一种可单双级切换复叠式热泵供暖机组的制作方法

本实用新型涉供暖设备领域，更具体地说涉及一种可单双级切换复叠式热泵供暖机组。

背景技术：

空气源热泵冷热水机组是由压缩机、换热器、节流器、吸热器、压缩机等装置构成的一个循环系统。冷媒在压缩机的作用下在系统内循环流动。它在压缩机内完成气态的升压升温过程(温度高达100℃)，它进入换热器后与风进行热量交换，被冷却并转化为流液态，当它运行到吸热器后，液态迅速吸热蒸发再次转化为气态，同时温度下降至零下20℃—30℃，这时吸热器周边的空气就会源源不断地将低温热量传递给冷媒。冷媒不断地循环就实现了空气中的低温热量转变为高温热量并加热冷水过程或者降温热水的过程。空气源热泵热水机组是一种可以替代锅炉的采暖热源设备，其以安装方便，能源消耗少，环境污染小等优点逐渐成为主流的采暖热源设备。

普通的复叠式热泵虽然很好的满足了低温制热和高温热水的需求，但是普通的复叠式热泵在环境温度处于0℃～40℃的高环境下采暖时，其制热效率普遍不高，系统压缩比偏大，排气温度高，润滑油粘度偏低，运行寿命短；而且普通的复叠式热泵采用四通阀换向除霜时，容易出现高水温除霜时低压侧报高压；从而影响了机组安全高效运行。而单级热泵系统具有高环温采暖制热效率高和除霜效率好的优点，要设故需计一款能自由切换单双级复叠式热泵运行的热泵系统，即能满足全年制热的需求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是如何解决普通复叠式热泵在高环温下能效偏低，机组两系统负荷不平衡，系统压缩比偏大，排气温度高，润滑油粘度偏低，系统除霜时报高压，系统的运行寿命较短等问题。

为了解决以上问题本实用新型提供了一种可单双级切换复叠式热泵供暖机组，其特征在于包括低温系统和高温系统，低温系统上设有独立的低温换热器，低温系统的介质管道与中间换热器的低温换热管路联通；高温系统上设有独立的高温换热器，高温系统的介质管道与中间换热器的高温换热管路联通；还包括翅片换热器，所述翅片换热器上至少包括两个换热管路；高温换热器的介质出口接节流装置后分两路，一路接第一电磁阀后接中间换热器；另一路接第二电磁阀后与翅片换热器的一个换热管路相连。

所述的可单双级切换复叠式热泵供暖机组，其特征在于所述翅片换热器包括5路换热管路，分别为管路一、管路二、管路三、管路四和管路五，5路换热管路交错设置，管路二和管路四并联一起接在高温系统的介质管道上；管路一、管路三和管路五并联一起接在低温系统的介质管道上。

所述的可单双级切换复叠式热泵供暖机组，其特征在于低温系统上还设有经济器，低温换热管路经过主路节流装置后分两路一路直接与经济器相连接，另一路接辅路节流装置后与经济器相连接。

实施本实用新型具有如下有益效果：采用复叠式+喷气增焓+单双级独立系统，运行环境范围更广，制热能力和制热能效比更高，制热水温更高，可以用于传统的高温采暖热源的替代(暖气片采暖)，相对于传统技术只能替代低温热源适用范围更广；高温环境下制热系统稳定性更高，利用单级系统独立运行获取制热能效比更高，使用寿命更长，适用性更高。低温环境下的除霜性能更好，更稳定，该新型的复叠式超低温热泵供暖机组的采用高温侧系统四通阀换向除霜，克服传统复叠式空气源热泵低温侧四通阀换向除霜时报高压的情况，保证系统正常运行。

附图说明

图1是可单双级切换复叠式热泵供暖机组系统框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是可单双级切换复叠式热泵供暖机组系统框图，系统包括低温系统1和高温系统2组成，其中低温系统1包括翅片换热器10，气液分离器5、低温压缩机3、低温四通阀4、主路节流装置9、辅路节流装置8、经济器7、中间换热器15和低温换热器6；高温系统2包括高温压缩机11、节流装置17、气液分离器14、高温四通阀12、高温换热器13、中间换热器15、翅片换热器10、第一电磁阀16和节流装置17。两系统内部和之间还设有必要的连接铜管及其系统内部的低温制冷剂和高温制冷剂压。

其工作原理是：

1、低环温制热运行模式：制热运行时，高温系统和低温系统同时启动。通过高温侧系统的工作为采暖系统提供高温热水。

高温系统工作如下：高温压缩机11将气态低温低压的高温制冷剂吸入之后压缩成高温高压的高温制冷剂气体通过高温四通阀12后进入高温换热器13中进行放热，冷凝成高压的高温制冷剂液体经过节流装置17进行节流降压，变成低温低压的高温制冷剂气液混合物后经过第一电磁阀16进入中间换热器15进行蒸发吸热，变成低温低压的气态高温制冷剂经过高温四通阀12后进入气液分离器14，然后回到高温高温压缩机11中继续这个工作循环。整个高温系统不断的给采暖系统提供高温的采暖热水。然而整个高温系统的热源都由复叠式制冷系统的低温部分提供。

低温系统的工作过程如下：低温压缩机3将气态低温低压的低温制冷剂吸入之后压缩成高温高压的低温制冷剂气体经过低温换热器6进入中间换热器15中进行放热给高温系统提供热源，高温高压的低温制冷剂气体经过中间换热器15之后冷却成冷凝成高压的低温制冷剂液体然后节流装置9，冷凝成高压的高温制冷剂液体经过分成两，节流降压成低温低压的低温气液混合制冷剂，然后通过低温部分翅片换热器10进行蒸发吸热，为整个复叠式系统提供的运行提供最终的热量来源，变成低温低压的气态低温制冷剂经过低温部分气液分离器16，然后回到低温压缩机17中继续这个工作循环，另一路辅路的制冷剂通过经济器辅路节流阀8节流降压后经过经济器7进行吸热蒸发，变成气态制冷剂进入低温低温压缩机3的喷气增焓口中回到压缩机继续整个工作循环。

整个复叠式系统的运行离不开高温部分和低温部分的协作运行。通过低温部分吸收外接环境的热量同时通过高温部分系统不段的将热量传递给采暖热水，不断的给采暖热水加热。

2、高环温制热模式：

制热运行时，高温系统2和低温系统1分别独立启动，电磁二通阀18开启，电磁二通阀16关闭，其工作原理如下：

高温系统：高温压缩机11排出高温高压的制冷剂气体经过高温四通阀12，进入高温换热器13进行冷凝后变成低温高压的制冷剂液体，从高温换热器13流出的低温高压制冷剂液体流入节流装置17中节流降压后经过第二电磁阀18，进入翅片换热器的管路二和管路四蒸发，完成蒸发之后的低温低压制冷剂气体依次经过高温四通阀12，进入第二气液分离器14，再从第二气液分离器14流出，从高温压缩机11的回气口回到高温压缩机11，完成了高温侧系统制热的循环。

低温系统：低温压缩机3排出高温高压的制冷剂气体经过低温四通阀4，进入低温换热器6进行冷凝后变成低温高压的制冷剂液体，从低温换热器6流出的低温高压制冷剂液体经过中间换热器15流入节流装置9中节流降压后经过经济器，进入翅片换热器的管路一、管路三和管路五蒸发，完成蒸发之后的低温低压制冷剂气体依次经过低温四通阀4，进入第二气液分离器5，再从第二气液分离器5流出，从低温压缩机3的回气口回到低温压缩机3，完成了低温侧系统制热的循环。高环下此低温侧系统只在较低水温下运行，水温超过一定值时自动关闭，高温侧系统一直运行。

整个运行过程中两系统都是独立运行，互不干扰；吸收外界环境的热量传递给采暖热水，不断的给采暖热水加热。

3、除霜运行模式：

热泵系统在低温环境下运行难免会发生结霜的现象，热泵机组化霜的好坏直接决定着整个系统的制热效率，特别是复叠式系统，低温系统的化霜直接影响到高温系统的运行状态，该新型的复叠式超低温热泵供暖机组的化霜运行时，低温侧系统1关闭，高温侧系统2开启，电磁二通阀18开启，电磁二通阀16关闭，其具体除霜工作原理如下：

高温系统：高温压缩机11排出高温高压的制冷剂气体经过高温四通阀12，进入换热器10的管路二和管路四进行冷凝后变成低温高压的制冷剂液体，从换热器10流出的低温高压制冷剂液体经过第二电磁阀18流入节流装置17中节流降压后，进入高温换热器13中蒸发，完成蒸发之后的低温低压制冷剂气体依次经过高温四通阀12，进入第二气液分离器14，再从第二气液分离器14流出，从高温压缩机11的回气口回到高温压缩机11，完成了除霜氟路的循环。

从上述内容可知，本机组除霜时，只需要启动高温侧系统2进行换向除霜，此时高温换热器13为蒸发器，换热器1为冷凝器，机组除霜时只用了换热器1的管路二和管路四用来散热，因此不会增加水或者冷媒的流动阻力，从而提升了机组除霜/制热效率；而且除霜时不需经过中间换热器15，就不存在因为两个系统均开启时受水温影响而导致热量提供不足或过多而影响机组安全高效运行，所以该除霜形式系统稳定工作，不会影响到高温系统的正常运行。

以上所揭露的仅为本实用新型一种实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。