蒸发冷太空能双源多联热泵机组的制作方法

本实用新型涉及风冷热泵领域，尤其涉及一种蒸发冷太空能双源多联热泵机组。

背景技术：

空调自诞生至今已有上百年的历史，空调的种类越来越多，从最初的单一制冷空调到冷暖两用热泵再到逐渐普及的低温型热泵，空调技术一直在不断的发展。用户对空调的需求一直受使用环境的影响，终年炎热的低纬度地区一般只需要制冷空调，高纬度地区则普遍期望空调具有优秀的制热功能。

风冷热泵以室外环境空气为冷、热源，由于采用了特殊的风冷翅片换热器从而实现了蒸发与冷凝双向功能，从而实现了风冷热泵冷暖两用，较单一功能的水冷机组扩展了使用范围，更适合对冷、暖同时有需求的区域使用。然而，风冷热泵在制冷工况下，较水冷机组效率低30％左右，在制热工况下虽然喷气增焓技术解决了低温不能制热问题，但整体制热效率较低，尤其在-15℃以下效能COP低于1.5。因此，如何同时提高多联热泵机组制冷与制热的效率，从而使热泵机组整体效能增强是本领域科研人员主攻方向。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是在多联热泵机组中加入太阳能技术和蒸发冷换热技术，提高热泵机组的制热效率和制冷效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种蒸发冷太空能双源多联热泵机组，包括：

压缩机，压缩机具有出流口和第一回流口；

第一四通阀，第一四通阀具有a、b、c、d四个接口，d接口连接压缩机的出流口，a、b、c、d四个接口能够受控的两两导通；

第二四通阀，第二四通阀具有e、f、g、h四个接口，第一四通阀的b接口连接第二四通阀的h接口，第一四通阀的c接口连接第二四通阀的f接口；e、f、g、h四个接口能够受控的两两导通；

第一换热器，第一换热器具有R、S接口，第一换热器的R接口连接第二四通阀的e接口；

功能模块，功能模块主要用于对热泵内的冷媒进行干燥或者其他处理，功能模块具有U、V接口，第一换热器的S接口连接第一电磁阀后连接至功能模块的U接口，第一换热器的S接口连接第二电磁阀后连接至功能模块的V接口；功能模块的U接口依次连接第三电磁阀、太阳能换热器、第一单向阀和第一四通阀的a接口；

第二换热器，第二换热器具有X、Y接口，功能模块的V接口通过第四电磁阀连接至第二换热器的X接口，第二换热器的Y接口连接至第二四通阀的g接口；

气液分离器，第一四通阀的b接口依次连接气液分离器和压缩机的第一回流口。

本实用新型的双源热泵机组，第一换热器一般用作室外换热器，第二换热器一般用作室内换热器，太阳能换热器通过第一四通阀接入热泵机组。在制冷模式下，太阳能换热器管路上的阀门关闭，热泵机组正常制冷。在制热模式下，热泵机组通过阀门控制可以让冷媒介质流经太阳能换热器或第一换热器，太阳能换热器和第一换热器均可以作为制热的热源。

为了进一步增加热泵机组的制热能力，本实用新型在热泵机组中增加喷气增焓技术，所述压缩机为喷气增焓压缩机，喷气增焓压缩机具有出流口、第一回流口和第二回流口，所述功能模块包括第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀、储液罐、干燥器、第五电磁阀、第一电子膨胀阀、经济器和第二电子膨胀阀；

功能模块的U接口依次连接第二单向阀、储液罐、干燥器、第五电磁阀、第一电子膨胀阀、经济器、第二电子膨胀阀、第三单向阀和V接口；

V接口通过第四单向阀连接储液罐；

第二电子膨胀阀通过第五单向阀连接U接口；

干燥器连接经济器；

经济器连接至压缩机的第二回流口。

其中，功能模块还可以是另一种形式：所述功能模块包括第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀、储液罐、干燥器、和第三电子膨胀阀；

功能模块的U接口依次连接第二单向阀、储液罐、干燥器、第三电子膨胀阀、第三单向阀和V接口；

V接口通过第四单向阀连接储液罐；

第三电子膨胀阀通过第五单向阀连接U接口。

进一步的，第一换热器可以是一种多联机形式的换热器，所述第一换热器包括风冷换热器、第一风机、蒸发冷换热器、喷淋组件、第六电磁阀和第七电磁阀；

第一风机使空气流经风冷换热器的表面；

喷淋组件向蒸发冷换热器表面喷淋冷却水；

第一换热器的R接口依次连接第六电磁阀、风冷换热器和S接口；

蒸发冷换热器与第七电磁阀串联后接入第六电磁阀两端。

第一换热器的另外一种形式是：所述第一换热器包括风冷换热器、第一风机、蒸发冷换热器、喷淋组件、第六电磁阀和第七电磁阀；

第一风机使空气流经风冷换热器的表面；

喷淋组件向蒸发冷换热器表面喷淋冷却水；

第一换热器的R接口依次连接第六电磁阀、风冷换热器和S接口；

第一换热器的R接口依次连接第七电磁阀、蒸发冷换热器和S接口。

第一换热器的另外一种形式是：所述第一换热器包括风冷换热器、第一风机、蒸发冷换热器、喷淋组件、第六电磁阀和第七电磁阀；

第一风机使空气流经风冷换热器的表面；

喷淋组件向蒸发冷换热器表面喷淋冷却水；

第一换热器的R接口依次连接风冷换热器、第六电磁阀和S接口；

蒸发冷换热器与第七电磁阀串联后接入第六电磁阀两端。

第一换热器的另外一种形式是：所述第一换热器包括风冷换热器、第一风机、蒸发冷换热器、喷淋组件、第六电磁阀和第七电磁阀；

第一风机使空气流经风冷换热器的表面；

喷淋组件向蒸发冷换热器表面喷淋冷却水；

第一换热器的R接口依次连接蒸发冷换热器、第七电磁阀和S接口；

第六电磁阀和风冷换热器串联后接入第七电磁阀两端。

进一步的，所述喷淋组件包括喷淋水箱、喷淋水泵和喷嘴，喷淋水泵将喷淋水箱内的冷却水通过喷嘴喷向蒸发冷换热器。

第二换热器的一种形式是：所述第二换热器包括换热器本体和第二风机，第二风机使空气流经换热器本体的表面，这种第二换热器一般直接用于室内机，为室内提供冷热风。

第二换热器的另外一种形式是：所述第二换热器包括换热器本体和水循环系统，水循环系统使水流经换热器本体的表面，这种第二换热器通过循环水来改变室内温度。

有益效果：(1)本实用新型的蒸发冷太空能双源多联热泵机组设置有太阳能换热器，在制热模式下热泵机组的冷媒介质能够直接经过太阳能换热器，由太阳能直接加热升温，用于提高热泵机组的制热效率或者为热泵机组提供化霜功能，显著增加热泵机组在高纬度寒冷地区的应用前景。(2)本实用新型的蒸发冷太空能双源多联热泵机组的第一换热器包含风冷换热器和蒸发冷换热器，这种风冷和水冷综合使用的换热方式能够显著提高热泵机组的制冷效率。(3)本实用新型的蒸发冷太空能双源多联热泵机组使用了喷气增焓技术，进一步提高热泵机组在寒冷地区的制热能力。

附图说明

图1是实施例1热泵机组结构示意图。

图2是实施例1热泵机组制冷模式流程图。

图3是实施例1热泵机组制热模式流程图(其一)。

图4是实施例1热泵机组制热模式流程图(其二)。

图5是实施例1热泵机组化霜模式流程图(其一)。

图6是实施例1热泵机组化霜模式流程图(其二)。

图7是实施例2热泵机组结构示意图。

图8是实施例3热泵机组结构示意图。

图9是实施例4热泵机组结构示意图。

图10是实施例5热泵机组结构示意图。

图11是实施例6热泵机组结构示意图。

图12是实施例7热泵机组结构示意图。

其中：1、压缩机；101、出流口；102、第一回流口；103、第二回流口；2、第一四通阀；3、第二四通阀；4、第一换热器；401、风冷换热器；402、第一风机；403、蒸发冷换热器；404、第六电磁阀；405、第七电磁阀；406、喷淋水箱；407、喷淋水泵；408、喷嘴；5、功能模块；501、第二单向阀；502、第三单向阀；503、第四单向阀；504、第五单向阀；505、储液罐；506、干燥器；507、第五电磁阀；508、第一电子膨胀阀；509、经济器；510、第二电子膨胀阀；511、第三电子膨胀阀；6、第一电磁阀；7、第二电磁阀；8、第三电磁阀；9、太阳能换热器；10、第一单向阀；11、第二换热器；1101、换热器本体；1102、第二风机；12、第四电磁阀；13、气液分离器。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

如图1所示，本实施例的蒸发冷太空能双源多联热泵机组，包括：

压缩机1，所述压缩机1为喷气增焓压缩机，喷气增焓压缩机具有出流口101、第一回流口102和第二回流口103；

第一四通阀2，第一四通阀2具有a、b、c、d四个接口，d接口连接压缩机1的出流口101，a、b、c、d四个接口能够受控的两两导通；

第二四通阀3，第二四通阀3具有e、f、g、h四个接口，第一四通阀2的b接口连接第二四通阀3的h接口，第一四通阀2的c接口连接第二四通阀3的f接口；e、f、g、h四个接口能够受控的两两导通；

第一换热器4，第一换热器4具有R、S接口，第一换热器4的R接口连接第二四通阀3的e接口；第一换热器4包括风冷换热器401、第一风机402、蒸发冷换热器403、喷淋组件、第六电磁阀404和第七电磁阀405；第一风机402使空气流经风冷换热器401的表面；喷淋组件向蒸发冷换热器403表面喷淋冷却水；第一换热器4的R接口依次连接第六电磁阀404、风冷换热器401和S接口；蒸发冷换热器403与第七电磁阀405串联后接入第六电磁阀404两端；

其中，喷淋组件包括喷淋水箱406、喷淋水泵407和喷嘴408，喷淋水泵407将喷淋水箱406内的冷却水通过喷嘴408喷向蒸发冷换热器403；

功能模块5，功能模块5具有U、V接口，功能模块5包括第二单向阀501、第三单向阀502、第四单向阀503、第五单向阀504、储液罐505、干燥器506、第五电磁阀507、第一电子膨胀阀508、经济器509和第二电子膨胀阀510；功能模块5的U接口依次连接第二单向阀501、储液罐505、干燥器506、第五电磁阀507、第一电子膨胀阀508、经济器509、第二电子膨胀阀510、第三单向阀502和V接口；V接口通过第四单向阀503连接储液罐505；第二电子膨胀阀510通过第五单向阀504连接U接口；干燥器506连接经济器509；经济器509连接至压缩机1的第二回流口103；

第一换热器4的S接口连接第一电磁阀6后连接至功能模块5的U接口，第一换热器4的S接口连接第二电磁阀7后连接至功能模块5的V接口；功能模块5的U接口依次连接第三电磁阀8、太阳能换热器9、第一单向阀10和第一四通阀2的a接口；

第二换热器11，第二换热器11具有X、Y接口，功能模块5的V接口通过第四电磁阀12连接至第二换热器11的X接口，第二换热器11的Y接口连接至第二四通阀3的g接口；第二换热器11包括换热器本体1101和第二风机1102，第二风机1102使空气流经换热器本体1101的表面；

气液分离器13，第一四通阀2的b接口依次连接气液分离器13和压缩机1的第一回流口102。

本实施例的蒸发冷太空能双源多联热泵机组具有五种工作模式：

制冷模式：

如图2所示，第一四通阀2的c-d端相通；第二四通阀3的e-f端相通、g-h端相通；第一电磁阀6、第四电磁阀12和第七电磁阀405开启；第二电磁阀7、第三电磁阀8和第六电磁阀404关闭；第五电磁阀507低于设定温度(例如5℃)时开启；

高温高压气态冷媒介质从压缩机1的出流口101喷出，经过第一四通阀2和第二四通阀3后到达第一换热器4，冷媒介质受蒸发冷换热器403和风冷换热器401的作用而冷却并发生液化；液态冷媒介质继续经过第一电磁阀6、第二单向阀501、储液罐505和干燥器506，在经过干燥之后，冷媒介质分为主回路和二次回路：(1)在主回路中，冷媒介质依次经过经济器509、第二电子膨胀阀510、第三单向阀502、第四电磁阀12和第二换热器11，冷媒介质在第二换热器11内蒸发吸热，达到制冷效果，汽化后的冷媒介质经过第二四通阀3、气液分离器13并最终进入压缩机1的第一回流口102；(2)二次回路的启动需要开启第五电磁阀507，冷媒介质在二次回路中依次经过第五电磁阀507、第一电子膨胀阀508和经济器509，然后最终进入压缩机1的第二回流口103，其中冷媒介质在经济器509内与主回路中的冷媒介质产生热交换。

第一种制热模式：

如图3所示，第一四通阀2的c-d端相通；第二四通阀3的f-g端相通、e-h端相通；第一电磁阀6、第四电磁阀12和第七电磁阀405开启；第二电磁阀7、第三电磁阀8和第六电磁阀404关闭；第五电磁阀507低于设定温度(例如5℃)时开启；

高温高压气态冷媒介质从压缩机1的出流口101喷出，经过第一四通阀2和第二四通阀3后到达第二换热器11，冷媒介质在第二换热器11内液化放热，达到制热效果；液化后的冷媒介质继续经过第四电磁阀12、第四单向阀503、储液罐505和干燥器506，在经过干燥之后，冷媒介质分为主回路和二次回路：(1)在主回路中，冷媒介质依次经过经济器509、第二电子膨胀阀510、第五单向阀504、第一电磁阀6和第一换热器4；液态的冷媒介质在风冷换热器401和蒸发冷换热器403内蒸发吸热，此时的蒸发冷换热器作为蒸发器使用；其中，喷淋组件停止工作，在制热模式中不需要向蒸发冷换热器403喷水；汽化后的冷媒介质经过第二四通阀3、气液分离器13并最终进入压缩机1的第一回流口102；(2)二次回路的启动需要开启第五电磁阀507，冷媒介质在二次回路中依次经过第五电磁阀507、第一电子膨胀阀508和经济器509，然后最终进入压缩机1的第二回流口103，其中冷媒介质在经济器509内与主回路中的冷媒介质产生热交换；

第一种制热模式没有使用太阳能换热器9，一般在夜间等光照不足的情况下使用第一种制热模式。

第二种制热模式：

如图4所示，第一四通阀2的a-b端相通，c-d端相通；第二四通阀3的f-g端相通、g-h端相通；第三电磁阀8和第四电磁阀12开启；第一电磁阀6、第二电磁阀7、第六电磁阀404和第七电磁阀405关闭；第五电磁阀507低于设定温度(例如5℃)时开启；

高温高压气态冷媒介质从压缩机1的出流口101喷出，经过第一四通阀2和第二四通阀3后到达第二换热器11，冷媒介质在第二换热器11内液化放热，达到制热效果；液化后的冷媒介质继续经过第四电磁阀12、第四单向阀503、储液罐505和干燥器506，在经过干燥之后，冷媒介质分为主回路和二次回路：(1)在主回路中，冷媒介质依次经过经济器509、第二电子膨胀阀510、第五单向阀504、第三电磁阀8和太阳能换热器9；液态的冷媒介质在太阳换热器内蒸发并吸收来自太阳光的热量；汽化后的冷媒介质经过第一单向阀10、第一四通阀2、气液分离器13并最终进入压缩机1的第一回流口102；(2)二次回路的启动需要开启第五电磁阀507，冷媒介质在二次回路中依次经过第五电磁阀507、第一电子膨胀阀508和经济器509，然后最终进入压缩机1的第二回流口103，其中冷媒介质在经济器509内与主回路中的冷媒介质产生热交换；

第二种制热模式没有使用第一换热器4，冷媒介质主要在太阳能换热器9内吸收太阳光热，一般在光照充足的情况下使用第二种制热模式。

第一种化霜模式：

如图5所示，第一四通阀2的c-d、a-b端相通；第二四通阀3的f-e端相通；第二电磁阀7、第三电磁阀8和第七电磁阀405开启；第一电磁阀6、第四电磁阀12和第六电磁阀404关闭；第五电磁阀507低于设定温度(例如5℃)时开启；

高温高压气态冷媒介质从压缩机1的出流口101喷出，经过第一四通阀2和第二四通阀3之后到达第一换热器4，冷媒介质在第一换热器4内液化放热，提高第一换热器4的温度，达到化霜的效果；其中，第一风机402和喷淋组件均停止工作，在化霜模式中不需要向风冷换热器401提供气流，也不需要向蒸发冷换热器403喷水；液化后的冷媒介质继续经过第二电磁阀7、第四单向阀503、储液罐505和干燥器506，在经过干燥之后，冷媒介质分为主回路和二次回路：(1)在主回路中，冷媒介质依次经过经济器509、第二电子膨胀阀510、第五单向阀504、第三电磁阀8和太阳能换热器9；液态的冷媒介质在太阳换热器内蒸发并吸收来自太阳光的热量；汽化后的冷媒介质经过第一单向阀10、第一四通阀2、气液分离器13并最终进入压缩机1的第一回流口102；(2)二次回路的启动需要开启第五电磁阀507，冷媒介质在二次回路中依次经过第五电磁阀507、第一电子膨胀阀508和经济器509，然后最终进入压缩机1的第二回流口103，其中冷媒介质在经济器509内与主回路中的冷媒介质产生热交换。

在第一种化霜模式中冷媒介质主要在太阳能换热器9内吸收太阳光热，一般在光照充足的情况下使用第一种化霜模式。

第二种化霜模式：

如图6所示，第一四通阀2的c-d端相通；第二四通阀3的e-f端相通，g-f端相通；第一电磁阀6、第四电磁阀12和第七电磁阀405开启；第二电磁阀7、第三电磁阀8和第六电磁阀404关闭；第五电磁阀507低于设定温度(例如5℃)时开启；

高温高压气态冷媒介质从压缩机1的出流口101喷出，经过第一四通阀2和第二四通阀3之后到达第一换热器4，冷媒介质在第一换热器4内液化放热，提高第一换热器4的温度，达到化霜的效果；其中，第一风机402和喷淋组件均停止工作，在化霜模式中不需要向风冷换热器401提供气流，也不需要向蒸发冷换热器403喷水；液化后的冷媒介质继续经过第一电磁阀6、第二单向阀501、储液罐505和干燥器506，在经过干燥之后，冷媒介质分为主回路和二次回路：(1)在主回路中，冷媒介质依次经过经济器509、第二电子膨胀阀510、第三单向阀502、第四电磁阀12和第二换热器11；液态的冷媒介质在第二换热器11内蒸发吸热；汽化后的冷媒介质经过第二四通阀3、气液分离器13并最终进入压缩机1的第一回流口102；(2)二次回路的启动需要开启第五电磁阀507，冷媒介质在二次回路中依次经过第五电磁阀507、第一电子膨胀阀508和经济器509，然后最终进入压缩机1的第二回流口103，其中冷媒介质在经济器509内与主回路中的冷媒介质产生热交换。

第二种化霜模式一般用于夜间等光照不足的情况。

实施例2

如图7所示，本实施例与实施例1的不同之处仅仅在于第一换热器4，本实施例的第一换热器4包括风冷换热器401、第一风机402、蒸发冷换热器403、喷淋组件、第六电磁阀404和第七电磁阀405；第一风机402使空气流经风冷换热器401的表面；喷淋组件向蒸发冷换热器403表面喷淋冷却水；第一换热器4的R接口依次连接第六电磁阀404、风冷换热器401和S接口；第一换热器4的R接口依次连接第七电磁阀405、蒸发冷换热器403和S接口。其中，喷淋组件包括喷淋水箱406、喷淋水泵407和喷嘴408，喷淋水泵407将喷淋水箱406内的冷却水通过喷嘴408喷向蒸发冷换热器403。

实施例3

如图8所示，本实施例与实施例1的不同之处仅仅在于第一换热器4，本实施例的第一换热器4包括风冷换热器401、第一风机402、蒸发冷换热器403、喷淋组件、第六电磁阀404和第七电磁阀405；第一风机402使空气流经风冷换热器401的表面；喷淋组件向蒸发冷换热器403表面喷淋冷却水；第一换热器4的R接口依次连接风冷换热器401、第六电磁阀404和S接口；蒸发冷换热器403与第七电磁阀405串联后接入第六电磁阀404两端。其中，喷淋组件包括喷淋水箱406、喷淋水泵407和喷嘴408，喷淋水泵407将喷淋水箱406内的冷却水通过喷嘴408喷向蒸发冷换热器403。

实施例4

如图9所示，本实施例与实施例1的不同之处仅仅在于第一换热器4，本实施例的第一换热器4包括风冷换热器401、第一风机402、蒸发冷换热器403、喷淋组件、第六电磁阀404和第七电磁阀405；第一风机402使空气流经风冷换热器401的表面；喷淋组件向蒸发冷换热器403表面喷淋冷却水；第一换热器4的R接口依次连接蒸发冷换热器403、第七电磁阀405和S接口；第六电磁阀404和风冷换热器401串联后接入第七电磁阀405两端。其中，喷淋组件包括喷淋水箱406、喷淋水泵407和喷嘴408，喷淋水泵407将喷淋水箱406内的冷却水通过喷嘴408喷向蒸发冷换热器403。

实施例5

如图10所示，本实施例与实施例1的不同之处仅仅在于第二换热器11，本实施例的第二换热器11包括换热器本体1101和水循环系统，水循环系统使水流经换热器本体1101的表面，这种第二换热器11通过循环水来改变室内温度。

实施例6

如图11所示，本实施例与实施例1的不同之处仅仅在于功能模块5，本实施例的功能模块5包括第二单向阀501、第三单向阀502、第四单向阀503、第五单向阀504、储液罐505、干燥器506、和第三电子膨胀阀511；功能模块5的U接口依次连接第二单向阀501、储液罐505、干燥器506、第三电子膨胀阀511、第三单向阀502和V接口；V接口通过第四单向阀503连接储液罐505；第三电子膨胀阀511通过第五单向阀504连接U接口；

相比于实施例1，本实施例的功能模块5去掉了喷气增焓技术相关的回路。

实施例7

如图12所示，本实施例与实施例1的不同之处在于第二换热器11和功能模块5；

本实施例的第二换热器11包括换热器本体1101和水循环系统，水循环系统使水流经换热器本体1101的表面，这种第二换热器11通过循环水来改变室内温度；换热器本体1101可以布置在任意地方，水循环系统将循环水(也可以是其他冷媒介质)送到室内供末端设备(如风机盘管、地暖盘管、暖气片等)使用；

本实施例的功能模块5包括第二单向阀501、第三单向阀502、第四单向阀503、第五单向阀504、储液罐505、干燥器506、和第三电子膨胀阀511；功能模块5的U接口依次连接第二单向阀501、储液罐505、干燥器506、第三电子膨胀阀511、第三单向阀502和V接口；V接口通过第四单向阀503连接储液罐505；第三电子膨胀阀511通过第五单向阀504连接U接口。

虽然说明书中对本实用新型的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本实用新型的保护范围。在不脱离本实用新型宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本实用新型的保护范围内。