空气源热泵系统的制作方法

文档序号:15608944发布日期:2018-10-09 20:08阅读:348来源:国知局

本实用新型涉及空气处理设备技术领域,特别是一种空气源热泵系统。



背景技术:

目前,供热温度85℃以上的大温差中高温热泵多采用自复叠空气源热泵,自复叠空气源热泵为采用非共沸混合工质的热泵系统,使用单台压缩机,非共沸混合工质经过压缩后在循环中经一次或者多次气液分离,使得整个循环中有两种以上成分的混合制冷剂同时流动和传递能量,在高沸点组分和低沸点组分之间实现自行复叠,从而达到制取高温热水(65℃以上)的目的,能够完成常规热泵循环中需要两级压缩或复叠式热泵才能达到甚至无法达到的高温。然而自复叠空气源热泵在低温高湿制热时蒸发器结霜会很严重,蒸发器结霜较厚时制热效果比较差,而现有技术均采用逆循环除霜,利用四通阀换向调节压缩机的排气方向,会存在四通阀换向噪音大、系统可靠性降低,且除霜时需要从热水侧吸热而造成用户舒适性降低的问题。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,而提供一种保证除霜时持续制热的空气源热泵系统。

一种空气源热泵系统,包括蓄热式余热回收装置和依次连通形成换热循环的压缩机、冷凝器、第一气液分离器、蒸发冷凝器和蒸发器,所述换热循环中设置有非共沸混合工质,所述蓄热式余热回收装置设置于所述压缩机和/或所述压缩机的排气管上,且所述非共沸混合工质能够经过所述蓄热式余热回收装置加热后回流至所述压缩机。

所述压缩机的排气口处于所述蓄热式余热回收装置中,且所述压缩机的排气管路贯穿所述蓄热式余热回收装置后与所述冷凝器连通。

所述冷凝器的一端与所述压缩机的排气口连通,另一端与所述第一气液分离器的入口连通,所述第一气液分离器的气态出口分别与所述蒸发冷凝器的高温流体入口和所述蒸发器的入口连通,液态出口通过第一节流装置与所述蒸发冷凝器的低温流体入口连通,所述蒸发冷凝器的高温流体出口通过第二节流装置与所述蒸发器的入口连通,所述蒸发冷凝器的低温流体出口和所述蒸发器的出口于第一节点合流后与所述压缩机的进气口连通。

所述空气源热泵系统还包括余热加热管路,所述第一节点与所述压缩机之间设置有第三电磁阀,所述余热加热管路并联设置于所述第三电磁阀的两端,且部分所述余热加热管路设置于所述蓄热式余热回收装置中。

所述余热加热管路上设置有第四电磁阀,所述第四电磁阀控制所述余热加热管路的通断。

所述气液分离器的气态出口与所述蒸发器的入口之间设置有第一电磁阀。

所述蒸发器的出口分别通过并联设置的第三节流装置和第二电磁阀与所述第一节点连通。

所述空气源热泵系统还包括第二气液分离器,所述第二气液分离器的入口与所述第一节点连通,且所述第二气液分离器的气态出口与所述压缩机的排气口连通。

所述蒸发器上设置有除霜感温包。

一种上述的空气源热泵系统的控制方法,包括:

制热模式,第一电磁阀、第四电磁阀和第二节流装置关闭,第二电磁阀、第三电磁阀、第一节流装置和第三节流装置打开,非共沸混合工质依次经过压缩机、冷凝器、气液分离器、蒸发冷凝器和蒸发器后回流至压缩机。

制热除霜模式,第二电磁阀、第三电磁阀和第二节流装置关闭,第一电磁阀、第四电磁阀、第一节流装置和第三节流装置打开,非共沸混合工质依次经过压缩机、冷凝器、气液分离器、蒸发冷凝器、蒸发器和蓄热式余热回收装置后回流至压缩机。

若所述除霜感温包的温度低于设定温度,则所述空气源热泵系统由制热模式切换至制热除霜模式;

若所述除霜感温包的温度高于设定温度,则所述空气源热泵系统由制热除霜模式切换至制热模式。

本实用新型提供的空气源热泵系统,不使用四通阀,解决了四通阀的换向噪音及四通阀频繁换向而造成的系统可靠性下降的问题,有效的保证压缩机的排气始终能够为冷凝器提供热量,保证进行连续制热,并通过设置蓄热式余热回收装置能够有效的回收压缩机及其排气的余热,并在系统进行除霜模式时,为液态非共沸工质进行加热,保证系统能够进行正常的换热循环,提高能量利用率。

附图说明

图1为本实用新型提供的空气源热泵系统的空气源热泵系统的结构示意图;

图中:

1、压缩机;2、冷凝器;3、第一气液分离器;4、蒸发冷凝器;5、蒸发器;6、蓄热式余热回收装置;7、余热加热管路;8、第三电磁阀;9、第四电磁阀;10、第一电磁阀;11、第三节流装置;12、第二电磁阀;13、第二气液分离器;14、第一节流装置;15、第二节流装置。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

如图1所示的空气源热泵系统,包括蓄热式余热回收装置6和依次连通形成换热循环的压缩机1、冷凝器2、第一气液分离器3、蒸发冷凝器4和蒸发器5,所述换热循环中设置有非共沸混合工质,所述蓄热式余热回收装置6设置于所述压缩机1和/或所述压缩机1的排气管上,且所述非共沸混合工质能够经过所述蓄热式余热回收装置6加热后回流至所述压缩机1,所述蓄热式余热回收装置6能够对压缩机1及其排气的余热进行回收,并在系统进行除霜过程中利用回收的余热对非共沸混合工质进行加热,保证经过蒸发器5的除霜过程后的液态非共沸混合工质有足够的热量进行蒸发,并且提高了能量利用率。

所述压缩机1的排气口处于所述蓄热式余热回收装置6中,且所述压缩机1的排气管路贯穿所述蓄热式余热回收装置6后与所述冷凝器2连通,保证实施蓄热式余热回收装置6能够尽可能的回收压缩机1及其排气的热量。

所述冷凝器2的一端与所述压缩机1的排气口连通,另一端与所述第一气液分离器3的入口连通,所述第一气液分离器3的气态出口分别与所述蒸发冷凝器4的高温流体入口和所述蒸发器5的入口连通,液态出口通过第一节流装置14与所述蒸发冷凝器4的低温流体入口连通,所述蒸发冷凝器4的高温流体出口通过第二节流装置15与所述蒸发器5的入口连通,所述蒸发冷凝器4的低温流体出口和所述蒸发器5的出口于第一节点合流后与所述压缩机1的进气口连通,压缩机1的排气在冷凝器2中放热进行热水或热风的制取,其中大量高沸点组分的工质和少量低沸点组分的工质凝结成液体,而大部分低沸点组分工质和少量高沸点组分工质仍保持为气体状态,而气体状态和液体进入所述第一气液分离器3后,气体状态的混合工质经过第一气液分离器3的气态出口根据需要通过蒸发冷凝器4和第二节流装置15进入蒸发器5或直接进入蒸发器5中,液体经过第一气液分离器3的液态出口和第一节流装置14后进入蒸发冷凝器4中进行吸热,气体状态的混合工质和液体的混合工质在蒸发冷凝器4中进行热交换,并且热交换后的气体状体的混合工质经过第二节流装置15后进入蒸发器5中吸热,经过蒸发器5的混合工质和由蒸发冷凝器4的低温流体出口排除的混合工质在第一节点混合后回流至压缩机1中形成循环。

所述空气源热泵系统还包括余热加热管路7,所述第一节点与所述压缩机1之间设置有第三电磁阀8,所述余热加热管路7并联设置于所述第三电磁阀8的两端,且部分所述余热加热管路7设置于所述蓄热式余热回收装置6中,当需要对经过第一节点的混合工质进行加热时,关闭第三电磁阀8,使混合工质经过余热加热管路7,并在蓄热式余热回收装置6中进行加热后,回流至压缩机1中,保证进入压缩机1的混合工质能够进行蒸发。

所述余热加热管路7上设置有第四电磁阀9,所述第四电磁阀9控制所述余热加热管路7的通断,在正常制热或混合工质不需要加热的情况下,第四电磁阀9处于关闭状态,此时蓄热式余热回收装置6进行热回收,当第四电磁阀9打开时,此时蓄热式余热回收装置6处于想混合工质放热状态。

所述第一气液分离器3的气态出口与所述蒸发器5的入口之间设置有第一电磁阀10,能够根据需要使气液分离器的气态出口是否与蒸发器5直接连通。

所述蒸发器5的出口分别通过并联设置的第三节流装置11和第二电磁阀12与所述第一节点连通,经过蒸发器5的混合工质能够在第三节流装置11的节流作用下降压,也能够直接通过第二电磁阀12。

所述空气源热泵系统还包括第二气液分离器13,所述第二气液分离器13的入口与所述第一节点连通,且所述第二气液分离器13的气态出口与所述压缩机1的排气口连通。

所述蒸发器5上设置有除霜感温包,利用除霜感温包检测空气源热泵系统的蒸发器5是否需要进行除霜。

一种上述的空气源热泵系统的控制方法,包括:

制热模式,第一电磁阀10、第四电磁阀9和第二节流装置15关闭,第二电磁阀12、第三电磁阀8、第一节流装置14和第三节流装置11打开,非共沸混合工质依次经过压缩机1、冷凝器2、气液分离器、蒸发冷凝器4和蒸发器5后回流至压缩机1。

制热除霜模式,第二电磁阀12、第三电磁阀8和第二节流装置15关闭,第一电磁阀10、第四电磁阀9、第一节流装置14和第三节流装置11打开,非共沸混合工质依次经过压缩机1、冷凝器2、气液分离器、蒸发冷凝器4、蒸发器5和蓄热式余热回收装置6后回流至压缩机1。

若所述除霜感温包的温度低于设定温度,则所述空气源热泵系统由制热模式切换至制热除霜模式;

若所述除霜感温包的温度高于设定温度,则所述空气源热泵系统由制热除霜模式切换至制热模式。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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