一种蓄能型空气源热泵系统技术方案

本发明专利技术属于热泵技术领域，尤其涉及一种蓄能型空气源热泵系统，包括压缩机、室内换热器、第一节流机构、室外换热器、换向阀和相变蓄能器；换向阀和室外换热器之间管路设有第一调节阀，换向阀和室内换热器之间管路设有第二调节阀；相变蓄能器第一端通过第一管路与第一调节阀和换向阀之间管路连通，第二端通过第二管路与第二调节阀和换向阀之间管路连通，第一管路和第二管路分别设有第三调节阀和第四调节阀；第一节流机构和室外换热器之间管路通过第三管路与第四调节阀和相变蓄能器第二端之间管路连通；第一节流机构和室内换热器之间管路通过第四管路与第三调节阀和相变蓄能器第一端之间管路连通。该系统提高了能效，对于节能具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种蓄能型空气源热泵系统
本专利技术属于热泵
，尤其涉及一种蓄能型空气源热泵系统。
技术介绍
空气源热泵有以取之不尽用之不竭的空气作为低位热源，适用地域范围广，设备利用率高等优点。但空气源热泵的特性与运行实践亦表明：(1)冬季空气源热泵日间室外空气温度较高时能效高，而夜间室外空气温度低时能效低，夏季空气源热泵日间室外空气温度较高时能效低，而夜间室外空气温度低时能效高，这与建筑的用能负荷刚好相反，空气源热泵制热性能与建筑负荷随室外气温变化相悖。(2)易受结除霜问题困扰，尤其对于夏热冬冷地区。上述问题导致其运行能耗高、适用性差、不经济，是制约空气源热泵运行和推广的重要因素。近年来，相变蓄能技术不断成熟和发展并已在建筑环境热舒适营造和节能领域取得良好效果，为空气源热泵进一步应用和推广提供了良好技术基础。因此，探索空气源热泵与蓄能技术的集成创新，化解空气源热泵的运行特性与环境、建筑用能需求之间的矛盾与制约并实现三者间的协同，以系统集成创新和过程节能为理念提高空气源热泵效率并拓广其应用地域范围对于我国建筑节能降耗具有重要意义。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是提供一种能效高、耗能低的蓄能型空气源热泵系统。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种蓄能型空气源热泵系统，包括制冷剂回路，所述制冷剂回路上设有压缩机、室内换热器、第一节流机构、室外换热器以及用于改变制冷剂流向的换向阀，该系统还包括相变蓄能器；所述换向阀和室外换热器之间的管路上设有第一调节阀，所述换向阀和室内换热器之间的管路上设有第二调节阀；所述相变蓄能器的第一端通过第一管路与所述第一调节阀和换向阀之间的管路连通，所述相变蓄能器的第二端通过第二管路与所述第二调节阀和换向阀之间的管路连通，所述第一管路和第二管路上分别设有第三调节阀和第四调节阀；所述第一节流机构和室外换热器之间的管路通过第三管路，与所述第四调节阀和相变蓄能器的第二端之间的管路连通；所述第一节流机构和室内换热器之间的管路通过第四管路，与所述第三调节阀和相变蓄能器的第一端之间的管路连通；所述第三管路和第四管路上分别设有第五调节阀和第六调节阀。进一步地，所述换向阀和压缩机之间的回气管路上设有气液分离器。进一步地，所述第一节流机构和室外换热器之间的管路上还设有第二节流机构。进一步地，该系统还包括第五管路，所述第五管路的一端与所述第二节流机构和室外换热器之间的管路连通；所述第五管路的另一端与所述第一节流机构和室内换热器之间的管路连通。进一步地，还包括储液器，所述储液器的输入端与所述第五管路连通，所述储液器的输出端与所述第一节流机构和第二节流机构之间的管路连通。进一步地，所述第五管路上设有相对设置的第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀和第二单向阀分设于所述储液器与所述第五管路连接端的两侧。所述第一单向阀用于防止制冷剂流入室外换热器，所述第二单向阀用于防止制冷剂流入室内换热器。进一步地，所述第一节流机构和第二节流机构均为膨胀阀。进一步地，所述换向阀为四通换向阀。进一步地，第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀、第四调节阀、第五调节阀和第六调节阀均为电磁阀。进一步地，所述相变蓄能器内填充有相变蓄能材料，本专利技术的相变蓄能材料为现有技术中常规的蓄能材料。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有以下有益效果：本专利技术基于能量时空转移的思想，综合空气能特点、空气源热泵技术和相变蓄能技术的优点，在制冷剂回路中创新性地增设了相变蓄能器和若干调节阀，通过对相关调节阀的控制，在夏天不仅能够实现正常制冷，而且能够实现夜间蓄冷、日间释冷；另外，本专利技术创新性地增设了第二节流机构，通过切换四通换向阀，即可将制冷模式改为制热模式，在相变蓄能器的辅助下，在冬天不仅能够实现正常制热，而且能够实现日间蓄热、夜间释热；即，本专利技术采用相变蓄能技术，科学化解了空气源热泵的运行特性与环境、建筑用能需求之间的矛盾与制约并实现了三者间的协同，提高了对设备的利用效率，提高了能效，降低了能耗，对于我国建筑的节能降耗具有重要意义。具体来讲：(1)夏季夜间温度较低时，将高效工作的空气源热泵制取的冷量储存在相变蓄能器中。当日间温度较高时，蓄能器可完全替代室外换热器或作为室外换热器的辅助设备，即蓄能器作为日间运行的冷凝器或冷凝器的一部分，从而节省了室外换热器或降低了室外换热器的工作强度，在提高空气源热泵系统日间制冷能效的同时，大大降低了系统的能耗；即：在夏季时，本专利技术的相变蓄能器可以夜间作为一个蒸发器并蓄冷，日间作为一个冷凝器吸收冷凝热。(2)冬季日间温度较高时，将高效工作的空气源热泵制取的热量储存在相变蓄能器中。当夜间温度较低时，蓄能器可完全替代室外换热器或者作为室外换热器的辅助设备，即蓄能器作为夜间运行的蒸发器或蒸发器的一部分，从而节省了室外换热器或降低了室外换热器的工作强度，在提高空气源热泵系统夜间制热能效的同时，大大降低了系统的能耗；即：在冬季时，本专利技术的相变蓄能器可以日间作为一个冷凝器蓄热，夜间作为一个蒸发器释放热量。附图说明图1为本专利技术实施例所述蓄能型空气源热泵系统的连接结构示意图；其中，1、压缩机；2、换向阀；3、室内换热器；4、第二单向阀；5、第一单向阀；6、相变蓄能器；7、储液器；8、第一节流机构；9、第二节流机构；10、气液分离器；11、室外换热器；12、第一调节阀；13、第三调节阀；14、第五调节阀；15、第六调节阀；16、第四调节阀；17、第二调节阀；18、第三管路；19、第四管路；20、第五管路；22、第一管路；23、第二管路。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。如图1所示，本实施例提供了一种蓄能型空气源热泵系统，其包括制冷剂回路，所述制冷剂回路上设有压缩机1、室内换热器3、第一节流机构8、室外换热器11以及用于改变制冷剂流向的换向阀2，该系统还包括相变蓄能器6；所述换向阀2和室外换热器11之间的管路上设有第一调节阀12，所述换向阀2和室内换热器3之间的管路上设有第二调节阀17。所述相变蓄能器6的第一端通过第一管路22与所述第一调节阀12和换向阀2之间的管路连通，所述相变蓄能器6的第二端通过第二管路23与所述第二调节阀17和换向阀2之间的管路连通，所述第一管路22和第二管路23上分别设有第三调节阀13和第四调节阀16。所述第一节流机构8和室外换热器11之间的管路通过第三管路18，与所述第四调节阀16和相变蓄能器6的第二端之间的管路连通；所述第一节流机构8和室内换热器3之间的管路通过第四管路19，与所述第三调节阀13和相变蓄能器6的第一端之间的管路连通；所述第三管路18和第四管路19上分别设有第五调节阀14和第六调节阀1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄能型空气源热泵系统，包括制冷剂回路，所述制冷剂回路上设有压缩机(1)、室内换热器(3)、第一节流机构(8)、室外换热器(11)以及用于改变制冷剂流向的换向阀(2)，其特征在于，还包括相变蓄能器(6)；所述换向阀(2)和室外换热器(11)之间的管路上设有第一调节阀(12)，所述换向阀(2)和室内换热器(3)之间的管路上设有第二调节阀(17)；所述相变蓄能器(6)的第一端通过第一管路(22)与所述第一调节阀(12)和换向阀(2)之间的管路连通，所述相变蓄能器(6)的第二端通过第二管路(23)与所述第二调节阀(17)和换向阀(2)之间的管路连通，所述第一管路(22)和第二管路(23)上分别设有第三调节阀(13)和第四调节阀(16)；所述第一节流机构(8)和室外换热器(11)之间的管路通过第三管路(18)，与所述第四调节阀(16)和相变蓄能器(6)的第二端之间的管路连通；所述第一节流机构(8)和室内换热器(3)之间的管路通过第四管路(19)，与所述第三调节阀(13)和相变蓄能器(6)的第一端之间的管路连通；所述第三管路(18)和第四管路(19)上分别设有第五调节阀(14)和第六调节阀(15)。...

【技术特征摘要】
1.一种蓄能型空气源热泵系统，包括制冷剂回路，所述制冷剂回路上设有压缩机(1)、室内换热器(3)、第一节流机构(8)、室外换热器(11)以及用于改变制冷剂流向的换向阀(2)，其特征在于，还包括相变蓄能器(6)；所述换向阀(2)和室外换热器(11)之间的管路上设有第一调节阀(12)，所述换向阀(2)和室内换热器(3)之间的管路上设有第二调节阀(17)；所述相变蓄能器(6)的第一端通过第一管路(22)与所述第一调节阀(12)和换向阀(2)之间的管路连通，所述相变蓄能器(6)的第二端通过第二管路(23)与所述第二调节阀(17)和换向阀(2)之间的管路连通，所述第一管路(22)和第二管路(23)上分别设有第三调节阀(13)和第四调节阀(16)；所述第一节流机构(8)和室外换热器(11)之间的管路通过第三管路(18)，与所述第四调节阀(16)和相变蓄能器(6)的第二端之间的管路连通；所述第一节流机构(8)和室内换热器(3)之间的管路通过第四管路(19)，与所述第三调节阀(13)和相变蓄能器(6)的第一端之间的管路连通；所述第三管路(18)和第四管路(19)上分别设有第五调节阀(14)和第六调节阀(15)。2.根据权利要求1所述的蓄能型空气源热泵系统，其特征在于，所述换向阀(2)和压缩机(1)之间的回气管路上设有气液分离器(10)。3.根据权利要求1所述的蓄能型空气源热泵系统，其特征在于，所述第一节流机构(8)和室外换热器...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡文举，贾鹏，徐荣吉，高岩，史永征，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京,11