一种带过冷器的高温热泵采暖系统的制作方法

本发明涉及空调热泵技术领域，特别是涉及一种带过冷器的高温热泵采暖系统。

背景技术：

目前，现有的分体式高温热泵系统，主要是由压缩机、室外换热器、节流元件、室内室内散热器和四通换向阀等这些组成部分，通过制冷剂管道进行连接组成，其制热循环的特点为：直接把室内散热器当做热泵系统的冷凝器使用，因此，在室内散热器中，主要通过来自压缩机的高温高压的制冷剂与室内空气进行热交换，来实现采暖。

在高温热泵系统中，鉴于室内散热器通过自然对流或者辐射的方式带来的散热量有限，因此，采用强制对流换热，可以改善此种情况，但是，在高温热泵系统中，如果不对室内散热器出口的高温制冷剂进行热量的回收利用，将会造成较大的节流损失，存在能效比不高的问题，同时，也很容易带来超压的问题。需要说明的是，超压问题是指高温高压的制冷剂蒸汽进入冷凝器(即由室内换热器充当)之后，因为温度压力过高的原因，会对冷凝器设备造成较大的冲击。

因此，目前需要开发出一种技术，其能够有效解决分体式高温热泵采暖运行时节流损失大这一问题，在保证系统稳定、高效运行的同时，对节流损失的热量进行回收利用，以提高热泵的热利用系数。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种带过冷器的高温热泵采暖系统，其能够有效解决现有分体式高温热泵采暖系统中节流损失较大、能量浪费的问题，在保证系统稳定、高效运行的同时，对节流损失的热量进行回收利用，以提高热泵的热利用系数。进一步促进高温热泵产品的使用，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种带过冷器的高温热泵采暖系统，包括压缩机；

所述压缩机的制冷剂入口端，与一个四通换向阀的第一端口相连通；

所述压缩机的制冷剂进口端，与四通换向阀的第三端口相连通；

所述四通换向阀的第四端口，与室内散热器的制冷剂入口端相连通；

所述室内散热器的制冷剂出口端，与预设多个相互并联的过冷器的制冷剂入口端相连通；

预设多个相互并联的过冷器的制冷剂出口端，通过依次设置有节流元件和室外换热器的管路，与四通换向阀的第二端口相连通；

预设多个相互并联的过冷器的冷却水入口端，通过设置第一循环水泵的管路，与一个恒温水箱的第一出口端相连通；

预设多个相互并联的过冷器的冷却水出口端，与恒温水箱的第一入口端相连通。

其中，预设多个相互并联的过冷器，包括第一过冷器和第二过冷器，其中：

第一过冷器的制冷剂入口端，通过设置有第一截止阀的管路，与室内散热器的制冷剂出口端相连通；

第二过冷器的制冷剂入口端，通过设置有第三截止阀的管路，与室内散热器的制冷剂出口端相连通；

第一过冷器的制冷剂出口端，通过设置有第二截止阀的管路，与节流元件的输入端相连通；

第二过冷器的制冷剂出口端，通过设置有第四截止阀的管路，与节流元件的输入端相连通；

与恒温水箱的第一出口端，与第一循环水泵的输入端相连通；

第一循环水泵的输出端，分别通过设置有第六截止阀的管路和设置有第八截止阀的管路，与所述第一过冷器的冷却水入口端和所述第二过冷器的冷却水入口端相连通；

第一过冷器的冷却水出口端，通过设置有第五截止阀的管路，与恒温水箱的第一入口端相连通；

第二过冷器的冷却水出口端，通过设置有第七截止阀的管路，与恒温水箱的第一入口端相连通。

其中，所述室外换热器与四通换向阀的第二端口之间的连接管路上，还设置有辅助换热器；

辅助换热器的制冷剂入口端，与室外换热器的制冷剂出口端相连通；

辅助换热器的制冷剂出口端，与四通换向阀的第二端口相连通。

其中，所述辅助换热器的热水入口端，通过依次设置第九截止阀、第二循环水泵的管路，与恒温水箱的第二入口端相连通；

所述辅助换热器的热水出口端，与恒温水箱的第二出口端相连通。

其中，所述节流元件为手阀。

其中，所述恒温水箱内设置有电加热器。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种带过冷器的高温热泵采暖系统，其能够有效解决现有分体式高温热泵采暖系统中节流损失较大、能量浪费的问题，在保证系统稳定、高效运行的同时，对节流损失的热量进行回收利用，以提高热泵的热利用系数。进一步促进高温热泵产品的使用，具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1为本发明提供的一种带过冷器的高温热泵采暖系统的正视图；

图中：1为压缩机、2为室外换热器、3为节流元件、4为室内散热器、5为四通换向阀；

6为第一循环水泵、7为电加热器、8为第九截止阀、9为第二循环水泵、10为恒温水箱；

18为第一过冷器、14为第二过冷器、21为辅助换热器；

19为第一截止阀、20为第二截止阀、17为第三截止阀、12为第四截止阀，16为第五截止阀、11为第六截止阀、15为第七截止阀、13为第八截止阀。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参见图1，本发明提供了一种带过冷器的高温热泵采暖系统，包括压缩机1；

所述压缩机1的制冷剂入口端，与一个四通换向阀5的第一端口相连通；

所述压缩机1的制冷剂进口端，与四通换向阀5的第三端口相连通；

所述四通换向阀5的第四端口，与室内散热器4的制冷剂入口端相连通；

所述室内散热器4的制冷剂出口端，与预设多个相互并联的过冷器的制冷剂入口端相连通；

预设多个相互并联的过冷器的制冷剂出口端，通过依次设置有节流元件3和室外换热器2的管路，与四通换向阀5的第二端口相连通；

预设多个相互并联的过冷器的冷却水入口端，通过设置第一循环水泵6的管路，与一个恒温水箱10的第一出口端相连通；

预设多个相互并联的过冷器的冷却水出口端，与恒温水箱的第一入口端相连通。

对于本发明，需要说明的是，两个或预设多个过冷器并联在一起，制冷剂流经室内散热器之后，温度基本相同，区别仅在于过冷器的大小尺寸不同，这样，可以更加方便的根据运行的工况，来选择合适的过冷器作为过冷的装置。

在本发明中，具体实现上，预设多个相互并联的过冷器，具体包括第一过冷器18和第二过冷器14，其中：

第一过冷器18的制冷剂入口端，通过设置有第一截止阀19的管路，与室内散热器4的制冷剂出口端相连通；

第二过冷器14的制冷剂入口端，通过设置有第三截止阀17的管路，与室内散热器4的制冷剂出口端相连通；

第一过冷器18的制冷剂出口端，通过设置有第二截止阀20的管路，与节流元件3的输入端相连通；

第二过冷器14的制冷剂出口端，通过设置有第四截止阀12的管路，与节流元件3的输入端相连通；

与恒温水箱10的第一出口端，与第一循环水泵6的输入端相连通；

第一循环水泵6的输出端，分别通过设置有第六截止阀11的管路和设置有第八截止阀13的管路，与所述第一过冷器18的冷却水入口端(即第一过冷器18中冷却水循环系统的入口端)和所述第二过冷器14的冷却水入口端(即第二过冷器14中冷却水循环系统的入口端)相连通；

第一过冷器18的冷却水出口端，通过设置有第五截止阀16的管路，与恒温水箱的第一入口端相连通；

第二过冷器14的冷却水出口端，通过设置有第七截止阀15的管路，与恒温水箱的第一入口端相连通。

在本发明中，具体实现上，所述室外换热器2与四通换向阀5的第二端口之间的连接管路上，还设置有辅助换热器21；

辅助换热器21的制冷剂入口端，与室外换热器2的制冷剂出口端相连通；

辅助换热器21的制冷剂出口端，与四通换向阀5的第二端口相连通。

具体实现上，所述辅助换热器21的热水入口端，通过依次设置第九截止阀8、第二循环水泵9的管路，与恒温水箱10的第二入口端相连通；

所述辅助换热器21的热水出口端，与恒温水箱10的第二出口端相连通。

在本发明中，具体实现上，所述节流元件3可以采用调节精度高的手阀。

具体实现上，节流元件可以为任意一种能够调节流量，压力精度较高的手阀，例如可以为北京熊川阀门制造有限公司生产的型号为34s系列(密封材质为氟橡胶)的手阀。

在本发明中，具体实现上，所述恒温水箱10内设置有电加热器7，所述加热器7为电加热器(例如可以为陶瓷加热器，电阻丝加热器)，该电加热器在通电后，发挥加热作用。

需要说明的是，所述恒温水箱10中放置有电加热器，可以对恒温水箱的温度进行精确的控制，使得本发明中作为高压侧的换热器(即第一过冷器18和第二过冷器14)以及低压侧的辅助换热器，都有一个稳定的工况，使得系统能够稳定的运行。

在本发明中，需要说明的是，在制热工况下，来自压缩机1的高温高压制冷剂气体，在室内散热器4中进行散热降温后，进入作为高压侧换热器的过冷器(即第一过冷器18和第二过冷器14)，与来自第一循环水泵6(即高压侧循环水泵)的冷却水发生热交换，高温制冷剂进一步被冷却，而后经节流元件3节流后，进入室外换热器2蒸发吸热，然后进入作为低压侧换热器的辅助换热器21，在辅助换热器21中与来自恒温水箱10的经第二循环水泵9(即低压侧循环水泵)作用而来的过热水发生热交换后，再进入压缩机1，此过程，能够在减少节流损失的同时，同时增加了压缩机的吸气温度。从而在保证系统稳定运行的前提下，增加系统的能效比。

在本发明中，具体实现上，所述压缩机1可以采用松下滚动转子压缩机。

在本发明中，具体实现上，第一过冷器18，其充当一种高压侧的换热器。

在本发明中，具体实现上，第二过冷器14，其充当一种高压侧的换热器。

需要说明的是，在本发明中，第一过冷器18和第二过冷器14，它们作为高压侧的换热器，其中的“高压”，主要是强调换热时制冷剂的高压状态，不强调换热器所能承受压力的高低。

具体实现上，第一过冷器18和第二过冷器14，均可以采用江阴市亚龙换热设备有限公司生产的br型板式换热器。在本发明中，第一过冷器18和第二过冷器14相互配合使用，可以针对系统热负荷发生变化时进行匹配。对于本发明提供的一种带过冷器的高温热泵采暖系统，其利用作为高压侧换热器的第一过冷器，利用循环水作为热量回收的载体，能够对冷凝器出口的高温高压的制冷剂热量进行回收。

在本发明中，具体实现上，对于本发明提供的一种带过冷器的高温热泵采暖系统，其利用辅助换热器21，将来自室外换热器(具体为蒸发器)的制冷剂与来自恒温水箱10中的热水进行换热，实现了对压缩机的制冷剂入口端处的制冷剂温度的进一步提升，尤其是在外界环境温度较低时，可以有效地提高热泵机组在低温工况下的运行效率，从而可以保证在低温环境下系统正常运行。

具体实现上，辅助换热器21，也可以采用江阴市亚龙换热设备有限公司生产的br型板式换热器。

在本发明中，具体实现上，第一循环水泵6，其为高压侧的循环水泵。

需要说明的是，在本发明中的第一循环水泵6，作为高压侧的循环水泵，其中的“高压”，主要是强调换热时制冷剂的高压状态，不强调换热器所能承受压力的高低。在本系统中的高、低压只是相对的状态，对循环水泵无特殊的要求。

在本发明中，第一循环水泵6，主要用于为恒温水箱10与多个相互并联的过冷器的管道之间的循环水，提供动力。

在本发明中，具体实现上，第二循环水泵9，其为低压侧的循环水泵。

需要说明的是，在本发明中的第二循环水泵9，作为低压侧的循环水泵，其中的“低压”，主要是强调换热时制冷剂的低压状态，不强调换热器所能承受压力的高低。在本系统中的高、低压只是相对的状态，对循环水泵无特殊的要求。

在本发明中，第二循环水泵9，主要用于为恒温水箱10与辅助换热器21之间的循环水，提供动力。

在本发明中，需要说明的是，本发明的高温热泵采暖系统中所注入的制冷剂优选为五氟丙烷r245fa；

需要说明的是，对于本发明，任意两个相互连通的部件之间是通过一段管路相连通，如图1所示。

因此，由以上本发明提供的技术方案可见，与现有的高温热泵采暖系统相比，本发明提供了一种带过冷器的高温热泵采暖系统，通过增加过冷器、恒温水箱等辅助设备，能够使制冷剂在节流前的温度降低，从而一方面有效地降低了节流损失，另一方面，提高了压缩机的吸气温度，从而进一步地增加了高温热泵采纳系统的稳定性和能效比；

另外，对于本发明提供的一种带过冷器的高温热泵采暖系统，其利用作为低压换热器的辅助换热器，实现了对压缩机进口处的制冷剂温度的进一步提升，尤其是在外界环境温度较低时，可以有效地提高热泵机组在低温工况下的运行效率，从而可以保证在低温环境下系统正常运行。

综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种带过冷器的高温热泵采暖系统，其能够有效解决现有分体式高温热泵采暖系统中节流损失较大、能量浪费的问题，在保证系统稳定、高效运行的同时，对节流损失的热量进行回收利用，以提高热泵的热利用系数。进一步促进高温热泵产品的使用，具有重大的生产实践意义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。