CN219713698U - 一种三管式热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种三管式热泵系统，包括室外机组、室内机组、采暖水路组，室外机组包括压缩机、四通阀、水侧换热器、室外节流阀组、室外空气侧换热器、气液分离器，室内机组连接有新风预热机组，新风预热机组包括室内空气侧换热器、第三电子膨胀阀，室内机组包括室内除湿换热器、第四电子膨胀阀，四通阀通过第一管路、第二管路分别与室内空气侧换热器、室内除湿换热器的一端阀门连接，室外节流阀组通过第三管路分别与第三电子膨胀阀、第四电子膨胀阀的一端阀门连接，管路采用三管式布局，合理紧凑，减少能耗，且控制制冷、新风除湿、采暖、新风加热等多种模式或组合模式的转换，实现多种功能使用，提升系统运行的可靠性与实用性。

Description

一种三管式热泵系统

技术领域

本实用新型涉及空气源热泵系统的技术领域，具体说是一种三管式热泵系统。

背景技术

热泵系统，是一种从自然界的空气、水或土壤中获取低位热能，经过电能做功，提供可被人们所用的高位热能的装置。热泵主要涉及到的领域有空气能热泵热水器领域、空气能热泵采暖领域、空气能热泵烘干领域等。

传统热泵系统的机组，其包括压缩机、冷凝器、节流元件、蒸发器，它们通过管道连通以形成流通冷媒用的冷媒循环系统。在夏季制冷降温时，按制冷工况运行，由压缩机排出的高压蒸汽，经四通阀进入冷凝器，制冷剂蒸汽被冷凝成液体，经节流元件进入蒸发器，并在蒸发器中吸热，将室内空气冷却，蒸发后的制冷剂蒸汽，经四通阀后被压缩机吸入，这样周而复始，实现制冷循环。在冬季取暖时，先将四通阀转向热泵工作位置，于是由压缩机排出高压制冷制蒸汽，经四通阀流入室内蒸发器，制冷剂蒸汽冷时放出的潜热，将室内空气加热，达到室内取暖目的，冷凝后的液态制冷制，从反向流过节流元件进入冷凝器，吸收外界热量而蒸发，蒸发后的蒸汽经过四通阀后被压缩机吸入，完成制热循环。

这样，现有的空气源热泵系统为了提高制冷、制热来提高生活热水效果，会配合使用电子膨胀阀进行控制空气源热泵系统运行的可靠性，采用电子膨胀阀开度调节到最大状态。

但是，上述结构的空气源热泵系统在实际应用中存在以下不足：

1)使用功能较为单一性，只能实现制热或制冷的模式，难以适应低温、高湿的地方使用，使用局限性大。

2)若要实现多功能模式，现有的空气源热泵系统的管路布置繁多，能耗大，结构较为复杂，稳定性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种三管式热泵系统。

本实用新型的发明目的是这样实现的：一种三管式热泵系统，包括室外机组、室内机组、采暖水路组，所述室外机组包括通过管路连接形成冷媒循环路径用的压缩机、四通阀、水侧换热器、室外节流阀组、室外空气侧换热器、气液分离器，其中，所述室内机组连接有新风预热机组，所述新风预热机组包括室内空气侧换热器、第三电子膨胀阀，所述室内机组包括室内除湿换热器、第四电子膨胀阀，所述四通阀通过第一管路、第二管路分别与室内空气侧换热器的一端、室内除湿换热器的一端阀门连接，所述室外节流阀组通过第三管路分别与第三电子膨胀阀的一端、第四电子膨胀阀的一端阀门连接，所述第三电子膨胀阀的另一端、第四电子膨胀阀的另一端分别与室外空气侧换热器的另一端、室内除湿换热器的另一端连通。

根据上述进行优化，所述室内空气侧换热器与第三电子膨胀阀之间连接有室内过滤器、室内储液器。

根据上述进行优化，所述室外节流阀组包括第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、单向阀，所述第二电子膨胀阀连接在水侧换热器、室外空气侧换热器之间，所述单向阀和第一电子膨胀阀并联连接在第二电子膨胀阀和室外空气侧换热器之间。

根据上述进行优化，所述第二电子膨胀阀与水侧换热器之间连接有室外储液器，所述室外空气侧换热器的一端连接有分别与单向阀、第一电子膨胀阀连接的第一室外过滤器，所述第三管路设有分别与第一电子膨胀阀、单向阀、第三电子膨胀阀连接的第二室外过滤器。

根据上述进行优化，所述采暖水路组包括与水侧换热器的冷水进口连接的进水管、设在进水管上的水泵和与水侧换热器的热水出口连接的出水管。

根据上述进行优化，所述第一电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、第四电子膨胀阀均关闭，第二电子膨胀阀启动调节，以使压缩机、四通阀、室外空气侧换热器、单向阀、第二电子膨胀阀、水侧换热器、气液分离器形成制冷模式系统；

或者，所述第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第四电子膨胀阀均关闭，第三电子膨胀阀启动调节，以使压缩机、四通阀、室外空气侧换热器、单向阀、第三电子膨胀阀、室内空气侧换热器、气液分离器形成新风除湿模式系统；

或者，所述第一电子膨胀阀、第四电子膨胀阀均关闭，第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀启动调节，以使压缩机、四通阀、室外空气侧换热器、单向阀、第二电子膨胀阀、水侧换热器和第三电子膨胀阀、室内空气侧换热器、气液分离器形成制冷与新风除湿模式系统。

根据上述进行优化，所述第三电子膨胀阀、第四电子膨胀阀均关闭，第一电子膨胀阀启动调节，第二电子膨胀阀打开，以使压缩机、四通阀、水侧换热器、第二电子膨胀阀、第一电子膨胀阀、室外空气侧换热器、气液分离器形成采暖模式系统；

或者，所述第二电子膨胀阀、第四电子膨胀阀均关闭，第一电子膨胀阀启动调节，第三电子膨胀阀打开，以使压缩机、四通阀、室外空气侧换热器、第一电子膨胀阀、单向阀、第三电子膨胀阀、室内空气侧换热器、气液分离器形成新风加热模式系统；

或者，所述第四电子膨胀阀关闭，第一电子膨胀阀启动调节，第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀均打开，以使压缩机、四通阀、水侧换热器、第二电子膨胀阀、室内空气侧换热器、第三电子膨胀阀、第一电子膨胀阀、室外空气侧换热阀、气液分离器形成采暖与新风加热模式系统。

根据上述进行优化，所述第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀均关闭，第四电子膨胀阀启动调节，第三电子膨胀阀打开，以使压缩机、四通阀、室外空气侧换热器、单向阀、第三电子膨胀阀、室内空气侧换热器、第四电子膨胀阀、室内除湿换热器、气液分离器形成新风加热与除湿模式系统。

根据上述进行优化，所述第一电子膨胀阀、第四电子膨胀阀均启动调节，第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀均打开，以使压缩机、四通阀、水侧换热器、第二电子膨胀阀、室内空气侧换热器、第三电子膨胀阀、室内除湿换热器、第一电子膨胀阀、室外空气侧换热器、气液分离器形成采暖、新风加热与除湿模式系统。

本实用新型的优点在于：

1)本结构的热泵系统通过控制第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、第四电子膨胀的启闭，以控制制冷、新风除湿、采暖、新风加热等多种模式或组合模式的转换，实现多种功能使用，可以适应低温、高湿的地方使用，适用度高。

2)本结构的热泵系统采用三管式连接结构，管路布局合理，减少能耗，又简化结构，同时提升运行稳定性，保证换热效能，确保产品的使用质量。

附图说明

附图1为本实用新型较佳实施例的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

根据附图1所示，本实用新型的三管式热泵系统，包括室外机组、室内机组、采暖水路组，所述室外机组包括通过管路连接形成冷媒循环路径用的压缩机1、四通阀2、水侧换热器3、室外节流阀组、室外空气侧换热器4、气液分离器5。其中，所述室内机组连接有新风预热机组，所述新风预热机组包括室内空气侧换热器6、第三电子膨胀阀10，所述室内机组包括室内除湿换热器7、第四电子膨胀阀11。所述四通阀2通过第一管路13、第二管路14分别与室内空气侧换热器6的一端、室内除湿换热器7的一端阀门连接，所述室外节流阀组通过第三管路15分别与第三电子膨胀阀10的一端、第四电子膨胀阀11的一端阀门连接，所述第三电子膨胀阀10的另一端、第四电子膨胀阀11的另一端分别与室内空气侧换热器6的另一端、室内除湿换热器7的另一端连通。

本结构的阀门连接可以采用法兰、螺纹、卡套、卡箍、内自紧、焊接、对夹等，以适用不同场合使用。

以及，所述采暖水路组包括与水侧换热器3的冷水进口连接的进水管、设在进水管上的水泵22和与水侧换热器3的热水出口连接的出水管。

为此，本结构的热泵系统采用三管式连接结构，管路布局合理，减少能耗，又简化结构，同时提升运行稳定性，保证换热效能，确保产品的使用质量。

参照图1所示，进一步细化，所述室外节流阀组包括第一电子膨胀阀8、第二电子膨胀阀9、单向阀12，所述第二电子膨胀阀9连接在水侧换热器3、室外空气侧换热器4之间，所述单向阀12和第一电子膨胀阀8并联连接在第二电子膨胀阀9和室外空气侧换热器4之间。

即，本结构的热泵系统通过控制第一电子膨胀阀8、第二电子膨胀阀9、第三电子膨胀阀10、第四电子膨胀的启闭，以控制制冷、新风除湿、采暖、新风加热等多种模式或组合模式的转换，实现多种功能使用，可以适应低温、高湿的地方使用，适用度高，又提升空气源热泵系统运行的可靠性。

具体表现为：

制冷模式：所述第一电子膨胀阀8、第三电子膨胀阀10、第四电子膨胀阀11均关闭，第二电子膨胀阀9启动调节，以使压缩机1、四通阀2、室外空气侧换热器4、单向阀12、第二电子膨胀阀9、水侧换热器3、气液分离器5形成制冷模式系统。

新风除湿模式：所述第一电子膨胀阀8、第二电子膨胀阀9、第四电子膨胀阀11均关闭，第三电子膨胀阀10启动调节，以使压缩机1、四通阀2、室外空气侧换热器4、单向阀12、第三电子膨胀阀10、室内空气侧换热器6、气液分离器5形成新风除湿模式系统。

制冷与新风除湿组合模式：所述第一电子膨胀阀8、第四电子膨胀阀11均关闭，第二电子膨胀阀9、第三电子膨胀阀10启动调节，以使压缩机1、四通阀2、室外空气侧换热器4、单向阀12、第二电子膨胀阀9、水侧换热器3和第三电子膨胀阀10、室内空气侧换热器6、气液分离器5形成制冷与新风除湿模式系统。

采暖模式：所述第三电子膨胀阀10、第四电子膨胀阀11均关闭，第一电子膨胀阀8启动调节，第二电子膨胀阀9打开，以使压缩机1、四通阀2、水侧换热器3、第二电子膨胀阀9、第一电子膨胀阀8、室外空气侧换热器4、气液分离器5形成采暖模式系统。

新风加热模式：所述第二电子膨胀阀9、第四电子膨胀阀11均关闭，第一电子膨胀阀8启动调节，第三电子膨胀阀10打开，以使压缩机1、四通阀2、室外空气侧换热器4、第一电子膨胀阀8、单向阀12、第三电子膨胀阀10、室内空气侧换热器6、气液分离器5形成新风加热模式系统。

采暖与新风加热组合模式：所述第四电子膨胀阀11关闭，第一电子膨胀阀8启动调节，第二电子膨胀阀9、第三电子膨胀阀10均打开，以使压缩机1、四通阀2、水侧换热器3、第二电子膨胀阀9、室内空气侧换热器6、第三电子膨胀阀10、第一电子膨胀阀8、室外空气侧换热阀、气液分离器5形成采暖与新风加热模式系统。

新风加热与除湿组合模式：所述第一电子膨胀阀8、第二电子膨胀阀9均关闭，第四电子膨胀阀11启动调节，第三电子膨胀阀10打开，以使压缩机1、四通阀2、室外空气侧换热器4、单向阀12、第三电子膨胀阀10、室内空气侧换热器6、第四电子膨胀阀11、室内除湿换热器7、气液分离器5形成新风加热与除湿模式系统。

采暖、新风加热与除湿组合模式：所述第一电子膨胀阀8、第四电子膨胀阀11均启动调节，第二电子膨胀阀9、第三电子膨胀阀10均打开，以使压缩机1、四通阀2、水侧换热器3、第二电子膨胀阀9、室内空气侧换热器6、第三电子膨胀阀10、室内除湿换热器7、第一电子膨胀阀8、室外空气侧换热器4、气液分离器5形成采暖、新风加热与除湿模式系统。

通过配合使用第一电子膨胀阀8、第二电子膨胀阀9、第三电子膨胀阀10、第四电子膨胀阀11进行控制空气源热泵系统运行的可靠性，采用各个电子膨胀阀开度调节，提升运行稳定性，保证换热效能，确保产品的使用质量。

参照图1所示，在实际应用中，所述室内空气侧换热器6与第三电子膨胀阀10之间连接有室内过滤器16、室内储液器17。所述第二电子膨胀阀9与水侧换热器3之间连接有室外储液器18。所述室外空气侧换热器4的一端连接有分别与单向阀12、第一电子膨胀阀8连接的第一室外过滤器19，所述第三管路15设有分别与第一电子膨胀阀8、单向阀12、第三电子膨胀阀10连接的第二室外过滤器20。

另外，本结构的压缩机1采用直流变频转子压缩机1，在直流变频转子压缩机1与四通阀2之间增设油分离器21。

采用本结构热泵系统能在制冷、制热、除湿、采暖等不同工况中，使换热效果好，提升系统制冷的过冷度与制热的制热度，降低压缩机1的排气温度和排气压力，提升运行稳定性与可靠性，加强系统机组的能效。

上述具体实施例仅为本实用新型效果较好的具体实施方式，凡与本实用新型的三管式热泵系统相同或等同的结构，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种三管式热泵系统，包括室外机组、室内机组、采暖水路组，所述室外机组包括通过管路连接形成冷媒循环路径用的压缩机(1)、四通阀(2)、水侧换热器(3)、室外节流阀组、室外空气侧换热器(4)、气液分离器(5)，其特征在于：所述室内机组连接有新风预热机组，所述新风预热机组包括室内空气侧换热器(6)、第三电子膨胀阀(10)，所述室内机组包括室内除湿换热器(7)、第四电子膨胀阀(11)，所述四通阀(2)通过第一管路(13)、第二管路(14)分别与室内空气侧换热器(6)的一端、室内除湿换热器(7)的一端阀门连接，所述室外节流阀组通过第三管路(15)分别与第三电子膨胀阀(10)的一端、第四电子膨胀阀(11)的一端阀门连接，所述第三电子膨胀阀(10)的另一端、第四电子膨胀阀(11)的另一端分别与室内空气侧换热器(6)的另一端、室内除湿换热器(7)的另一端连通。

2.根据权利要求1所述三管式热泵系统，其特征在于：所述室内空气侧换热器(6)与第三电子膨胀阀(10)之间连接有室内过滤器(16)、室内储液器(17)。

3.根据权利要求1所述三管式热泵系统，其特征在于：所述室外节流阀组包括第一电子膨胀阀(8)、第二电子膨胀阀(9)、单向阀(12)，所述第二电子膨胀阀(9)连接在水侧换热器(3)、室外空气侧换热器(4)之间，所述单向阀(12)和第一电子膨胀阀(8)并联连接在第二电子膨胀阀(9)和室外空气侧换热器(4)之间。

4.根据权利要求3所述三管式热泵系统，其特征在于：所述第二电子膨胀阀(9)与水侧换热器(3)之间连接有室外储液器(18)，所述室外空气侧换热器(4)的一端连接有分别与单向阀(12)、第一电子膨胀阀(8)连接的第一室外过滤器(19)，所述第三管路(15)设有分别与第一电子膨胀阀(8)、单向阀(12)、第三电子膨胀阀(10)连接的第二室外过滤器(20)。

5.根据权利要求1所述三管式热泵系统，其特征在于：所述采暖水路组包括与水侧换热器(3)的冷水进口连接的进水管、设在进水管上的水泵(22)和与水侧换热器(3)的热水出口连接的出水管。

6.根据权利要求3所述三管式热泵系统，其特征在于：所述第一电子膨胀阀(8)、第三电子膨胀阀(10)、第四电子膨胀阀(11)均关闭，第二电子膨胀阀(9)启动调节，以使压缩机(1)、四通阀(2)、室外空气侧换热器(4)、单向阀(12)、第二电子膨胀阀(9)、水侧换热器(3)、气液分离器(5)形成制冷模式系统；

或者，所述第一电子膨胀阀(8)、第二电子膨胀阀(9)、第四电子膨胀阀(11)均关闭，第三电子膨胀阀(10)启动调节，以使压缩机(1)、四通阀(2)、室外空气侧换热器(4)、单向阀(12)、第三电子膨胀阀(10)、室内空气侧换热器(6)、气液分离器(5)形成新风除湿模式系统；

或者，所述第一电子膨胀阀(8)、第四电子膨胀阀(11)均关闭，第二电子膨胀阀(9)、第三电子膨胀阀(10)启动调节，以使压缩机(1)、四通阀(2)、室外空气侧换热器(4)、单向阀(12)、第二电子膨胀阀(9)、水侧换热器(3)和第三电子膨胀阀(10)、室内空气侧换热器(6)、气液分离器(5)形成制冷与新风除湿模式系统。

7.根据权利要求3所述三管式热泵系统，其特征在于：所述第三电子膨胀阀(10)、第四电子膨胀阀(11)均关闭，第一电子膨胀阀(8)启动调节，第二电子膨胀阀(9)打开，以使压缩机(1)、四通阀(2)、水侧换热器(3)、第二电子膨胀阀(9)、第一电子膨胀阀(8)、室外空气侧换热器(4)、气液分离器(5)形成采暖模式系统；

或者，所述第二电子膨胀阀(9)、第四电子膨胀阀(11)均关闭，第一电子膨胀阀(8)启动调节，第三电子膨胀阀(10)打开，以使压缩机(1)、四通阀(2)、室外空气侧换热器(4)、第一电子膨胀阀(8)、单向阀(12)、第三电子膨胀阀(10)、室内空气侧换热器(6)、气液分离器(5)形成新风加热模式系统；

或者，所述第四电子膨胀阀(11)关闭，第一电子膨胀阀(8)启动调节，第二电子膨胀阀(9)、第三电子膨胀阀(10)均打开，以使压缩机(1)、四通阀(2)、水侧换热器(3)、第二电子膨胀阀(9)、室内空气侧换热器(6)、第三电子膨胀阀(10)、第一电子膨胀阀(8)、室外空气侧换热阀、气液分离器(5)形成采暖与新风加热模式系统。

8.根据权利要求3所述三管式热泵系统，其特征在于：所述第一电子膨胀阀(8)、第二电子膨胀阀(9)均关闭，第四电子膨胀阀(11)启动调节，第三电子膨胀阀(10)打开，以使压缩机(1)、四通阀(2)、室外空气侧换热器(4)、单向阀(12)、第三电子膨胀阀(10)、室内空气侧换热器(6)、第四电子膨胀阀(11)、室内除湿换热器(7)、气液分离器(5)形成新风加热与除湿模式系统。

9.根据权利要求3所述三管式热泵系统，其特征在于：所述第一电子膨胀阀(8)、第四电子膨胀阀(11)均启动调节，第二电子膨胀阀(9)、第三电子膨胀阀(10)均打开，以使压缩机(1)、四通阀(2)、水侧换热器(3)、第二电子膨胀阀(9)、室内空气侧换热器(6)、第三电子膨胀阀(10)、室内除湿换热器(7)、第一电子膨胀阀(8)、室外空气侧换热器(4)、气液分离器(5)形成采暖、新风加热与除湿模式系统。