低温环境冷暖空气能热泵系统的制作方法

本实用新型涉及空气能热泵技术领域，特别的，涉及一种低温环境冷暖空气能热泵系统。

背景技术：

我国北方地区一年内低温时间较长，若使用空气能热泵系统进行供暖，当室外温度较低时，系统一般会启用经济器来提升系统的制热效率，现有的空气能热泵系统一般都具备制冷与制热两种工作模式(即本申请所述空气能热泵系统)，制冷与制热两种模式下，系统管路中的制冷剂流动方向是相反的，因此，目前大部分冷暖空气能热泵系统都会使用至少两个单向阀来实现制冷与制热两种模式的切换，由于系统单向阀数量多、管路多，生产制造成本随之提升，另一方面系统管路繁杂，安装与维护也不方便。部分系统制冷与制热使用的膨胀阀是独立的，还需要再设置两个单向阀分别用于制冷膨胀阀与制热膨胀阀的工作(具体结构可参见图1)，管路更繁杂，生产安装及维护难度大。如中国专利201610290720.5公开的一种超低温全热回收风冷热泵机组，该方案使用了三个单向阀，其中两个分别用于制冷与制热模式，另外一个用于制热水模式，管路复杂，维护检修不便。因此，现有技术中需要一种方案来解决这个问题。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种低温环境冷暖空气能热泵系统，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种低温环境冷暖空气能热泵系统，包括翅片换热器1、壳管换热器2与循环系统，所述循环系统包括压缩机3、四通阀4、膨胀阀5、经济器6、储液器7与气液分离器8，所述压缩机的出口(即制冷剂出口)连接四通阀的C口，四通阀的D口连接壳管换热器的出入口J，四通阀的E口连接气液分离器的入口，气液分离器的出口连接压缩机的入口(即制冷剂入口)，四通阀的F口连接翅片换热器的出入口K，接翅片换热器的出入口L连接所述膨胀阀的一个出入口，膨胀阀的另一个出入口连接所述经济器的出入口M，经济器的出入口N连接所述储液器的一个出入口，储液器的另一个出入口连接壳管换热器的出入口Q，所述经济器设置有一条用于回收制冷剂气体的管路R，管路R一端连接到膨胀阀与出入口M之间的管路上，管路R另一端与经济器的入口O连接，经济器的出口P连接压缩机的补气口T；

进一步的，所述低温环境冷暖空气能热泵系统包括多组循环系统，所述翅片换热器的出入口K与出入口L均为多个，所述壳管换热器的出入口J与出入口Q也均为多个，每一组循环系统对应连接翅片换热器的一组出入口K与出入口L，第一组循环系统对应连接壳管换热器的一组出入口J与出入口Q。

进一步的，所述低温环境冷暖空气能热泵系统还包括用于回收制冷剂气体的管路S，管路S的一端连接到储液器与壳管换热器之间的连接管路上，管路S的另一端与补气口T连接。

进一步的，所述管路R上设置有用于控制管路R通断及开度大小的电磁阀一9，管路R上还设置有用于降温的毛细管一10。

进一步的，所述管路S上设置有用于控制管路S通断及开度大小的电磁阀二11，管路S上还设置有用于降温的毛细管二12。

进一步的，所述翅片换热器与膨胀阀之间的连接管路上设置有过滤器一13，膨胀阀与经济器之间的连接管路上设置有过滤器二14。

本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型的低温环境冷暖空气能热泵系统通过优化设置管路结构，制冷与制热共用同一套管路与元件，省去了至少两个单向阀与一个膨胀阀，大大简化了管路结构且不影响制冷与制热过程，安装维护方便，降低制造成本与人工成本。

本实用新型的低温环境冷暖空气能热泵系统的压缩机补气口设置有两条制冷剂气体回收管路(分别为管路R与管路S)，大大提高了压缩机的制热效率，低温制热性能良好，非常适合采暖时间长、气温低的北方地区。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是现有技术的空气能热泵系统结构图；

图2是本实用新型优选实施例的低温环境冷暖空气能热泵系统结构图。

图中：1-翅片换热器，2-壳管换热器，3-压缩机，4-四通阀，5-膨胀阀，6-经济器，7-储液器，8-气液分离器，9-电磁阀一，10-毛细管一，11-电磁阀二，12-毛细管二，13-过滤器一，14-过滤器二，15-单向阀。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图2的低温环境冷暖空气能热泵系统，包括翅片换热器1、壳管换热器2与循环系统，循环系统包括压缩机3、四通阀4、膨胀阀5、经济器6、储液器7与气液分离器8，压缩机的出口(即制冷剂出口)连接四通阀的C口，四通阀的D口连接壳管换热器的出入口J，四通阀的E口连接气液分离器的入口，气液分离器的出口连接压缩机的入口，四通阀的F口连接翅片换热器的出入口K，接翅片换热器的出入口L连接膨胀阀的一个出入口，膨胀阀的另一个出入口连接经济器的出入口M，经济器的出入口N连接储液器的一个出入口，储液器的另一个出入口连接壳管换热器的出入口Q，经济器设置有一条用于回收低温制冷剂气体的管路R，管路R一端连接到膨胀阀与出入口M之间的管路上，管路R另一端与经济器的入口O连接，经济器的出口P连接压缩机的补气口T。

本实施例的低温环境冷暖空气能热泵系统包括两组循环系统，翅片换热器的出入口K与出入口L均为两个，壳管换热器的出入口J与出入口Q也均为两个，每一组循环系统对应连接翅片换热器的一组出入口K与出入口L，第一组循环系统对应连接壳管换热器的一组出入口J与出入口Q。

本实施例的低温环境冷暖空气能热泵系统还包括用于回收中低温制冷剂气体的管路S，管路S的一端连接到储液器与壳管换热器之间的连接管路上，管路S的另一端与补气口T连接。

本实施例中，管路R上设置有用于控制管路R通断及开度大小的电磁阀一9，管路R上还设置有用于降温的毛细管一10。

本实施例中，管路S上设置有用于控制管路S通断及开度大小的电磁阀二11，管路S上还设置有用于降温的毛细管二12。

本实施例中，翅片换热器与膨胀阀之间的连接管路上设置有过滤器一13，膨胀阀与经济器之间的连接管路上设置有过滤器二14。

本实用新型的工作原理和工作过程大致为：

制冷模式下：四通阀的C口与F口导通，D口与E口导通，压缩机压缩制冷剂气体，变成高温制冷剂气体，高温制冷剂气体经四通阀进入风冷翅片换热器与空气进行热交换，把热量散到空气中，制冷剂从气态冷凝成液态，高压的液态制冷剂通过过滤器一进入膨胀阀，在膨胀阀中节流膨胀，变成低温低压的气态，经过过滤器二后，经出入口M流入经济器，经出入口N流出经济器(制冷模式下，经济器不工作，即电磁阀一与电磁阀二均关闭，管路R与管路S均不流通)，再经储液器流入壳管换热器，经壳管换热器蒸发吸热制冷，使壳管里面的水降温，蒸发吸热后的制冷剂气体通过四通阀进入气液分离器分离，气体从压缩机入口进入压缩机继续压缩排气循环。

制热模式下：四通阀的C口与D口导通，E口与F口导通，压缩机压缩制冷剂气体，变成高温制冷剂气体，高温制冷剂气体经四通阀进入壳管式换热器与水进行热交换，把热量散到水中，把水加热，制冷剂从气态冷凝成液态，从壳管式换热器流出的高压液态制冷剂一部分经管路S回收至压缩机，另一部分进入储液器，再经出入口N流入经济器，经出入口M流出经济器，流出经济器的制冷剂一部分经管路R回收至压缩机，另一部分经过滤器后进入膨胀阀节流膨胀，变成低温低压的气态，进入翅片换热器蒸发吸热制冷，和空气进行热交换，从空气中从吸收热量。蒸发吸热后的制冷剂气体通过四通阀进入气液分离器分离，气体从压缩机入口进入压缩机继续压缩排气循环。

经过优化的本实施例的低温环境冷暖空气能热泵系统，不需要单向阀(一套循环系统省去了图1所述现有技术中所需要的四个单向阀，两套循环系统一共省去了八个单向阀)，只是两个四通换向阀即可实现制冷与制热的切换，还省去了两个膨胀阀，系统简洁，组装方便，低温制热性能良好，非常适用于北方采暖时间长的寒冷地区。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。