一种高温水源热泵机组的制作方法
【专利摘要】一种高温水源热泵机组，采用单级压缩制冷循环和复叠式制冷循环混合联动技术，利用低温热源能够把机组出水温度提高到85℃以上，以降低机组在高温工况下的压缩比，提高机组的效率，改善压缩机的工作条件，保证在高温工况下机组运行的可靠性,它由第一压缩机、第一换热器、第一节流元件、贮液器、第一单向阀、第二单向阀、中间换热器、第一电磁阀、第二电磁阀、第二压缩机、第二节流元件、第二换热器和连接管道组成。该机组可取得好的环保效应和经济效应，避免燃煤锅炉的废气废渣对周围环境的污染，省掉燃煤的运输费用、贮煤场地费用、除尘费用、灰渣的运输处理等费用；节省建造取暖供热系统的投资，特别适合北方寒冷地区建造中央空调取暖供热系统。
【专利说明】一种高温水源热泵机组
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热泵机组，特别是一种利用地下低品位热能转变成高品位热能的高温水源热泵机组，属于空调【技术领域】。
【背景技术】
[0002]作为中国传统供热的燃煤锅炉不仅能源利用率低，而且还会给大气造成严重的污染，因此在一些城市中燃煤锅炉在被逐步淘汰，采用燃油、燃气锅炉则运行费用很高，采用电加热取暖要消耗大量的电能，效率更低，费用更高。而采用传统的空气源热泵空调机组进行热泵取暖，会受到冬季环境温度低的影响，低于_5°C会使机组运行不稳定，制热量下降，难以满足用户的要求。水源热泵就是一种在技术上和经济上都具有较大优势的解决供热和空调的替代方式，传统的水源热泵机组最高出水温度55°C (如R22)或65°C (如R134a)，在高温工况下工作压力过高，压缩比大，能效比低，不可能形成85°C以上的供热水温度，且受压缩机运转极限限制，机组在高温工况下长期运行的安全可靠性低，对于北方采暖方式不能提供足够温度的热水，仍需锅炉等作为辅助热源。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本发明提供一种高温水源热泵机组，以利用地下低品位热能转变成高品位热能，制出85°C以上的热水，用于各种供暖方式，解决高寒地区的地热热泵供暖以及用高温水源热泵取代燃煤锅炉仍可利用暖气片热水式热力循环系统的采暖改造问题。
[0004]为解决其技术问题，本发明采用的技术方案是:采用单级压缩制冷循环和复叠式制冷循环混合联动技术，利用低温热源能够把机组出水温度提高到85°C以上，以降低机组在高温工况下的压缩比，提高机组的效率，改善压缩机的工作条件，保证在高温工况下机组运行的可靠性；
设计出的这种高温水源热泵机组，由第一压缩机、第一换热器、第一节流元件、贮液器、第一单向阀、第二单向阀、中间换热器、第一电磁阀、第二电磁阀、第二压缩机、第二节流元件、第二换热器和连接管道组成；它的特点是:1所述第一压缩机通过管道与第二电磁阀、中间换热器、第一单向阀、贮液器、第一节流元件和第一换热器相互串形连接；所述第二压缩机通过管道与第二换热器、第二节流元件和中间换热器相互串形连接；所述第一电磁阀的一端与第一压缩机和第二电磁阀之间的管道连接，第一电磁阀的另一端与第二换热器、第二单向阀串联后连接于贮液器和第一单向阀之间的管道上；
2.所述第一换热器设有包括冷水回水管和冷水出水管的水冷通道；
3.所述第二换热器由两个冷媒通道和一个包括热水回水管及热水出水管的热水通道组成，且热水出口设置有温度传感器；
4.所述第一节流元件和第二节流元件是热力膨胀阀、电子膨胀阀或毛细管中的任一种。
[0005]与现有技术相比，本发明有如下特点和进步:由于本发明采用高温水源热泵取代燃煤锅炉，因此可取得很好的环保效应和经济效应，避免了燃煤锅炉的废气废渣对周围环境的污染，省掉了燃煤的运输费用、贮煤场地费用、除尘费用、灰渣的运输处理等费用；同时也解决了高寒地区的地热热泵供暖以及用高温水源热泵取代燃煤锅炉仍可利用暖气片热水式热力循环系统的采暖改造问题；还可节省建造取暖供热系统的投资，特别适合北方寒冷地区建造中央空调取暖供热系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]下面利用附图和实施例对本发明做进一步说明:
图1为本发明的结构示意图。
[0007]图中:1.第一压缩机，2.第一换热器，3.第一节流元件，4.贮液器，5.第二单向阀，6.第一单向阀，7.中间换热器，8.第二节流元件，9.温度传感器，10.第二换热器，
11.第二压缩机，12.第一电磁阀，13.第二电磁阀。
【具体实施方式】
[0008]实施例:设计出的高温水源热泵机组，如图1所示:该机组由第一压缩机1、第二压缩机11，第一换热器2、第二换热器10，第一节流元件3、第二节流元件8，贮液器4、第一电磁阀12、第二电磁阀13，第二单向阀5、第一单向阀6，中间换热器7，温度传感器9和连接管道组成。它们的连接关系是:第一压缩机I的排气口通过第二电磁阀13与中间换热器7的冷媒通道进口 e连接，中间换热器7的冷媒通道出口 f通过第一单向阀6与贮液器4的冷媒进口连接，贮液器4的冷媒出口通过第一节流元件3与第一换热器2的冷媒进口连接，第一换热器2的冷媒出口与第一压缩机I的回气口连接；第二压缩机11的排气口与第二换热器10的冷媒通道进口 c连接，第二换热器10的冷媒通道出口 d通过第二节流元件8与中间换热器7的冷媒通道进口 g连接，中间换热器7的冷媒通道出口 h与第二压缩机11的回气口连接；第一电磁阀12的一端与第一压缩机I和第二电磁阀13之间的管道连接，第一电磁阀12的另一端与第二换热器10的冷媒通道进口 a连接，第二换热器10的冷媒通道出口 b通过第二单向阀5与第一单向阀6和贮液器之间的管道连接；
所述第二换热器10由两个冷媒通道和一个热水通道组成，且热水出口设置有温度传感器9 ;
所述第一节流元件3和第二节流元件8是热力膨胀阀、电子膨胀阀或毛细管中的任一种。
[0009]下面介绍本高温水源热泵机组的制冷和制热运行过程:
1、制冷运行:第一压缩机I工作，第二压缩机11关闭，第一电磁阀12工作，第二电磁阀13关闭，高温高压制冷剂汽体经过第一压缩机I的排气管通过第一电磁阀12流经第二换热器10进行冷凝放热变成中温高压液体制冷剂，中温高压液体制冷剂通过第二单向阀5流经贮液器4，然后通过第一节流元件3进行节流变成低温低压液体制冷剂，低温低压液体制冷剂通过第一换热器2进行吸热蒸发变成的低温低压汽体制冷剂从第一压缩机I的回气口返回压缩机，如此往复完成了整个制冷工作循环；
2、制热运行:温度传感器9检测到水温小于55°C时，如同制冷运行；温度传感器9检测到水温为55°C或大于55°C时,第一电磁阀12关闭,第二电磁阀13工作，同时第二压缩机11工作，在低温侧制冷循环系统中，高温高压制冷剂汽体经过第一压缩机I的排气管通过第一电磁阀13流经中间换热器7进行冷凝放热变成中温高压液体制冷剂，中温高压液体制冷剂通过第一单向阀6流经贮液器4，然后通过第一节流元件3进行节流变成低温低压液体制冷剂，低温低压液体制冷剂通过第一换热器2进行吸热蒸发变成的低温低压汽体制冷剂从第一压缩机I的回气口返回压缩机，在高温侧制冷循环系统中，高温高压制冷剂汽体经过第二压缩机11的排气管流经第二换热器10进行冷凝放热变成中温高压液体制冷剂，中温高压液体制冷剂通过第二节流元件8进行节流变成低温低压液体制冷剂，低温低压液体制冷剂通过中间换热器7进行吸热蒸发变成的低温低压汽体制冷剂从第二压缩机11的回气口返回压缩机，如此往复完成复叠式制冷压缩循环制取高温热水。
[0010]所述实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
【权利要求】
1.一种高温水源热泵机组，采用单级压缩制冷循环和复叠式制冷循环混合联动技术，利用低温热源能够把机组出水温度提高到85°C以上，以降低机组在高温工况下的压缩比，提高机组的效率，改善压缩机的工作条件，保证在高温工况下机组运行的可靠性，其特征是:这种高温水源热泵机组，由第一压缩机、第一换热器、第一节流元件、贮液器、第一单向阀、第二单向阀、中间换热器、第一电磁阀、第二电磁阀、第二压缩机、第二节流元件、第二换热器和连接管道组成；所述第一压缩机通过管道与第二电磁阀、中间换热器、第一单向阀、贮液器、第一节流元件和第一换热器相互串形连接；所述第二压缩机通过管道与第二换热器、第二节流元件和中间换热器相互串形连接；所述第一电磁阀的一端连接于第一压缩机和第二电磁阀之间的管道上，第一电磁阀的另一端与第二换热器、第二单向阀串联后连接于贮液器和第一单向阀之间的管道上。
2.根据权利要求1所述的高温水源热泵机组，其特征是:所述第一换热器设有包括冷水回水管和冷水出水管的水冷通道。
3.根据权利要求1所述的高温水源热泵机组，其特征是:所述第二换热器由两个冷媒通道和一个热水通道组成，且热水出口设置有温度传感器。
4.根据权利要求1所述的高温水源热泵机组，其特征是:所述第一节流元件和第二节流元件是热力膨胀阀、电子膨胀阀或毛细管中的任一种。
【文档编号】F25B7/00GK103697613SQ201310735277
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月28日 优先权日:2013年12月28日
【发明者】李国瑞 申请人:金国达科技（湖南）有限公司