一種二氧化碳空氣源熱泵的製作方法

2023-07-31 02:01:41

本發明涉及空氣源熱泵技術領域，具體為一種二氧化碳空氣源熱泵。

背景技術：

空氣源熱泵是由電動機驅動的，利用蒸汽壓縮製冷循環工作原理，以環境空氣為冷(熱)源製取冷(熱)風或者冷(熱)水的設備，主要零部件包括熱側換設備、熱源側換熱設備及壓縮機等；空氣能(源)熱泵利用空氣中的熱量作為低溫熱源，經過傳統空調器中的冷凝器或蒸發器進行熱交換，然後通過循環系統，提取或釋放熱能，利用機組循環系統將能量轉移到建築物內，滿足用戶對生活熱水、地暖或空調等需求；一方面，普通熱泵一般採用氟利昂作為製冷劑，氟裡昂在常溫下都是無色氣體或易揮發液體,略有香味,低毒,化學性質穩定，氟裡昂主要用作製冷劑，由於氟利昂可能破壞大氣臭氧層,已限制使用，目前地球上已出現很多臭氧層漏洞,有些漏洞以超過非洲面積,其中很大的原因是因為氟利昂的化學物質，氟裡昂是臭氧層破壞的元兇,它是20世紀20年代合成的,其化學性質穩定,不具有可燃性和毒性,被當作製冷劑、發泡劑和清洗劑,廣泛用於家用電器、泡沫塑料、日用化學品、汽車、消防器材等領域，臭氧層被大量損耗後,吸收紫外線輻射的能力大大減弱,導致到達地球表面的紫外線B明顯增加,給人類健康和生態環境帶來多方面的危害；另一方面，目前普通空氣源熱泵低溫工況下能效衰減嚴重，受地方寒冷溫度的影響比較大，甚至無法正常啟動，造成空氣源熱泵高溫工況的工作效率降低，運行安全降低，能耗高，使用壽命縮短。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種二氧化碳空氣源熱泵，採用間接加熱方式，具有運行安全可靠，能耗低，使用壽命長，能夠有效降低維護費用，且提高了設備的工作效率和穩定性的優點，解決了目前普通空氣源熱泵低溫工況下能效衰減嚴重，受地方寒冷溫度的影響比較大，甚至無法正常啟動，造成空氣源熱泵高溫工況的工作效率降低，運行安全降低，能耗高，使用壽命縮短的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種二氧化碳空氣源熱泵，包括壓縮機、儲液罐、四通電磁閥、第一熱交換機、第二熱交換機和第三熱交換機，所述壓縮機的第一出口端通過導管與第一熱交換機內的第一熱水管套管的入口端相連通，所述第一熱交換機上分別連接有熱水出水管的入口端和熱水回水管的出口端，所述第一熱交換機上還連接有熱水水泵管，且熱水水泵管上設置有熱水水泵。

所述第一熱交換機的出口端通過導管與四通電磁閥的第一入口端相連通，所述四通電磁閥的第一出口端通過導管與第二熱交換機內的第二熱水管套管的入口端相連通，所述第二熱交換機上分別連接有空調出水管的入口端和空調回水管的出口端，所述第二熱交換機上還連接有空調水泵管，且空調水泵管上設置有空調水泵。

所述第二熱交換機的出口端通過導管分別連接有第一U型管上的第一單向閥和第二U型管上的第二單向閥，所述第一U型管與儲液罐的第一埠相連通，所述第二U型管通過導管連接有第一節流閥，所述第一節流閥連接有過濾器，該過濾器與儲液罐的第二埠相連通，所述第一U型管上的第三單向閥和第二U型管上的第四單向閥通過導管均與第三熱交換機內的第三熱水管套管的入口端相連通，所述第三熱交換機的出口端與四通電磁閥的第二入口端相連通，所述四通電磁閥的第二出口端通過導管連接有氣液分離器，該氣液分離器的出口端通過導管與壓縮機的第一入口端相連通。

優選的，所述壓縮機的第二入口端通過導管連接有氣體冷卻器，所述壓縮機的第二出口端通過導管連接有蒸發器。

優選的，所述蒸發器與氣體冷卻器之間通過導管相連通，且蒸發器與氣體冷卻器之間的導管上設置有第二節流閥。

優選的，所述第一熱水管套管、第二熱水管套管和第三熱水管套管均呈連續S型曲狀分別排布在第一熱交換機、第二熱交換機和第三熱交換機內，所述第一熱交換機、第二熱交換機和第三熱交換機內均設置有豎直排布的固定格柵。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：本發明採用間接加熱方式，運行安全可靠，能耗低，環保，使用壽命長，能夠有效降低維護費用，且提高了設備的工作效率和穩定性。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

圖中：1壓縮機、2儲液罐、3四通電磁閥、4第一熱交換機、401第一熱水管套管、402熱水出水管、403熱水回水管、404熱水水泵管、405熱水水泵、5第二熱交換機、501第二熱水管套管、502空調出水管、503空調回水管、504空調水泵管、505空調水泵、6第三熱交換機、601第三熱水管套管、7第一U型管、701第一單向閥、702第三單向閥、8第二U型管、801第二單向閥、802第四單向閥、9第一節流閥、10過濾器、11氣液分離器、12氣體冷卻器、13蒸發器、14第二節流閥、15固定格柵。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

請參閱圖1，一種二氧化碳空氣源熱泵，包括壓縮機1、儲液罐2、四通電磁閥3、第一熱交換機4、第二熱交換機5和第三熱交換機6，其採用間接加熱方式與水和交換熱量，沒有漏電、漏氣等安全隱患，壓縮機1的第一出口端通過導管與第一熱交換機4內的第一熱水管套管401的入口端相連通，第一熱交換機4上分別連接有熱水出水管402的入口端和熱水回水管403的出口端，第一熱交換機4上還連接有熱水水泵管404，且熱水水泵管404上設置有熱水水泵405，該二氧化碳空氣源熱泵使用一份電能，同時從室外空氣中獲取兩份以上免費的空氣能，能生產三份以上的熱能，高效環保，相比電採暖每月節省將近75％的電費，能夠為用戶省下非常可觀的電費，使用戶能夠很快就能收回機器成本，壓縮機1為谷輪渦旋壓縮機，在谷輪渦旋壓縮機中搭載EVI噴氣增焓技術使得空氣源熱泵在低至-20℃的氣候條件下仍能正常工作，採用二氧化碳作為空氣源，冬季制熱效果比傳統空氣源熱泵好。

第一熱交換機4的出口端通過導管與四通電磁閥3的第一入口端相連通，四通電磁閥3的第一出口端通過導管與第二熱交換機5內的第二熱水管套管501的入口端相連通，第二熱交換機5上分別連接有空調出水管502的入口端和空調回水管503的出口端，第二熱交換機5上還連接有空調水泵管504，且空調水泵管504上設置有空調水泵505，通過四通電磁閥3把多組相同型號的熱交換機並聯使用，確保整組熱水器一體工作，滿足熱水用量高峰要求，為大量用熱水提供了保證，熱水使用量少時，可以只使用其中一組熱交換機組而把其它關閉，維修時也可關掉其中一組熱交換機組而不影響其它熱交換機組繼續提供熱水。

第二熱交換機5的出口端通過導管分別連接有第一U型管7上的第一單向閥701和第二U型管8上的第二單向閥801，第一U型管7與儲液罐2的第一埠相連通，第二U型管8通過導管連接有第一節流閥9，第一節流閥9連接有過濾器10，該過濾器10與儲液罐2的第二埠相連通，第一U型管7上的第三單向閥702和第二U型管8上的第四單向閥802通過導管均與第三熱交換機6內的第三熱水管套管601的入口端相連通。

第一熱水管套管401、第二熱水管套管501和第三熱水管套管601均呈連續S型曲狀分別排布在第一熱交換機4、第二熱交換機5和第三熱交換機6內，第一熱交換機4、第二熱交換機5和第三熱交換機6內均設置有豎直排布的固定格柵15，第三熱交換機6的出口端與四通電磁閥3的第二入口端相連通，四通電磁閥3的第二出口端通過導管連接有氣液分離器11，氣液分離器11可安裝在氣體壓縮機1的出入口用於氣液分離，分餾塔頂冷凝冷卻器後氣相除霧，各種氣體水洗塔，吸收塔及解析塔的氣相除霧等，氣液分離器也可應用於氣體除塵，油水分離及液體脫除雜質等多種工業及民用應用場合，該氣液分離器11的出口端通過導管與壓縮機1的第一入口端相連通，，採用間接加熱方式，運行安全可靠，能耗低，環保，使用壽命長，能夠有效降低維護費用，且提高了設備的工作效率和穩定性。

壓縮機1的第二入口端通過導管連接有氣體冷卻器12，該氣體冷卻器12為冷凝器，氣體冷卻器12上分別連接有自來水管和熱水管，壓縮機1的第二出口端通過導管連接有蒸發器13，蒸發器13與氣體冷卻器12之間通過導管相連通，且蒸發器13與氣體冷卻器12之間的導管上設置有第二節流閥14，第二節流閥14能夠調節蒸發器13與氣體冷卻器12之間的二氧化碳氣體流動速度。

該二氧化碳空氣源熱泵利用逆卡諾原理，以極少的電能，吸收空氣中大量的低溫熱能，採用二氧化碳作為空氣源，冬季制熱效果比傳統空氣源熱泵好，通過壓縮機1的壓縮變為高溫熱能，不僅節能，而且高效，空氣源熱泵在運行中，蒸發器13從空氣中的環境熱能中吸取熱量以蒸發傳熱工質，工質蒸氣經壓縮機1壓縮後壓力和溫度上升，高溫蒸氣通過永久黏結在儲液罐2外表面的特製環形管冷凝器冷凝成液體時，釋放出的熱量傳遞給了空氣源熱泵儲液罐2中的水，冷凝後的傳熱工質通過各個閥門返回到蒸發器13，然後再被蒸發，如此循環往復，適用範圍廣，適用溫度範圍在-7至40℃,並且一年四季全天候使用，不受陰、雨、雪等惡劣天氣和冬季夜晚的影響，都可正常使用，可連續加熱，與傳統太陽能儲水式相比，該二氧化碳空氣源熱泵可連續加熱，持續不斷供熱水，環保，對環境無汙染，能夠滿足用戶需求，適合各類團體熱水工程使用。

儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同物限定。