一种连续供热的空气源热泵机组制造技术

本发明专利技术涉及一种连续供热的空气源热泵机组，包括压缩机单元、室内水换热单元、准二级压缩单元、室外空气换热单元以及融霜分路单元。本发明专利技术的空气源热泵机组利用低环境温度工况下空气源热泵全新的准二级压缩、水侧双级换热及多分路式取热与轮动式融霜技术方案，首先对压缩机增设补气口，在系统中增设中间板式换热器，以构成准二级压缩热泵循环；其次，室内水换热单元采用双级换热，设置两级换热器，以最大限度的提高循环水的温度和供回水温；最后，将空气源热泵室外空气换热器设置为至少两个可独立运行的分路取热与融霜系统，逐一轮动地对每个分路的氟‑空气换热机构进行融霜操作，从而实现轮动精准融霜和连续供热。

An air source heat pump unit with continuous heating

The invention relates to a continuous heating air source heat pump unit, which includes a compressor unit, an indoor water heat exchange unit, a quasi two stage compression unit, an outdoor air heat exchange unit, and a defrosting unit. The air source heat pump unit of the invention makes use of the new quasi two stage compression, water side double stage heat transfer and multi shunt heat transfer and wheel moving defrosting technology under the low ambient temperature condition. First, the compressor is added to the compressor, and the intermediate plate heat exchanger is added in the system to form a quasi two stage compression heat pump cycle. In the indoor water heat transfer unit, the two stage heat exchanger is used to set the heat exchanger to maximize the temperature of the circulating water and the temperature of the return water. Finally, the air source heat pump outdoor air heat exchanger is set up to at least two separate running heat transfer and defrosting systems, and the air of each branch is changed one by one. The heat mechanism is used for defrosting operation so as to achieve wheel precision defrosting and continuous heating.

【技术实现步骤摘要】
一种连续供热的空气源热泵机组
本专利技术涉及一种空气源热泵机组，特别是涉及一种连续供热的空气源热泵机组。
技术介绍
空气源热泵是一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置，它是热泵的一种形式。空气源热泵适用范围广泛，一年四季都能够运行，无需专人看守，运行成本低，节能的效果非常突出，属于环保型的产品。其在运行过程中没有污染物的排放，同时也不会对人体造成损害，拥有良好的社会效益，因此在我国冬冷夏热地区采暖、制冷中得到广泛的应用。但在北方寒冷地区(淮河北域)，随着室外温度降低，空气源热泵的应用产生诸多问题：压缩机吸气压力变低，压缩比变大，排气温度变高，制热能力和能效大幅降低等问题，这些问题严重影响到热泵机组的运行可靠性和供热系统稳定性。同时，空气源热泵机组冬季运行时，当室外侧空气换热器表面温度低于周围空气的露点温度且低于0℃时，换热器表面就会结霜。霜的形成使得换热器传热效果恶化，且增加了空气流动阻力，使得机组的供热能力降低，严重时机组会停止运行影响热泵机组供热。空气源热泵冬季室外换热器结霜与融霜是目前制约其应用和发展的关键共性问题。目前，空气源热泵的融霜方式通常有：自然融霜法、逆循环融霜法、电融霜法等。而在实际效果来看，这些常规的方法都存在着不足和缺陷，无法实现融霜工况的连续供热，往往会造成压缩机的频繁启停以及四通换向阀的频繁切换，也会造成热泵供水温度波动，影响室内供热效果等。再者，现有空气源热泵供水温度偏低，流量过小，导致输送能耗过高，不利于节能。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有空气源热泵低温下制热能力和能效大幅降低，且无法实现融霜工况的连续供热的问题，提出一种连续供热的空气源热泵机组，以实现融霜工况的连续供热，且可以最大限度的提高循环水的温度和供回水温差，从而提升循环水的输送效率。为实现上述目的，本专利技术提供了一种连续供热的空气源热泵机组，包括压缩机单元、室内水换热单元、准二级压缩单元、室外空气换热单元以及融霜分路单元；所述压缩机单元包括依次连接的气液分离器、压缩机、油分离器、连接机构；所述室内水换热单元包括与所述连接机构依次连接的氟气-水换热器、氟相变-水换热器，换热介质依次经过水入口、氟相变-水换热器、氟气-水换热器、水出口；所述准二级压缩单元包括与所述氟相变-水换热器相连的板式换热器，所述板式换热器上分路设有制热回路以及与所述压缩机连通的准二级压缩回路；所述室外空气换热单元包括至少两组并联设置的氟-空气换热机构，所述氟-空气换热机构包括氟-空气换热器、并联设置在所述氟-空气换热器上的制热分路与融霜分路以及设置在所述氟-空气换热器上的风机，所述制热分路上设有分路制热电子膨胀阀和单向阀，所述融霜分路上设有分路融霜电磁阀；所述融霜分路单元包括设置在所述油分离器与连接机构之间的融霜通路，所述融霜通路上依次设有融霜电磁阀、双向导流机构，所述融霜电磁阀与双向导流机构的回液侧之间分路分别与所述融霜分路相连，所述双向导流机构的出液侧与连接机构之间分路分别与所述制热分路相连；所述空气源热泵机组在融霜时，每次仅对其中一组氟-空气换热机构进行融霜，依次流经融霜通路、其中至少一条融霜分路中的制冷工质与依次经氟气-水换热器、氟相变-水换热器、板式换热器换热后的制冷工质在双向导流机构的回液侧混流，并经双向导流机构的出液侧分路分别流向剩余氟-空气换热机构中的制热分路。优选地，所述连接机构为四通换向阀。优选地，所述室内水换热单元还包括设置在所述氟相变-水换热器与双向导流机构之间的制冷通路，所述制冷通路与所述制热回路并联设置，所述制冷通路上设有制冷电子膨胀阀以及与制热回路上的单向阀反向设置的单向阀。优选地，每一制热分路上分路制热电子膨胀阀和单向阀的两侧均并联设置有制冷分路，所述制冷分路上设有与所述分路制热电子膨胀阀相连的单向阀反向设置的单向阀。优选地，所述分路融霜电磁阀设置在所述融霜分路上的氟-空气换热器的制冷工质入口侧，所述融霜分路上的氟-空气换热器的制冷工质出口侧设有单向阀。优选地，与所述融霜分路相连的双向导流机构的回液管路上设有单向阀与手动截止阀。优选地，所述双向导流机构的出液侧上设有单向阀，且所述双向导流机构的出液侧与回液侧之间并联设有制冷通路，所述制冷通路上设有单向阀。优选地，在所述氟-空气换热器中，空气在风机的驱动下，依次通过制热分路、融霜分路。优选地，所述空气源热泵机组在融霜时，每次对其中一组氟-空气换热机构进行融霜，逐一轮动地对每一组氟-空气换热机构进行融霜操作。优选地，所述室外空气换热单元包括4～12组并联设置的氟-空气换热机构。优选地，所述制热回路直接与所述板式换热器相连并在后段设有单向阀，所述准二级压缩回路包括依次设置在管路上的准二级压缩电磁阀、准二级压缩电子膨胀阀、板式换热器、单向阀并最终与所述一级压缩机相连；在制热时，所述制热回路中的制冷工质与准二级压缩回路中的制冷工质在所述板式换热器中进行热交换。基于上述技术方案，本专利技术的优点是：本专利技术的连续供热的空气源热泵机组利用准二级压缩的补气增焓技术、水侧双级换热与分路轮动融霜和连续供热技术的结合，至少具有以下优点：1、采用补气增焓的准二级压缩降低了一级压缩的排气温度，降低了压缩比，提高了空气源热泵机组在低温工况的运行稳定性和能效，使空气源热泵机组的应用范围更广，从而使分路轮动融霜和连续供热技术方案的应用更为广阔；2、融霜工况时，准二级压缩系统与分路轮动融霜系统相耦合，有助于平滑压缩机吸排气量的波动，可避免因吸气压力过低而出现的保护性停机，进一步保障空气源热泵机组的运行稳定性；3、室内水换热单元采用双级换热的技术方案，分别设置氟相变-水换热器和氟气-水换热器，分别利用制冷工质的显热和潜热，可以最大限度的提高循环水的温度和供回水温差，从而提升循环水的输送效率；在冬天低温工况下，双级换热和分路轮动融霜相结合，能够进一步降低供热系统能耗；4、本专利技术的空气源热泵机组中某分路融霜时不影响其他分路制热，热泵机组可实现系统的连续供热，避免现有空气源热泵机组融霜时通过四通换向阀使机组制冷与制热频繁切换，提升了热泵机组有效供热时间与冬季总供热量，改善了空气源热泵冬季供热效果；5、本专利技术的空气源热泵机组中的四通换向阀仅用于夏季制冷和冬季制热转换时切换，融霜操作时不需要切换，大大减少四通换向阀(包括压缩机)的开关(启停)次数，提升了空气源热泵机组的可靠性；6、本专利技术的空气源热泵机组中室外空气换热部分增设的融霜换热回路使系统的换热面积增大，热泵机组制冷与制热的能效比提高；7、现有空气源热泵室外换热器的风机均为共用，采用启停一致方式，单风机的风量与噪音均较大，而本专利技术采用多分路空气换热器及其风机设计思路，降低了单风机的风量与噪声，机组整体噪音可较大幅度地降低。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为连续供热的空气源热泵机组示意图。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。本专利技术提供了一种连续供热的空气源热泵机组，如图1所示，其中示出了本专利技术的一种优选实施方式。本专利技术的空气源热泵机组包括压缩机单元、室内水换热单元、准二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续供热的空气源热泵机组，其特征在于：包括压缩机单元、室内水换热单元、准二级压缩单元、室外空气换热单元以及融霜分路单元；所述压缩机单元包括依次连接的气液分离器(9)、压缩机(1)、油分离器(2)、连接机构(3)；所述室内水换热单元包括与所述连接机构(3)依次连接的氟气‑水换热器(6‑2)、氟相变‑水换热器(6‑1)，换热介质依次经过水入口(16)、氟相变‑水换热器(6‑1)、氟气‑水换热器(6‑2)、水出口(15)；所述准二级压缩单元包括与所述氟相变‑水换热器(6‑1)相连的板式换热器(17)，所述板式换热器(17)上分路设有制热回路以及与所述压缩机(1)连通的准二级压缩回路；所述室外空气换热单元包括至少两组并联设置的氟‑空气换热机构，所述氟‑空气换热机构包括氟‑空气换热器、并联设置在所述氟‑空气换热器上的制热分路与融霜分路以及设置在所述氟‑空气换热器上的风机，所述制热分路上设有分路制热电子膨胀阀和单向阀(8)，所述融霜分路上设有分路融霜电磁阀；所述融霜分路单元包括设置在所述油分离器(2)与连接机构(3)之间的融霜通路，所述融霜通路上依次设有融霜电磁阀(4)、双向导流机构(10)，所述融霜电磁阀(4)与双向导流机构(10)的回液侧之间分路分别与所述融霜分路相连，所述双向导流机构(10)的出液侧与连接机构(3)之间分路分别与所述制热分路相连；所述空气源热泵机组在融霜时，每次仅对其中一组氟‑空气换热机构进行融霜，依次流经融霜通路、其中至少一条融霜分路中的制冷工质与依次经氟气‑水换热器(6‑2)、氟相变‑水换热器(6‑1)、板式换热器(17)换热后的制冷工质在双向导流机构(10)的回液侧混流，并经双向导流机构(10)的出液侧分路分别流向剩余氟‑空气换热机构中的制热分路。...

【技术特征摘要】
1.一种连续供热的空气源热泵机组，其特征在于：包括压缩机单元、室内水换热单元、准二级压缩单元、室外空气换热单元以及融霜分路单元；所述压缩机单元包括依次连接的气液分离器(9)、压缩机(1)、油分离器(2)、连接机构(3)；所述室内水换热单元包括与所述连接机构(3)依次连接的氟气-水换热器(6-2)、氟相变-水换热器(6-1)，换热介质依次经过水入口(16)、氟相变-水换热器(6-1)、氟气-水换热器(6-2)、水出口(15)；所述准二级压缩单元包括与所述氟相变-水换热器(6-1)相连的板式换热器(17)，所述板式换热器(17)上分路设有制热回路以及与所述压缩机(1)连通的准二级压缩回路；所述室外空气换热单元包括至少两组并联设置的氟-空气换热机构，所述氟-空气换热机构包括氟-空气换热器、并联设置在所述氟-空气换热器上的制热分路与融霜分路以及设置在所述氟-空气换热器上的风机，所述制热分路上设有分路制热电子膨胀阀和单向阀(8)，所述融霜分路上设有分路融霜电磁阀；所述融霜分路单元包括设置在所述油分离器(2)与连接机构(3)之间的融霜通路，所述融霜通路上依次设有融霜电磁阀(4)、双向导流机构(10)，所述融霜电磁阀(4)与双向导流机构(10)的回液侧之间分路分别与所述融霜分路相连，所述双向导流机构(10)的出液侧与连接机构(3)之间分路分别与所述制热分路相连；所述空气源热泵机组在融霜时，每次仅对其中一组氟-空气换热机构进行融霜，依次流经融霜通路、其中至少一条融霜分路中的制冷工质与依次经氟气-水换热器(6-2)、氟相变-水换热器(6-1)、板式换热器(17)换热后的制冷工质在双向导流机构(10)的回液侧混流，并经双向导流机构(10)的出液侧分路分别流向剩余氟-空气换热机构中的制热分路。2.根据权利要求1所述的空气源热泵机组，其特征在于：所述连接机构(3)为四通换向阀。3.根据权利要求2所述的空气源热泵机组，其特征在于：所述室内水换热单元还包括设置在所述氟相变-水换热器(6-1)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭平平，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：北京卡林新能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11