一種用於低溫環境下新型空氣源熱泵的製作方法
2023-04-29 12:47:31 4
一種用於低溫環境下新型空氣源熱泵的製作方法
【專利摘要】一種用於低溫環境下新型空氣源熱泵，主要內容為：包括壓縮機、四通換向閥、冷凝器、膨脹裝置、蒸發器、閥門、單向閥和板式換熱器，所述的空氣源熱泵包括高溫環路和低溫環路組成，其中板式換熱器上部為高溫環路，板式換熱器下部為低溫環路，所述的高溫環路和低溫環路都是由壓縮機、四通換向閥、冷凝器、膨脹裝置、蒸發器、閥門、單向閥和板式換熱器組成。本發明在低溫環境下能擴大制熱能力空氣源熱泵裝置,既可按傳統單級空氣源熱泵方式運行,又可按復疊循環方式運行。
【專利說明】一種用於低溫環境下新型空氣源熱泵
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及空氣源熱泵【技術領域】，尤其涉及一種用於低溫環境下新型空氣源熱慄。
【背景技術】
[0003]空氣源熱泵具有利用大氣中低品位能、冷熱共用同一系統利用效率高以及無汙染等優點。這正是空氣源熱泵作為重要的節能性供熱空調設備能在長江中下遊地區、中南地區、西南地區以及華南地區能得到廣泛使用的主要原因之一。長期以來，我國北方冬季氣溫低、氣溫變化範圍大、採暖周期長，所以集中供熱在過去還是比較適合北方地區的供熱特點的。但是，隨著城市規模迅速擴大，眾多新建的建築物將難以依賴傳統的集中供熱；由於人們生活質量的提高，對居住環境也提出新的要求，比如夏季人們要求供冷，冬季一些用戶要求提前供熱，一些用戶卻要求推遲供熱，甚至在春秋兩季人們對供冷供熱也提出了不同程度的要求，這些都是傳統的供熱方式無法實現的；同時這種以燃煤為基礎的供暖方式所帶來的日益嚴重的環境汙染問題也正面臨嚴峻的挑戰。儘管空氣源熱泵兼有製冷制熱、無汙染、節能等優點，能較大程度滿足用戶對冷熱要求，尤其在我國北方水資源缺乏條件下，作為傳統供熱的替代方式具有廣闊的前景，但是，在冬季因氣溫下降所引起的壓縮比增加，效率急劇下降等問題尚待解決。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供一種高效、多運行模式的用於低溫環境下新型空氣源熱泵。
[0005]為實現上述目的，本發明用於低溫環境下新型空氣源熱泵，主要內容為:包括壓縮機、四通換向閥、冷凝器、膨脹裝置、蒸發器、閥門、單向閥和板式換熱器，所述的空氣源熱泵包括高溫環路和低溫環路組成，其中板式換熱器上部為高溫環路，板式換熱器下部為低溫環路，所述的高溫環路和低溫環路都是由壓縮機、四通換向閥、冷凝器、膨脹裝置、蒸發器、閥門、單向閥和板式換熱器組成。本發明在低溫環境下能擴大制熱能力空氣源熱泵裝置，既可按傳統單級空氣源熱泵方式運行，又可按復疊循環方式運行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1為本發明系統結構示意圖。
[0007]附圖標記說明:
Hl, L1-壓縮機，H2，L2-四通換向閥，H3，L3-冷凝器，H4，L4-膨脹裝置，H5，L5-蒸發器，H6, L6, H7, L7, H8, L8-閥門，H9, L9-單向閥，HL-板式換熱器。
【具體實施方式】
[0008]下面結合附圖及實施例描述本發明【具體實施方式】:
該系統主要內容為:所述的空氣源熱泵包括高溫環路和低溫環路組成，其中板式換熱器HL上部為高溫環路，板式換熱器HL下部為低溫環路，所述的高溫環路由壓縮機Hl、四通換向閥H2、冷凝器H3、膨脹裝置H4、蒸發器H5、閥門H6，H7, H8、單向閥H9和板式換熱器HL組成，其中壓縮機Hl與四通換向閥H2並聯，四通換向閥H2上端出口與冷凝器H3連接，膨脹裝置H4與冷凝器H3連接，蒸發器H5與閥門H6串聯後與閥門H7並聯後一端與膨脹裝置H4連接，另一端與板式換熱器HL左上接口連接，閥門H8 —端與板式換熱器HL左上接口連接，另一端與四通換向閥H2上端進口連接，單向閥H9 —端與板式換熱器HL右上接口連接，另一端與四通換向閥H2上端進口連接；所述的低溫環路由壓縮機L1、四通換向閥L2、冷凝器L3、膨脹裝置L4、蒸發器L5、閥門L6，L7，L8、單向閥L9和板式換熱器HL組成，其中壓縮機LI與四通換向閥L2並聯，四通換向閥L2下端進口與蒸發器L5連接，膨脹裝置L4與蒸發器L5連接，單向閥L9從板式換熱器HL左下接口接出與膨脹器L4連接，冷凝器L3與閥門L7串聯後與閥門L6並聯後一端與四通換向閥L2下端出口連接，另一端與板式換熱器HL右下接口連接，閥門L8左端與單向閥L9左端連接，閥門L8右端與板式換熱器HL右下接口連接。
[0009]夏季室外氣溫較低時，僅高溫環路參與製冷循環，高溫環路的閥門H6和HS打開，H7關閉。從壓縮機Hl排出的製冷劑過熱氣體經四通換向閥H2流向冷凝器H5，與室外空氣進行熱交換後製冷劑液體經膨脹裝置H4節流後流向蒸發器H3向用戶供冷，製冷劑蒸氣經四通閥H2流向壓縮機以完成一個循環過程。隨著室外氣溫升高，冷凝壓力增加，壓縮比增大，輸氣量減少，高溫環路所提供製冷量減少，同時由於室外氣溫升高，用戶側所需冷負荷也會增加，此時，可啟動低溫環路來提供不足部分製冷量。低溫環路的閥門L7和L8打開，H6關閉。從壓縮機LI排出的製冷劑過熱氣體經四通換向閥L2流向冷凝器L5，與室外空氣進行熱交換後製冷劑液體經膨脹裝置L4節流後流向蒸發器L3供冷後變成蒸氣流向壓縮機，從而完成一個低溫環路循環。
[0010]在冬季室外氣溫較高條件下，僅通過高溫環路即可提供用戶所需熱負荷。高溫環路的閥門H6和HS打開，H7關閉。從壓縮機Hl排出的製冷劑過熱氣體經四通換向閥H2流向冷凝器H3，向用戶側供熱後的製冷劑液體經膨脹裝置H4節流後流向蒸發器H5，在蒸發器中的製冷劑液體在蒸發過程中不斷向室外空氣吸收熱量後變成蒸氣經四通換向閥H2流向壓縮機以完成一個供熱循環過程。隨著環境溫度繼續降低，熱泵供熱量會急劇下降，系統COP值顯著減少，系統由單級循環轉向復疊循環運行。此時H5和L3已不參與系統熱交換，應關閉閥門H6和L7，打開閥門H7和L6。低溫環路蒸發器L5從外界環境中吸收熱量通過板式換熱器HL進行熱交換後再通過H3向用戶提供熱負荷。這樣就實現了在較低溫環境溫度條件下，熱泵系統仍然能保持較高的供熱效率，甚至在極低環境溫度條件下仍能繼續工作來提供用戶所需要的熱負荷。
[0011]上面結合附圖對本發明優選實施方式作了詳細說明，但是本發明不限於上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下做出各種變化。
[0012]不脫離本發明的構思和範圍可以做出許多其他改變和改型。應當理解，本發明不限於特定的實施方式，本發明的範圍由所附權利要求限定。
【權利要求】
1.一種用於低溫環境下新型空氣源熱泵，其特徵在於，該系統主要內容為:所述的空氣源熱泵包括高溫環路和低溫環路組成，其中板式換熱器(HL)上部為高溫環路，板式換熱器(HL)下部為低溫環路，所述的高溫環路由壓縮機(H1)、四通換向閥(H2)、冷凝器(H3)、膨脹裝置(H4)、蒸發器(H5)、閥門(H6，H7，H8)、單向閥(H9)和板式換熱器(HL)組成，其中壓縮機(Hl)與四通換向閥(H2)並聯，四通換向閥(H2)上端出口與冷凝器(H3)連接，膨脹裝置(H4)與冷凝器(H3)連接，蒸發器(H5)與閥門(H6)串聯後與閥門(H7)並聯後一端與膨脹裝置(H4)連接，另一端與板式換熱器(HL)左上接口連接，閥門(HS) —端與板式換熱器(HL)左上接口連接，另一端與四通換向閥(H2 )上端進口連接，單向閥(H9 ) —端與板式換熱器(HL)右上接口連接，另一端與四通換向閥(H2)上端進口連接；所述的低溫環路由壓縮機(11)、四通換向閥(1^2)、冷凝器(1^3)、膨脹裝置(1^4)、蒸發器(1^5)、閥門(1^6，1^7，1^8)、單向閥(L9)和板式換熱器(HL)組成，其中壓縮機(LI)與四通換向閥(L2)並聯，四通換向閥(L2)下端進口與蒸發器(L5)連接，膨脹裝置(L4)與蒸發器(L5)連接，單向閥(L9)從板式換熱器(HL)左下接口接出與膨脹器(L4)連接，冷凝器(L3)與閥門(L7)串聯後與閥門(L6)並聯後一端與四通換向閥(L2)下端出口連接，另一端與板式換熱器(HL)右下接口連接，閥門(L8)左端與單向閥(L9)左端連接，閥門(L8)右端與板式換熱器(HL)右下接口連接。
【文檔編號】F25B7/00GK104197568SQ201410474116
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月17日 優先權日:2014年9月17日
【發明者】賈紅陽, 江志堅, 竇偉 申請人:江蘇雙志新能源有限公司