带中间补气的热泵系统的制作方法

本发明涉及一种热泵机组，更具体的说，涉及一种夏季采用单级压缩供冷而冬季可实现带中间补气供暖的热泵系统，用以提高冬季热源温度较低时热泵系统的供暖效率。

背景技术：

随着环保要求的不断提高，空气源热泵由于节能环保的技术特点正在得到广泛的应用。单级压缩循环在冬季供暖时，由于压缩比高，系统效率较低，应用受到一定的限制。为了提高空气源热泵系统效率，并可以在-25℃室外温度下实现供暖，采用双级压缩循环。

但是，采用双级压缩实现冬季供热时，如果按照能够满足-25℃室外温度供暖热负荷需要进行系统设计，夏季供冷时系统配置的供冷量远远大于建筑物的冷负荷，在夏季运行时系统中会有一半以上机组闲置，形成浪费。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，通过提供一种带中间补气的热泵系统，来实现夏季制冷和冬季供暖，用以提高冬季热源温度较低时热泵系统的效率，减少机组使用量，降低系统初投资。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种带中间补气的热泵系统，包括压缩机、四通换向阀、室外换热器、室内换热器、第一节流阀、第二节流阀、第三节流阀、第一阀门、第二阀门和中间冷却器，所述压缩机的排气端与所述四通换向阀第一接口连接，所述压缩机的吸气端与所述四通换向阀的第三接口连接，所述四通换向阀的第二接口经所述室外换热器分别与所述第一节流阀出口和第一阀门进口连接，所述中间冷却器的液体出口经所述第二阀门与所述第一节流阀进口连接；所述中间冷却器的排气口与所述压缩机的补气口连接，所述室内换热器的第二接口分别与所述第二节流阀进口和第三节流阀出口连接，所述第二节流阀出口与所述中间冷却器进口连接，所述第三节流阀进口与所述第一阀门的出口连接，所述室内换热器的第一接口与所述四通换向阀的第四接口连接；

夏季供冷运行时，工质自所述压缩机压缩升压后通过所述四通换向阀进入所述室外换热器中冷凝散热，工质冷凝散热后经过所述第一阀门进入第三节流阀节流降压后，进入所述室内换热器蒸发吸热，产生制冷现象，再经过所述四通换向阀回到所述压缩机，完成供冷循环；

冬季供暖运行时，工质自所述压缩机压缩升压后经所述四通换向阀进入所述室内换热器冷凝散热，产生制热现象，工质在所述室内换热器中冷凝散热后经所述第二节流阀节流降压进入所述中间冷却器，节流后的闪蒸气经过所述中间冷却器进入所述压缩机补气，节流后的液体经所述中间冷却器和第二阀门进入所述第一节流阀节流降压，节流降压后的工质在所述室外换热器中蒸发吸热后经过所述四通换向阀回到所述压缩机，完成供暖循环。

另一种带中间补气的热泵系统，包括压缩机、四通换向阀、室外换热器、室内换热器、中间冷却器、第一阀门、第二阀门、第四节流阀和第五节流阀，所述压缩机的排气端与所述四通换向阀的第一接口连接，所述压缩机的吸气端与所述四通换向阀的第三接口连接，所述四通换向阀的第二接口经所述室外换热器分别与所述第五节流阀出口和第一阀门进口连接，所述中间冷却器的液体出口经所述第二阀门与所述第五节流阀进口连接；所述中间冷却器的排气口与所述压缩机的补气口连接，所述室内换热器的第二接口通过所述第四节流阀分别与所述中间冷却器的进口和所述第一阀门的出口连接，所述室内换热器的第一接口与所述四通换向阀的第四接口连接；

夏季供冷运行时，工质自所述压缩机压缩升压后通过所述四通换向阀进入所述室外换热器中冷凝散热，工质冷凝散热后经过所述第一阀门进入所述第四节流阀节流降压后，进入所述室内换热器蒸发吸热，产生制冷现象，再经过所述四通换向阀回到所述压缩机，完成供冷循环；

冬季供暖运行时，工质自所述压缩机压缩升压后经所述四通换向阀进入所述室内换热器冷凝散热，产生制热现象，工质在所述室内换热器中冷凝散热后经所述第四节流阀节流降压进入所述中间冷却器，节流后的闪蒸气经过所述中间冷却器进入所述压缩机补气，节流后的液体经所述中间冷却器和第二阀门进入第五节流阀节流降压，节流降压后的工质在所述室外换热器中蒸发吸热后经过所述四通换向阀回到所述压缩机，完成供暖循环。

所述第一阀门和第二阀门为单向阀或电磁阀。

所述室外换热器和室内换热器为风冷式换热器或水冷式换热器。

所述压缩机压缩机为涡旋压缩机、转子压缩机、螺杆压缩机或活塞压缩机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、在室外温度较低时，系统效率高：本发明的热泵系统在冬季室外温度较低时，采用中间补气的双级压缩循环，压缩机压缩比小，系统效率高。

2、夏季供冷时，单级压缩循环的供冷量可满足建筑物的冷负荷，冬季供暖时，中间补气的双级压缩的供热量可满足建筑物的热负荷，减少了机组的使用量，降低了系统的能耗，节省了系统的初投资成本。

3、系统简单：本发明系统结构简单，可以在夏季供冷、冬季供暖时选用高效的循环方式。

附图说明

图1所示为本发明采用三个节流阀的带中间补气的热泵系统示意图；

图2所示为本发明采用二个节流阀的带中间补气的热泵系统示意图；

图3所示为四通换向阀的接口示意图。

图中：1.压缩机，2.四通换向阀，2-1.四通换向阀第一接口，2-2.四通换向阀第二接口，2-3.四通换向阀第三接口，2-4.四通换向阀第四接口，3.室外换热器，4-1.第一阀门，4-2.第二阀门，5-1.第一节流阀，5-2.第二节流阀，5-3.第三节流阀，5-4.第四节流阀，5-5.第五节流阀，6.中间冷却器，7.室内换热器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

本发明采用三个节流阀的带中间补气的热泵系统示意图如图1所示，包括压缩机1、四通换向阀2、室外换热器3、室内换热器7、第一节流阀5-1、第二节流阀5-2、第三节流阀5-3、第一阀门4-1、第二阀门4-2和中间冷却器6，所述压缩机1的排气端与所述四通换向阀2的第一接口2-1连接，所述压缩机1的吸气端与所述四通换向阀2的第三接口2-3连接，所述四通换向阀2的第二接口2-2经所述室外换热器3分别与所述第一节流阀5-1出口和第一阀门4-1进口连接，所述中间冷却器6的液体出口经所述第二阀门4-2与所述第一节流阀5-1的进口连接；所述中间冷却器6的排气口与所述压缩机1的补气口连接，所述室内换热器7的第二接口分别与所述第二节流阀5-2进口和第三节流阀5-3出口连接，所述第二节流阀5-2出口与所述中间冷却器6进口连接，所述第三节流阀5-3进口与所述第一阀门4-1的出口连接，所述室内换热器7的第一接口与所述四通换向阀的第四接口2-4连接。

四通换向阀的接口示意图如图3所示，对于制冷工况，四通换向阀第一接口2-1与四通换向阀第二接口2-2相通，四通换向阀第三接口2-3与四通换向阀第四接口2-4相通；对于制热工况，四通换向阀第一接口2-1与四通换向阀第四接口2-4相通，四通换向阀第二接口2-2与所述四通换向阀第三接口2-3相通。

夏季供冷运行时为单级压缩，工质自所述压缩机1压缩升压后通过所述四通换向阀2进入所述室外换热器3中冷凝散热，工质冷凝散热后经过所述第一阀门4-1进入第三节流阀5-3节流降压后，进入所述室内换热器7蒸发吸热，产生制冷现象，再经过所述四通换向阀2回到所述压缩机1，完成供冷循环。

冬季供暖运行时为带中间补气的双级压缩，工质自所述压缩机1压缩升压后经所述四通换向阀2进入所述室内换热器7冷凝散热，产生制热现象，工质在所述室内换热器7中冷凝散热后经所述第二节流阀5-2节流降压进入所述中间冷却器6，节流后的闪蒸气经过所述中间冷却器6进入所述压缩机1补气，节流后的液体经所述中间冷却器6和第二阀门4-2进入所述第一节流阀5-1节流降压，节流降压后的工质在所述室外换热器3中蒸发吸热后经过所述四通换向阀2回到所述压缩机，完成供暖循环。

实施例2

本发明采用二个节流阀的带中间补气的热泵系统示意图如图2所示，包括压缩机1、四通换向阀2、室外换热器3、室内换热器7、中间冷却器6、第一阀门4-1、第二阀门4-2、第四节流阀5-4和第五节流阀5-5，所述压缩机1的排气端与所述四通换向阀2的第一接口2-1连接，所述压缩机1的吸气端与所述四通换向阀2的第三接口2-3连接，所述四通换向阀2的第二接口2-2经所述室外换热器3分别与所述第五节流阀5-5出口和第一阀门4-1进口连接，所述中间冷却器6的液体出口经所述第二阀门4-2与所述第五节流阀5-5进口连接；所述中间冷却器6的排气口与所述压缩机1的补气口连接，所述室内换热器7的第二接口通过所述第四节流阀5-4分别与所述中间冷却器6的进口和所述第一阀门4-1的出口连接，所述室内换热器7的第一接口与所述四通换向阀2的第四接口2-4连接。

四通换向阀的接口示意图如图3所示，对于制冷工况，四通换向阀第一接口2-1与四通换向阀第二接口2-2相通，四通换向阀第三接口2-3与四通换向阀第四接口2-4相通；对于制热工况，四通换向阀第一接口2-1与四通换向阀第四接口2-4相通，四通换向阀第二接口2-2与所述四通换向阀第三接口2-3相通。

夏季供冷运行时为单级压缩，工质自所述压缩机1压缩升压后通过所述四通换向阀2进入所述室外换热器3中冷凝散热，工质冷凝散热后经过所述第一阀门4-1进入所述第四节流阀5-4节流降压后，进入所述室内换热器7蒸发吸热，产生制冷现象，再经过所述四通换向阀2回到所述压缩机1，完成供冷循环；

冬季供暖运行时为带中间补气的双级压缩，工质自所述压缩机1压缩升压后经所述四通换向阀2进入所述室内换热器7冷凝散热，产生制热现象，工质在所述室内换热器7中冷凝散热后经所述第四节流阀5-4节流降压进入所述中间冷却器6，节流后的闪蒸气经过所述中间冷却器6进入所述压缩机1补气，节流后的液体经所述中间冷却器6和第二阀门4-2进入第五节流阀5-5节流降压，节流降压后的工质在所述室外换热器3中蒸发吸热后经过所述四通换向阀2回到所述压缩机1，完成供暖循环。

上述两个实施例中，所述第一阀门4-1和第二阀门4-2为单向阀或电磁阀。

所述室外换热器3和室内换热器7为风冷式换热器或水冷式换热器。

所述压缩机1为涡旋压缩机、转子压缩机、螺杆压缩机或活塞压缩机。

所述中间冷却器6多用氟用中间冷却器。

所述第一节流阀、所述第二节流阀、所述第三节流阀、第四节流阀和第五节流阀为电子膨胀阀、热力膨胀阀、毛细管或孔板节流装置。

所述四通换向阀可由多个电磁阀代替或由多个三通阀代替。

本发明的热泵系统在冬季室外温度较低时，采用中间补气的双级压缩循环，压缩机压缩比小，系统效率高。夏季供冷时，单级压缩循环的供冷量可满足建筑物的冷负荷，冬季供暖时，中间补气的双级压缩的供热量可满足建筑物的热负荷，本发明提高了系统的效率，降低了系统的能耗，节省了系统的成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。