专利名称：适合宽温度环境高效制热和制冷的空气源热泵空调的制作方法
技术领域：
本发明涉及空气源热泵空调，具体涉及一种适合宽温度环境高效制热和制冷的空气源热泵空调。
背景技术：
目前，主要由室内、外空气换热器、中高温压缩机和膨胀阀组成的空气源热泵空调，在0℃以下的低温环境制热效率差，且随着环境气温的降低，其制热能效比大幅度下降，特别是当室外气温接近-15℃时，若不增加辅助电加热装置，无法正常制热运行。
发明内容
本发明的目的在于针对上述提供一种适合宽温度环境高效制热和制冷的空气源热泵空调。
实现上述目的的技术方案是一种适合宽温度环境高效制热和制冷的空气源热泵空调，它包括有室外空气换热器和室内空气换热器及能量耦合换热器，由配置电动阀门的制冷剂管连接低回压型低温压缩机、能量耦合换热器一次端、膨胀阀和室外空气换热器组成特低温空气源热泵；由配置电动阀门的制冷剂管连接中、高回压型中高温压缩机、室内空气换热器、膨胀阀和能量耦合换热器的二次端组成由特低温空气源热泵供热的人工源热泵；由配置电动阀门的制冷剂管连接低温压缩机、膨胀阀、室内空气换热器和室外空气换热器组成适合冬季低气温环境制热的空气源热泵；经配置电动阀门的制冷剂管连接中高温压缩机、室外空气换热器、膨胀阀和室内空气换热器组成夏季制冷空气源热泵。
本发明的技术方案还包括所述的膨胀阀为电子膨胀阀；所述中高温压缩机的制热与制冷转换通过配置于制冷剂管路中的四通换向阀完成。
本发明采用低回压型低温压缩机与中、高回压型中高温压缩机配置，利用由其构成的空气源热泵和人工源热泵，并通过能量耦合换热器使之有效结合，可实现在-20℃至-45℃的特低温环境下高效制热；利用其低温压缩机与室内、外空气换热器的组合适应气温在0℃至-20℃低温环境的高效制热运行；而在夏季又可利用中高温压缩机与室内、外空气换热器的组合实现有效的制冷运行。
图1是本适合宽温度环境高效制热和制冷的空气源热泵空调的结构示意图。
图2是本发明配置四通换向阀实现制热与制冷转换的空调结构示意图。
具体实施例方式
结合附图对本发明的具体实施方式
进行说明。
如附图1，本发明包括有室外空气换热器1和室内空气换热器14及能量耦合换热器3，其室内和室外换热器可以采用表冷式换热器，能量耦合换热器可以是钎焊板式、壳盘管式、壳螺旋管式、套管式、螺旋板式或者壳管式多种以制冷剂为介质的换热器。由配置电动阀门5、6的制冷剂管连接低回压型低温压缩机2、能量耦合换热器3的一次端、膨胀阀4和室外空气换热器1组成特低温空气源热泵；由配置电动阀门9、12的制冷剂管连接中、高回压型中高温压缩机11、室内空气换热器14、膨胀阀13和能量耦合换热器3的二次端组成由特低温空气源热泵供热的人工源热泵；由配置电动阀门10和电动阀门15的制冷剂管连接低温压缩机2、膨胀阀4、室内空气换热器14和室外空气换热器1组成适合冬季低气温环境制热的空气源热泵；经配置电动阀门8、电动阀门7及电动阀门16的制冷剂管连接压缩机11、室外空气换热器1、膨胀阀13和室内空气换热器14组成的夏季制冷空气源热泵。
附图2与附图1的区别在于用四通换向阀17取代转换电动阀门实现空调制热与制冷转换。
本发明的压缩机2和压缩机11应采用相同制冷剂和冷冻油，进行变频控制或增、卸载形式均衡控制其冷量。膨胀阀采用电子膨胀阀。
本发明工作原理说明如下本发明在冬季-20℃至-45℃特低温环境时，压缩机2和压缩机11同时运行。其压缩机2排出的高温制冷剂气体经电动阀门5至能量耦合换热器3的一次端，向二次端释放冷凝热量，变成液态制冷剂经膨胀阀4节流后至室外换热器1蒸发吸收室外空气中低温热量，变成气态的制冷剂经电动阀门6被压缩机2吸入继续压缩，维持向能量耦合换热器3二次端供应空气中热量。该热量经电动阀门9吸入压缩机11，被压缩成高温气态制冷剂通过阀门12至室内空气换热器14，释放冷凝热量，通过风机向室内吹热风采暖，冷凝后的液态制冷剂经膨胀阀13节流后至能量耦合换热器二次端蒸发吸收一次端由空气中获取并转换成的人工热源，再通过阀门9被组成人工源热泵的压缩机11吸收压缩，其高温制冷剂气体经转换阀门12至室内换热器14向室内空气释放冷凝热量后，其液态制冷剂经膨胀阀13节流后至能量耦合换热器3的二次端构成人工源热泵向室内采暖运行回路。
在冬季0℃至-20℃低温环境时，压缩机2单独运行。其压缩机2排出的高温制冷剂气体经电动转换阀门10至室内换热器14冷凝放热后变成液态制冷剂经电动阀门15至膨胀阀4节流后经室外换热器1蒸发吸收室外空气中低温热量，变成气态制冷剂经电动阀门6至压缩机2的吸气端被继续压缩，进行通过室内换热器14向室内吹热风制热供暖运行。
在夏季制冷状态时，压缩机11单独运行。其压缩机11排出的高温制冷剂气体经电动阀门8至室外空气换热器1释放冷凝热量后变成液态制冷剂经电动阀门7至膨胀阀13节流后经室内空气换热器14蒸发吸收室内空气中热量，向室内吹冷风制冷，气态制冷剂经电动转换阀门16至压缩机11吸气端，继续被压缩循环，实现向室内制冷。
权利要求
1.一种适合宽温度环境高效制热和制冷的空气源热泵空调，包括有室外空气换热器(1)和室内空气换热器(14)及能量耦合换热器(3)，其特征是由配置电动阀门(5)、(6)的制冷剂管连接低回压型低温压缩机(2)、能量耦合换热器(3)的一次端、膨胀阀(4)和室外空气换热器(1)组成特低温空气源热泵；由配置电动阀门(9)、(12)的制冷剂管连接中、高回压型中高温压缩机(11)、室内空气换热器(14)、膨胀阀(13)和能量耦合换热器(3)的二次端组成由特低温空气源热泵供热的人工源热泵；由配置电动阀门(10)和电动阀门(15)的制冷剂管连接低温压缩机(2)、膨胀阀(4)、室内空气换热器(14)和室外空气换热器(1)组成适合冬季低气温环境制热的空气源热泵；经配置电动阀门(8)、电动阀门(7)及电动阀门(16)的制冷剂管连接压缩机(11)、室外空气换热器(1)、膨胀阀(13)和室内空气换热器(14)组成的夏季制冷空气源热泵。
2.根据权利要求1所述的适合宽温度环境高效制热和制冷的空气源热泵空调，其特征是膨胀阀(4)和(13)是电子膨胀阀。
3.根据权利要求1所述的适合宽温度环境高效制热和制冷的空气源热泵空调，其特征是压缩机(11)制热与制冷转换通过配置于制冷剂管路中的四通换向阀(17)完成。
全文摘要
一种适合宽温度环境高效制热和制冷的空气源热泵空调，包括有室内、外空气换热器及能量耦合换热器，其由低温压缩机、能量耦合换热器的一次端、膨胀阀和室外空气换热器组成特低温空气源热泵；由中高温压缩机、室内空气换热器、膨胀阀和能量耦合换热器的二次端组成由特低温空气源热泵供热的人工源热泵；由室外空气换热器、低温压缩机、室内空气换热器和膨胀阀组成适合冬季低气温环境制热的空气源热泵；由中高温压缩机、室外空气换热器、膨胀阀和室内空气换热器组成夏季制冷空气源热泵。本发明可实现冬季－45℃至－20℃特低温环境和－20℃至0℃低温环境的高效制热及夏季的有效制冷。
文档编号F25B30/02GK101078574SQ20071006223
公开日2007年11月28日 申请日期2007年6月27日 优先权日2007年6月27日
发明者王全龄 申请人:王全龄