，使得COP提升效果与花费成本不成正比。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

请参照图1，本实用新型提供一种热泵机系统，其包括补气增焓式热泵机组100和连接在热泵机组的使用设备，该使用设备可以是换热设备，例如控温管件。

在本实施例中补气增焓式热泵机组100包括第一冷煤循环流路110、第二冷煤循环流路150、第一换热器170和第二换热器180。第一冷煤循环流路110中设置有补气增焓压缩机111，补气增焓压缩机111可使第一冷煤流路中的冷煤实现循环。第一换热器170具有第一换热流道171和第二换热流道173，第一换热器170通过第一换热流道171设置在第一冷煤循环流路110中。第二换热器180具有第三换热流道181和第四换热流道183，第二换热器180通过第三换热流道181设置在第二冷煤循环流路中。第二换热流道173和第四换热流道183串联。

本实施例通过在第一冷煤循环流路110中设置有补气增焓压缩机111，补气增焓压缩机111可使第一冷煤流路中的冷煤实现循环，并使第一换热器170通过第一换热流道171设置在第一冷煤循环流路110中，第二换热器180通过第三换热流道181设置在第二冷煤循环流路中，且让第二换热流道173和第四换热流道183串联，从而可以让第一冷煤流路中负荷流体温度较低，故COP上升，但第二冷煤循环流路中温度较高，COP下降，但因第一冷煤流路中COP提升效果大于第二冷煤循环流路中COP下降效果，所以该补气增焓式热泵机组100整体相比与一般热泵机组COP有提升效果。且成本相对较低。

请参照图1，在本实施例中，第一冷煤循环流路110中还设置有第一四通阀113、第一热源换热器115和补气增焓系统117。补气增焓压缩机111具有吸气口A121、排气口A123和蒸汽喷射口125。第一四通阀113具有第一接口、第二接口、第三连接口145和第四连接口147。排气口A123、第一接口、第二接口、第一换热流道171、补气增焓系统117、第一热源换热器115，第四连接口147依次连接。第三连接口145与吸气口A121连接，蒸汽喷射口125与补气增焓系统117连通。

本实施例通过设置第一四通阀113，从而可以切换流动顺序，可在制热和制冷时均能够使用。

请参照图1，在本实施例中，补气增焓系统117包括冷却器127、膨胀阀A129、膨胀阀B131、单向阀A133、单向阀B135、单向阀C137和单向阀D139。单向阀A133、单向阀B135、单向阀C137和单向阀D139均同向设置，且依次串联形成闭合回路。单向阀A133和单向阀B135之间形成有第一连接口141，第一接口连接于第一换热流道171。单向阀C137和单向阀D139之间形成有第二连接口143，第二连接口143与第一热源换热器115连接。冷却器127具有第一换热流路和第二换热流路。单向阀B135和单向阀C137之间形成有第三连接口145，第三连接口145与第一换热流路的一端连通。单向阀D139和单向阀A133之间形成有第四连接口147，第四连接口147与第一换热流路的另一端连通，且膨胀阀A129串联于第四连接口147与第一换热流路之间。第二换热流路的一端与第三连接口145连接，第二换热流路的另一端与蒸汽喷射口125连接，膨胀阀B131串联于第三连接口145与第二换热流路之间。

本实施例通过设置补气增焓系统117，从而可以让热泵机组在超低温和超低温下均能够使用，从而可以拓展热泵机组的使用场景。

请参照图1，在本实施例中，第二冷煤循环流路中还设置有压缩机151、第二四通阀153、第二热源换热器155和膨胀阀D157。压缩机151具有吸气口B159和排气口B161。第二四通阀153具有第五接口、第六接口、第七接口和第八接口，排气口B161与第五接口连通，第六接口与第二热源换热器155的进口连通，第二热源换热器155的出口与第三换热流道181连通，第三换热流道181与第八接口连通，第七接口与吸气口B159连通，膨胀阀D157设置于第二换热器180与第二热源换热器155之间。

本申请将第二冷煤循环流路设置为普通压缩机151的冷煤循环流路，且不需设置补气增焓系统117，可以降低约5％的成本，从而让COP提升效果与花费成本成正比。

请参照图1，在本实施例中，第四换热流道183具有换热介质进口A和换热介质出口A，第二换热流道173具有换热介质进口B和换热介质出口B，换热介质出口A和换热介质进口B连接，换热介质进口A和换热介质出口B用于连接外部换热装置，例如储水箱。

本实施例让第四换热流道183和第二换热流道173串联，可弥补因第二冷煤循环流路部使用补气增焓压缩机111引起的少许补气增焓COP提升效果减少量，将由串联式热泵的COP提升效果所弥补，从而实现全年COP提升效果。

请参照图1，在本实施例中，第三连接口145与吸气口A121之间还设置有气液分离器A191。

本实施例通过设置气液分离器A191可以对第一冷煤流路中气液两项进行分离，在补气增焓压缩机111启动、运行或融霜后制冷剂液体返回时对补气增焓压缩机111保护。

在本实施例中，第七接口与吸气口B159之间设置有气液分离器B193。

本实施例通过设置气液分离器B193可以对第二冷煤循环流路中气液两项进行分离，在压缩机151启动、运行或融霜后制冷剂液体返回时对压缩机151保护。

具体的，排气口A123、第一接口、第二接口、第一换热流道171、补气增焓系统117、第一热源换热器115、第四连接口147通过管道依次连接。第六接口、第二热源换热器155、第三换热流道181连通和第八接口依次通过管路连通。

经过试验将现有的补气增焓热泵机组和本申请的补气增焓式热泵机组100对比如下：

从上表可以看出，本实施例提供的补气增焓式热泵机组100在低温和高温情况下均可使用，并且COP均由提升。

综上，本实施例提供的补气增焓式热泵机组100和热泵机系统通过在第一冷煤循环流路110中设置有补气增焓压缩机111，补气增焓压缩机111可使第一冷煤流路中的冷煤实现循环，并使第一换热器170通过第一换热流道171设置在第一冷煤循环流路110中，第二换热器180通过第三换热流道181设置在第二冷煤循环流路中，且让第二换热流道173和第四换热流道183串联，从而可以让第一冷煤流路中负荷流体温度较低，故COP上升，但第二冷煤循环流路中温度较高，COP下降，但因第一冷煤流路中COP提升效果大于第二冷煤循环流路中COP下降效果，所以该补气增焓式热泵机组100整体相比与一般热泵机组COP有提升效果，且成本相对较低。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种补气增焓式热泵机组，其特征在于，包括第一冷煤循环流路(110)、第二冷煤循环流路(150)、第一换热器(170)和第二换热器(180)；

所述第一冷煤循环流路(110)中设置有补气增焓压缩机(111)，所述补气增焓压缩机(111)可使第一冷煤流路中的冷煤实现循环；

所述第一换热器(170)具有第一换热流道(171)和第二换热流道(173)，所述第一换热器(170)通过所述第一换热流道(171)设置在所述第一冷煤循环流路(110)中；

所述第二换热器(180)具有第三换热流道(181)和第四换热流道(183)，所述第二换热器(180)通过所述第三换热流道(181)设置在所述第二冷煤循环流路中；

所述第二换热流道(173)和所述第四换热流道(183)串联。

2.根据权利要求1所述的补气增焓式热泵机组，其特征在于，所述第一冷煤循环流路(110)中还设置有第一四通阀(113)、第一热源换热器(115)和补气增焓系统(117)；

所述补气增焓压缩机(111)具有吸气口A(121)、排气口A(123)和蒸汽喷射口(125)；

所述第一四通阀(113)具有第一接口、第二接口、第三连接口(145)和第四连接口(147)；

所述排气口A(123)、所述第一接口、所述第二接口、所述第一换热流道(171)、所述补气增焓系统(117)、所述第一热源换热器(115)，所述第四连接口(147)依次连接；

所述第三连接口(145)与所述吸气口A(121)连接，所述蒸汽喷射口(125)与所述补气增焓系统(117)连通。

3.根据权利要求2所述的补气增焓式热泵机组，其特征在于，所述补气增焓系统(117)包括冷却器(127)、膨胀阀A(129)、膨胀阀B(131)、单向阀A(133)、单向阀B(135)、单向阀C(137)和单向阀D(139)；

所述单向阀A(133)、所述单向阀B(135)、所述单向阀C(137)和所述单向阀D(139)均同向设置，且依次串联形成闭合回路；

所述单向阀A(133)和所述单向阀B(135)之间形成有第一连接口(141)，所述第一接口连接于所述第一换热流道(171)；

所述单向阀C(137)和所述单向阀D(139)之间形成有第二连接口(143)，所述第二连接口(143)与所述第一热源换热器(115)连接；

所述冷却器(127)具有第一换热流路和第二换热流路，

所述单向阀B(135)和所述单向阀C(137)之间形成有第三连接口(145)，所述第三连接口(145)与所述第一换热流路的一端连通；

所述单向阀D(139)和所述单向阀A(133)之间形成有第四连接口(147)，所述第四连接口(147)与所述第一换热流路的另一端连通，且所述膨胀阀A(129)串联于所述第四连接口(147)与所述第一换热流路之间；

所述第二换热流路的一端与所述第三连接口(145)连接，所述第二换热流路的另一端与所述蒸汽喷射口(125)连接，所述膨胀阀B(131)串联于所述第三连接口(145)与所述第二换热流路之间。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的补气增焓式热泵机组，其特征在于，所述第二冷煤循环流路中还设置有压缩机(151)、第二四通阀(153)、第二热源换热器(155)和膨胀阀D(157)；

所述压缩机(151)具有吸气口B(159)和排气口B(161)；

所述第二四通阀(153)具有第五接口、第六接口、第七接口和第八接口，所述排气口B(161)与所述第五接口连通，所述第六接口与所述第二热源换热器(155)的进口连通，所述第二热源换热器(155)的出口与所述第三换热流道(181)连通，所述第三换热流道(181)与所述第八接口连通，所述第七接口与所述吸气口B(159)连通，所述膨胀阀D(157)设置于所述第二换热器(180)与所述第二热源换热器(155)之间。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的补气增焓式热泵机组，其特征在于，所述第四换热流道(183)具有换热介质进口A和换热介质出口A，所述第二换热流道(173)具有换热介质进口B和换热介质出口B，所述换热介质出口A和所述换热介质进口B连接，所述换热介质进口A和所述换热介质出口B用于连接外部换热装置。

6.根据权利要求2-3中任一项所述的补气增焓式热泵机组，其特征在于，所述第三连接口(145)与所述吸气口A(121)之间还设置有气液分离器A(191)。

7.根据权利要求4所述的补气增焓式热泵机组，其特征在于，所述第七接口与所述吸气口B(159)之间设置有气液分离器B(193)。

8.根据权利要求2或3所述的补气增焓式热泵机组，其特征在于，所述排气口A(123)、所述第一接口、所述第二接口、所述第一换热流道(171)、所述补气增焓系统(117)、所述第一热源换热器(115)、所述第四连接口(147)通过管道依次连接。

9.根据权利要求4所述的补气增焓式热泵机组，其特征在于，所述第六接口、所述第二热源换热器(155)、所述第三换热流道(181)连通和所述第八接口依次通过管路连通。

10.一种热泵机系统，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的补气增焓式热泵机组。

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