一种可实现单机压缩和复叠压缩转换功能的水源热泵装置的制作方法

本实用新型涉及一种水源热泵供热装置，特别涉及一种可实现单机压缩和复叠压缩转换功能的水源热泵装置。

背景技术：

单机压缩和复叠压缩是常用的两种制冷循环。在热源侧和用热侧的温差不大时，采用单机压缩即可满足运行要求。在热源侧和用热侧的温差较大时，需要采用复叠压缩满足运行要求。

对于目前的热泵产品而言，无论是单级压缩机组，还是复叠机组，都只能在单一模式下运行。但在某些应用条件下，比如在20℃的废水中取热，将一池水从30℃加热到80℃并恒温，如单一采用复叠压缩系统，在热水的升温阶段的加热效率相对较低。如果在30℃加热到65℃区间使用单机压缩，在65℃到80℃区间升温加热和在80℃恒温，采用复叠压缩，可以提高热泵机组的运行效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种可实现单机压缩和复叠压缩转换功能的水源热泵装置，既可以实现单级压缩供热运行，又可以实现复叠压缩供热运行的新型的热泵装置，在不同运行条件下达到最优的效率。

其技术方案是：由第一压缩机（1）、蒸发冷凝器（2）、第一膨胀阀（3）、蒸发器（4）、第一气液分离器（5）、第二压缩机（6）、第二冷凝器（7）、第二膨胀阀（8）、第二气液分离器（9）、第一电动阀（10）、第二电动阀（11）、第三电动阀（12）、缓冲水箱（13）、蓄热泵（14）、单向阀（15）组成，第一压缩机（1）与蒸发冷凝器（2）连接，蒸发冷凝器（2）与第一膨胀阀（3）连接，第一膨胀阀（3）与蒸发器（4）连接，蒸发器（4）出口与第一气液分离器（5）进口连接，第一气液分离器（5）出口与第一压缩机（1）吸气口连接；

第二压缩机（6）与第二冷凝器（7）连接，第二冷凝器（7）与第二膨胀阀（8）连接，第二膨胀阀（8）与蒸发冷凝器（2）连接，蒸发冷凝器（2）与第二气液分离器（9）进口连接，第二气液分离器（9）出口与第二压缩机（6）进气口连接；

缓冲水箱（13）进水口与蒸发冷凝器（2）水路出口连接，缓冲水箱（13）出水口与蓄热泵（14）连接，蓄热泵（14）与单向阀（15）连接，单向阀（15）与蒸发冷凝器（2）水路进水口连接。

优选的，蒸发冷凝器（2）进水口与第二冷凝器（7）进水口之间通过第一电动阀（10）、第二电动阀（11）连接，蒸发冷凝器（2）出水口与第二冷凝器（7）出水口之间通过第三电动阀（12）连接。

优选的，上述的蒸发冷凝器（2）设有两个制冷剂通路，一个水路通路。

优选的，上述的缓冲水箱（13）为承压水箱，内置电辅助。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设有两组压缩机，蒸发器和冷凝器，且蒸发冷凝器设有两个制冷剂通路，一个水路通路，这样，既可以实现单级压缩供热运行，又可以实现复叠压缩供热运行的新型的热泵装置，在不同运行条件下达到最优的效率。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图；

附图2是复叠压缩供热运行模式的结构示意图；

附图3是单级压缩供热运行模式的结构示意图；

上图中：第一压缩机1、蒸发冷凝器2、第一膨胀阀3、蒸发器4、第一气液分离器5、第二压缩机6、第二冷凝器7、第二膨胀阀8、第二气液分离器9、第一电动阀10、第二电动阀11、第三电动阀12、缓冲水箱13、蓄热泵14、单向阀15。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照附图1，本实用新型提到的一种可实现单机压缩和复叠压缩转换功能的水源热泵装置，由第一压缩机1、蒸发冷凝器2、第一膨胀阀3、蒸发器4、第一气液分离器5、第二压缩机6、第二冷凝器7、第二膨胀阀8、第二气液分离器9、第一电动阀10、第二电动阀11、第三电动阀12、缓冲水箱13、蓄热泵14、单向阀15组成，第一压缩机1与蒸发冷凝器2连接，蒸发冷凝器2与第一膨胀阀3连接，第一膨胀阀3与蒸发器4连接，蒸发器4出口与第一气液分离器5进口连接，第一气液分离器5出口与第一压缩机1吸气口连接；

第二压缩机6与第二冷凝器7连接，第二冷凝器7与第二膨胀阀8连接，第二膨胀阀8与蒸发冷凝器2连接，蒸发冷凝器2与第二气液分离器9进口连接，第二气液分离器9出口与第二压缩机6进气口连接；

缓冲水箱13进水口与蒸发冷凝器2水路出口连接，缓冲水箱13出水口与蓄热泵14连接，蓄热泵14与单向阀15连接，单向阀15与蒸发冷凝器2水路进水口连接。

优选的，蒸发冷凝器2进水口与第二冷凝器7进水口之间通过第一电动阀10、第二电动阀11连接，蒸发冷凝器2出水口与第二冷凝器7出水口之间通过第三电动阀12连接。

优选的，上述的蒸发冷凝器2设有两个制冷剂通路，一个水路通路。

优选的，上述的缓冲水箱13为承压水箱，内置电辅助。

本实用新型包括两种运行模式，一种是复叠压缩供热运行模式，一种是单级压缩供热运行模式。

a、复叠压缩供热运行模式，参照附图2：

1）第一压缩机排出的高温高压制冷剂气体进入蒸发冷凝器；在蒸发冷凝器中释放热量变成液体，制冷剂液体经过第一膨胀阀进入蒸发器吸热，变成气体后进入第一气液分离器，然后被压缩机吸入；

2）第二压缩机排出的高温高压制冷剂气体进入第二冷凝器，释放热量将供热回水加热，自身变成制冷剂液体。制冷剂液体经过第二膨胀阀，进入蒸发冷凝器吸热,变成制冷剂气体后，进入第二气液分离器，在被第二压缩机吸入压缩；

3）供热回水经过第一电动阀进入第二冷凝器被加热。第二电动阀、第三电动阀处于关闭状态；

4）蓄热泵运行，将水从缓冲水箱中抽出，经过单向阀进入蒸发冷凝器，然后从蒸发冷凝器出来，返回到缓冲水箱。

b、单级压缩供热运行模式，参照附图3：

1)第一压缩机排出的高温高压制冷剂气体进入蒸发冷凝器；在蒸发冷凝器中释放热量变成液体，制冷剂液体经过第一膨胀阀进入蒸发器吸热，变成气体后进入第一气液分离器，然后被第一压缩机吸入；

2)供热回水经过第二电动阀进入蒸发冷凝器被加热，经过第三电动阀流出。第一电动阀处于关闭状态；

3)第二压缩机停止运行；

4)蓄热泵停止运行。

以上所述，仅是本实用新型的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本实用新型要求保护的范围。

技术特征：

1.一种可实现单机压缩和复叠压缩转换功能的水源热泵装置，其特征是：由第一压缩机（1）、蒸发冷凝器（2）、第一膨胀阀（3）、蒸发器（4）、第一气液分离器（5）、第二压缩机（6）、第二冷凝器（7）、第二膨胀阀（8）、第二气液分离器（9）、第一电动阀（10）、第二电动阀（11）、第三电动阀（12）、缓冲水箱（13）、蓄热泵（14）、单向阀（15）组成，第一压缩机（1）与蒸发冷凝器（2）连接，蒸发冷凝器（2）与第一膨胀阀（3）连接，第一膨胀阀（3）与蒸发器（4）连接，蒸发器（4）出口与第一气液分离器（5）进口连接，第一气液分离器（5）出口与第一压缩机（1）吸气口连接；

第二压缩机（6）与第二冷凝器（7）连接，第二冷凝器（7）与第二膨胀阀（8）连接，第二膨胀阀（8）与蒸发冷凝器（2）连接，蒸发冷凝器（2）与第二气液分离器（9）进口连接，第二气液分离器（9）出口与第二压缩机（6）进气口连接；

缓冲水箱（13）进水口与蒸发冷凝器（2）水路出口连接，缓冲水箱（13）出水口与蓄热泵（14）连接，蓄热泵（14）与单向阀（15）连接，单向阀（15）与蒸发冷凝器（2）水路进水口连接。

2.根据权利要求1所述的可实现单机压缩和复叠压缩转换功能的水源热泵装置，其特征是：蒸发冷凝器（2）进水口与第二冷凝器（7）进水口之间通过第一电动阀（10）、第二电动阀（11）连接，蒸发冷凝器（2）出水口与第二冷凝器（7）出水口之间通过第三电动阀（12）连接。

3.根据权利要求2所述的可实现单机压缩和复叠压缩转换功能的水源热泵装置，其特征是：所述的蒸发冷凝器（2）设有两个制冷剂通路，一个水路通路。

4.根据权利要求2所述的可实现单机压缩和复叠压缩转换功能的水源热泵装置，其特征是：所述的缓冲水箱（13）为承压水箱，内置电辅助。

技术总结
本实用新型提到的一种可实现单机压缩和复叠压缩转换功能的水源热泵装置，其技术方案是：第一压缩机与蒸发冷凝器连接，蒸发冷凝器与第一膨胀阀连接，第一膨胀阀与蒸发器连接，蒸发器出口与第一气分进口连接，第一气分出口与第一压缩机吸气口连接；第二压缩机与第二冷凝器连接，第二冷凝器通过第二膨胀阀连接蒸发冷凝器，蒸发冷凝器与第二气分进口连接，第二气分出口与第二压缩机进气口连接；缓冲水箱进水口与蒸发冷凝器水路出口连接出水口与蓄热泵连接，蓄热泵与单向阀连接，单向阀与蒸发冷凝器水路进水口连接。有益效果是：既可以实现单级压缩供热运行，又可以实现复叠压缩供热运行的新型的热泵装置，在不同运行条件下达到最优的效率。

技术研发人员：李钢;王惠坚;孙伟伟;于明;宗学花;尚小洁
受保护的技术使用者：山东美琳达再生能源开发有限公司
技术研发日：2019.05.27
技术公布日：2020.04.17