一种双级耦合热泵系统的制作方法

文档序号:15433270发布日期:2018-09-14 21:52阅读:1523来源:国知局

本实用新型属于采暖设备技术领域,尤其是涉及一种双级耦合热泵系统。



背景技术:

近年来空气热泵逐渐走向人们的生活,其原理是通过吸收低温空气源的热量对蒸发器内的工作介质进行加热使其得到汽化,之后再通过压缩机的压缩作用使汽化的工作介质变成高温高压气体,高温高压气体在冷凝器中与冷却水发生热交换,最终得到热水向用户供暖。

但是在我国北方地区,由于冬季寒冷时空气的温度很低,外界空气难以使工作介质得到有效汽化,致使后续难以通过压缩机得到预期的高温高压气体,从而大大降低了热交换的效率,使得空气热泵在北方地区的推广得到较大限制。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种双级耦合热泵系统,解决空气热泵在我国北方地区冬季寒冷时,难以有效工作的问题。

为了达到上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:一种双级耦合热泵系统,包括第一蒸发器,所述第一蒸发器为空气源蒸发器,第一蒸发器的旁侧设置有第一冷凝器,第一冷凝器内设置有第一换热管,第一蒸发器的介质出口与第一换热管的一端之间连接有第一压缩机,第一蒸发器的介质进口与第一换热管的另一端之间连接有第一节流装置,第一冷凝器的出水口与用户供暖管道的进水口之间连接有第二开关,第一冷凝器的进水口与用户供暖管道的出水口之间连接有第四开关;还包括第二蒸发器,所述第二蒸发器的外壁上设置有第一接口和第二接口,所述第一接口与第一冷凝器的出水口之间连接有第一开关,所述第二接口与第一冷凝器的进水口之间连接有第二循环泵,第二蒸发器的旁侧设置有第二冷凝器,所述第二冷凝器内设置有第二换热管,第二蒸发器的介质出口与第二换热管的一端之间连接有第二压缩机,第二蒸发器的介质进口与第二换热管的另一端之间连接有第二节流装置,第二冷凝器的进水口与用户供暖管道的出水口之间依次连接有第三开关和第一循环泵,第二冷凝器的进水口与用户供暖管道的出水口连接。

本实用新型的技术方案,还具有以下特点:

所述第一开关、第二开关、第三开关和第四开关均为电磁阀。

所述第一换热管和所述第二换热管均为盘式结构。

所述第一冷凝器和所述第二冷凝器的外壁上均设置有保温层。

本实用新型的有益效果是:本实用新型的双级耦合热泵系统可根据室外的气温进行单、双级交替运行,使其可以很好地适应室内负荷波动,克服寒冷地区的温差波动问题。

附图说明

图1是本实用新型的一种双级耦合热泵系统的工作原理图;

图中,1.第一蒸发器,2.第一压缩机,3.第一冷凝器,4.第一开关,5.第二蒸发器,6.第二开关,7.第二压缩机,8.第二冷凝器,9. 第三开关,10.第一循环泵,11.第四开关,12.第二节流装置,13.第二循环泵,14.第一节流装置。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明。

如图1所示,一种双级耦合热泵系统,包括第一蒸发器1和第二蒸发器5。其中:第一蒸发器1为空气源蒸发器,第一蒸发器1的旁侧设置有第一冷凝器3,第一冷凝器3内设置有第一换热管,第一蒸发器1的介质出口与第一换热管的一端之间连接有第一压缩机 2,第一蒸发器1的介质进口与第一换热管的另一端之间连接有第一节流装置14,第一冷凝器3的出水口与用户供暖管道的进水口之间连接有第二开关6,第一冷凝器3的进水口与用户供暖管道的出水口之间连接有第四开关11;第二蒸发器5的外壁上设置有第一接口和第二接口,第一接口与第一冷凝器3的出水口之间连接有第一开关4,第二接口与第一冷凝器3的进水口之间连接有第二循环泵 13,第二蒸发器5的旁侧设置有第二冷凝器8,第二冷凝器8内设置有第二换热管,第二蒸发器5的介质出口与第二换热管的一端之间连接有第二压缩机7,第二蒸发器5的介质进口与第二换热管的另一端之间连接有第二节流装置12,第二冷凝器8的进水口与用户供暖管道的出水口之间依次连接有第三开关9和第一循环泵10,第二冷凝器8的进水口与用户供暖管道的出水口连接。

本实用新型的双级耦合热泵系统的第一级热泵系统主要由第一蒸发器1、第一压缩机2,第一冷凝器3和第一节流装置14构成,第二节热泵系统则主要由第二蒸发器5、第二压缩机7、第二冷凝器 8和第二节流装置12构成。

当室外温度较低时,打开第一开关4和第三开关9,关闭第二开关6和第四开关11,两级热泵系统都开始工作。具体来说:第一蒸发器1内工作介质先吸收空气中的热量,再经第一压缩机2压缩作用变成较高温度压力的气体,最后该气体在第一冷凝器3中与冷却水发生热交换,得到10℃-25℃的温水;之后,第二蒸发器5内的工作介质以10℃-25℃的温水为热源,再经第二压缩机7的压缩作用得到高温高压的气体,该气体与第二冷凝器8内冷却水发生热交换,最终可得到45℃-55℃的热水,向用户供暖。

当室外温度较高时,开启第二开关6和第四开关11,关闭第一开关4和第三开关9,此时只有第一级热泵系统工作。具体来说:由于室外的温度较高,第一蒸发器1内的工作介质在吸收了空气中的热量后,在第一压缩机2的压缩作用下可得到高温高压的气体,该气体与第一冷凝器3中的冷却水发生热交换可直接得到45℃-55℃的热水,向用户供暖。

如图1所示,第一开关4、第二开关6、第三开关9和第四开关 11均为电磁阀,可实现智能化控制。

如图1所示,第一换热管和第二换热管均为盘式结构,通过增加第一冷凝器和第二冷凝器内的工作介质流程和接触面积,来最大化地实现工作介质与冷却水之间的热交换效率。

如图1所示,第一冷凝器3和第二冷凝器8的外壁上均设置有保温层,可通过减少第一冷凝器3和第二冷凝器8的热损失来提高工作介质与冷却水之间的换热效率。

因此,本实用新型的双级耦合热泵系统不但能在正常工况下满足用户对冷热的要求,而且还能在满足低温条件下达到对冷热要求,其实现的环境温度范围为-30℃至40℃,温度适用范围宽,工作性能稳定且控制调节简单方便。

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