一种连续供热的空气源热泵机组制造技术

技术编号:18612527 阅读:28 留言:0更新日期:2018-08-04 23:32
本发明专利技术涉及一种连续供热的空气源热泵机组,包括一级压缩单元、室内水侧二次压缩再热单元、准二级压缩单元、室外空气换热单元以及融霜分路单元。本发明专利技术的连续供热的空气源热泵机组通过准二级压缩的补气增焓技术、复叠式二次压缩循环与分路轮动融霜和连续供热方案的结合,其一级压缩系统采用补气增焓技术,可以最大限度的提取空气中的热量,而采用复叠式二次压缩循环技术可以最大限度的提升出水温度,即超低温工况下也可以制出高温水,并且融霜分路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 first stage compression unit, two compression reheat units in the indoor water side, a quasi two stage compression unit, an outdoor air heat exchange unit, and a defrosting unit. The continuous heating air source heat pump unit is combined with a quasi two stage compression enthalpy increase technology, a cascade two compression cycle and a shunt wheel dynamic defrosting and a continuous heating scheme. The first stage compression system uses a gas supplementing enthalpy technology to maximize the extraction of heat in the air, and the cascade two times pressure can be used. The shrinkage cycle technology can maximize the water temperature, that is, the high temperature water can be made under the ultra low temperature condition, and the defrosting road is used to defrost each branch of the fluorine air heat transfer mechanism one by one, so as to achieve accurate wheel dynamic 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。
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,可以最大限度的提取空气中的热量,最大限度的提升出水温度,即超低温工况下制出高温水。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,包括一级压缩单元、室内水侧二次压缩再热单元、准二级压缩单元、室外空气换热单元以及融霜分路单元;所述一级压缩单元包括依次连接的气液分离器、一级压缩机、油分离器、连接机构;所述室内水侧二次压缩再热单元包括与连接机构相连的低温段氟-冷水换热器、与所述低温段氟-冷水换热器相连的高温段氟-水换热器、设置在所述述低温段氟-冷水换热器与高温段氟-水换热器之间的二级单级压缩机构,所述室内水侧二次压缩再热单元上设有水出口和水入口;所述准二级压缩单元包括与所述二级单级压缩机构相连的板式换热器,所述板式换热器上分路设有制热回路以及与所述一级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二级单级压缩机构、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低温段氟-冷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,所述制冷通路上依次设有制冷电子膨胀阀、单向阀;在制冷时,所述双向导流机构中的制冷工质依次经过制冷电磁阀、单向阀与所述制冷通路相连。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。优选地,所述二级单级压缩机构包括与高温段氟-水换热器依次循环连接的二级压缩电子膨胀阀、氟-氟换热器、二级压缩机;二级单级压缩机构中的制冷工质在所述氟-氟换热器中与一级压缩单元中的制冷工质进行换热后,进入二级压缩机,压缩做功后,进入高温段氟-水换热器进行换热,经过二级压缩电子膨胀阀节流降压后,再次进入氟-氟换热器形成二级压缩循环。优选地,在所述室内水侧二次压缩再热单元中,制热回路中的制冷工质依次流经低温段氟-冷水换热器、单向阀、高温制热电磁阀、氟-氟换热器,并最终与所述板式换热器相连。优选地,在所述室内水侧二次压缩再热单元中,所述水入口与低温段氟-冷水换热器的入水口之间设有低温段水路第一电动阀,所述低温段氟-冷水换热器的出水口与所述高温段氟-水换热器的入水口之间设有高温段水路第一电动阀,所述低温段氟-冷水换热器与低温段水路第一电动阀上并联设有低温段水路第二电动阀,所述高温段水路第一电动阀、与高温段氟-水换热器上并联设有高温段水路第二电动阀。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通过准二级压缩的补气增焓技术、复叠式二次压缩循环与分路轮动融霜和连续供热技术的结合,其一级压缩系统采用补气增焓技术,可以最大限度的提取空气中的热量,而采用复叠式二次压缩循环技术可以最大限度的提升出水温度,即超低温工况下也可以制出高温水,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、室内水侧二级压缩再热单元采用复叠式二次压缩循环换热技术,通过增设二级单级压缩机构,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;通过管路电动阀的开闭,可以切换压缩系统的组合以满足不同工况要求。在冬天低温工况下,复叠式二次压缩循环换热技术和分路轮动融霜技术相结合,不仅可以替代市本文档来自技高网...

【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:包括一级压缩单元、室内水侧二次压缩再热单元、准二级压缩单元、室外空气换热单元以及融霜分路单元;所述一级压缩单元包括依次连接的气液分离器(9)、一级压缩机(1)、油分离器(2)、连接机构(3);室内水侧二次压缩再热单元包括与连接机构(3)相连的低温段氟‑冷水换热器(6‑3)、与所述低温段氟‑冷水换热器(6‑3)相连的高温段氟‑水换热器(6‑1)、设置在所述述低温段氟‑冷水换热器(6‑3)与高温段氟‑水换热器(6‑1)之间的二级单级压缩机构,所述室内水侧二次压缩再热单元上设有水出口(15)和水入口(16);所述准二级压缩单元包括与所述二级单级压缩机构相连的板式换热器(17),所述板式换热器(17)上分路设有制热回路以及与所述一级压缩机(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二级单级压缩机构、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:包括一级压缩单元、室内水侧二次压缩再热单元、准二级压缩单元、室外空气换热单元以及融霜分路单元;所述一级压缩单元包括依次连接的气液分离器(9)、一级压缩机(1)、油分离器(2)、连接机构(3);室内水侧二次压缩再热单元包括与连接机构(3)相连的低温段氟-冷水换热器(6-3)、与所述低温段氟-冷水换热器(6-3)相连的高温段氟-水换热器(6-1)、设置在所述述低温段氟-冷水换热器(6-3)与高温段氟-水换热器(6-1)之间的二级单级压缩机构,所述室内水侧二次压缩再热单元上设有水出口(15)和水入口(16);所述准二级压缩单元包括与所述二级单级压缩机构相连的板式换热器(17),所述板式换热器(17)上分路设有制热回路以及与所述一级压缩机(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二级单级压缩机构、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低温段氟-冷水换热器(6-3)与双向导流机构(10)之间的制冷通路,所述制冷通路与所述制热回路并联设置,所述制冷通路上依次设有制冷电子膨胀阀(7)、单向阀(8);在制冷时,所述双向导流机构(10)中的制冷工质依次经过制冷电磁阀(6-8)、单向阀(8)与所述制冷通路相连。4.根据权利要求3所述的空气源热泵机组,其特征在于:每一制热分路上分路制热电子膨胀阀和单向阀(8)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(8)反向设置的单向阀(8)。5.根据权利要求1所述的空气源热泵机组,其特征在于: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...

【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

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