一种整体式单双级热泵系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种整体式单双级热泵系统，空气侧蒸发器、空气侧四通阀、空气侧压缩机和冷凝‑蒸发换热器、空气侧冷凝器、空气侧膨胀阀和空气侧蒸发器连接，形成第一循环回路；冷凝‑蒸发换热器依次连接水侧压缩机、水侧冷凝器、水侧膨胀阀与冷凝‑蒸发换热器，形成第二循环回路；水侧冷凝器依次连接第二通道、第一管道和储能水箱，储能水箱通过第一阀门和第二阀门分别通过供能出水管路连接用能末端；用能末端连接第一循环泵、供能回水管路、水侧冷凝器的第二通道，形成第三循环回路；空气侧冷凝器的第二通道连接第二循环水、储能水箱、第二管道和空气侧冷凝器的第二通道，形成第四循环回路。本实用新型专利技术可以保证热泵系统在高效节能状态下运行。

An integrated single and double stage heat pump system

The utility model discloses an integral single-stage and two-stage heat pump system, in which an air-side evaporator, an air-side four-way valve, an air-side compressor and a condensation evaporation heat exchanger, an air-side condenser, an air-side expansion valve and an air-side evaporator are connected to form a first circulation loop, and a condensation evaporation heat exchanger is successively connected with a water-side compression heat exchanger. Machine, water side condenser, water side expansion valve and condenser evaporation heat exchanger form the second circulation loop; water side condenser is connected with the second channel, the first pipeline and the energy storage tank in turn; the energy storage tank is connected with the energy consumption terminal through the first valve and the second valve respectively through the energy supply and outlet pipeline; the energy consumption terminal is connected with the first circulation pump. The second passage of the air-side condenser is connected with the second passage of the second circulating water, the energy storage water tank, the second pipeline and the air-side condenser to form the fourth circulating circuit. The utility model can ensure the operation of the heat pump system under the condition of high efficiency and energy saving.

【技术实现步骤摘要】
一种整体式单双级热泵系统
本技术涉及热泵应用领域，特别是涉及一种具备采暖及制冷功能的整体式单双级热泵系统。
技术介绍
目前市场上类似热泵系统主要是复叠系统。现有的系统存在以下问题：1.系统采暖时只能双级运行，不能单级，采暖能效比低；2.系统只能采暖，不能制冷，功能单一；3.系统化霜时，吸收末端的热量，影响采暖的舒适性；4.无保温房，防冻问题解决不彻底，水泵、水箱等需要占用建筑室内空间。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中存在的不足，提供了一种能够实现高温供暖，低温制冷的整体式单双级热泵系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种整体式单双级热泵系统，包括第一循环回路、第二循环回路、第三循环回路、第四循环回路、空气侧蒸发器和冷凝-蒸发换热器；所述空气侧蒸发器连接空气侧四通阀，所述空气侧四通阀分别连接空气侧压缩机和冷凝-蒸发换热器的第一通道，所述冷凝-蒸发换热器的第一通道依次连接空气侧冷凝器的第一通道、空气侧膨胀阀和空气侧蒸发器，形成第一循环回路；所述冷凝-蒸发换热器的第二通道经水侧压缩机与水侧冷凝器的第一通道相连，所述水侧冷凝器的第一通道经水侧膨胀阀与冷凝-蒸发换热器的第二通道连接，形成第二循环回路；所述水侧冷凝器的第二通道通过第一管道连接储能水箱，所述储能水箱通过第一阀门和第二阀门分别连接供能出水管路，所述供能出水管路用于连接用能末端；所述用能末端经第一循环泵连接供能回水管路，所述供能回水管路连接水侧冷凝器的第二通道，形成第三循环回路；所述空气侧冷凝器的第二通道通过第二循环水泵连接储能水箱，所述储能水箱通过第二管道连接空气侧冷凝器的第二通道，形成第四循环回路。所空气侧四通阀包括四个连通口，分别为连通口A、连通口B、连通口C和连通口D，所述空气侧蒸发器的出口与所述连通口A连接，所述连通口D与空气侧压缩机的进口相连，所述空气侧压缩机的出口与连通口C相连，所述连通口B与冷凝-蒸发换热器的第一通道相连。所述储能水箱为分层水箱,所述储能水箱内设有电加热器。所述储能水箱包括壳体，所述壳体内设有外套筒，所述外套筒内设有内套筒，所述外套筒的筒壁上设有第一通孔，所述内套筒的筒壁上设有第二通孔，所述第一管道依次穿过壳体和外套筒，伸入所述内套筒内，所述第二管道沿着所述内套筒的长度方向深入所述内套筒内。所述第一通孔沿着所述外套筒的圆周方向间隔距离设置一周，形成一排第一通孔，沿着所述外套筒的长度方向间隔距离设置多排第一通孔，所述第二通孔沿着所述内套筒的圆周方向间隔距离设置一周，形成一排第二通孔，沿着所述内套筒的长度方向间隔距离设置多排第二通孔，一排第一通孔和一排第二通孔的位置在长度方向交叉设置。所述冷凝-蒸发换热器采用板式换热器；所述空气侧冷凝器采用管壳式换热器。进一步，还包括保温箱体；所述保温箱体内设有空气侧四通阀、空气侧压缩机、冷凝-蒸发换热器、空气侧膨胀阀、空气侧冷凝器、水侧压缩机、水侧冷凝器、水侧膨胀阀、储能水箱、第一循环泵、第二循环泵、第一阀门和第二阀门；所述保温箱体外设有空气侧蒸发器。所述第一阀门和第二阀门为电动阀；所述水侧冷凝器连接第一循环泵的管道上设有第一温度探测器；所述保温箱体内设有第二温度探测器和控制柜，所述控制柜内设有控制系统，所述保温箱体外设有第三温度探测器。与现有的复叠热泵技术相比，本技术可实现采暖、制冷的高效运行，采暖时，系统根据环境温度的高低智能控制热泵单级或者双级运行，当环境温度低于设定温度时，系统双级运行；当环境温度高于设定温度时，系统单级运行。可以保证热泵系统在高效节能状态下运行。热泵系统在制冷状态下，系统空气侧冷凝器直接向储能水箱提供冷源。系统储能水箱内设有套筒式温度分层装置，储能水箱的进水进入套筒内侧，利用套筒的烟囱效应，使高温水快速上升，低温水快速下降，从而快速提供供热或制冷所需热源或冷源。同时系统水箱第一、第二阀门分别作为热源出口和冷源出口，根据系统设置自动做相应切换。附图说明图1为本技术实施例提供的整体式单双级热泵系统的结构示意图；图2为本技术实施例提供的热泵系统双级运行模式的系统结构示意图；图3为本技术实施例提供的热泵系统单级运行制热模式的系统结构示意图；图4为本技术实施例提供的热泵系统化霜模式的系统结构示意图；图5为本技术实施例提供的热泵系统制冷模式的系统结构示意图；图6为本技术的分层套筒的结构示意图；图7为图6的内部结构透视图。图中：1空气侧蒸发器，2空气侧四通阀，3空气侧压缩机，4冷凝-蒸发换热器，5空气侧膨胀阀，6空气侧冷凝器,7水侧压缩机,8水侧冷凝器,9水侧膨胀阀，10储能水箱，11第一循环泵,12第二循环泵,13第一阀门,14第二阀门,15控制柜,16保温箱体，17电加热器，18第四温度传感器,19第二温度传感器，20第一温度传感器,21第三温度传感器，23.第一管道；24.第二管道；25.壳体；26.外套筒27.内套筒；28.第一通孔29.第二通孔。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明，但不作为对本技术的限定。参见图1，一种整体式单双级热泵系统，包括第一循环回路、第二循环回路、第三循环回路、第四循环回路、空气侧蒸发器和冷凝-蒸发换热器；所述空气侧蒸发器连接空气侧四通阀，所述空气侧四通阀分别连接空气侧压缩机和冷凝-蒸发换热器的第一通道，所述冷凝-蒸发换热器的第一通道依次连接空气侧冷凝器的第一通道、空气侧膨胀阀和空气侧蒸发器，形成第一循环回路；所述冷凝-蒸发换热器的第二通道经水侧压缩机与水侧冷凝器的第一通道相连，所述水侧冷凝器的第一通道经水侧膨胀阀与冷凝-蒸发换热器的第二通道连接，形成第二循环回路；所述水侧冷凝器的第二通道通过第一管道连接储能水箱，所述储能水箱通过第一阀门和第二阀门分别连接供能出水管路，所述供能出水管路用于连接用能末端；所述用能末端经第一循环泵连接供能回水管路，所述供能回水管路连接水侧冷凝器的第二通道，形成第三循环回路；所述空气侧冷凝器的第二通道通过第二循环水泵连接储能水箱，所述储能水箱通过第二管道连接空气侧冷凝器的第二通道，形成第四循环回路。第一循环回路中，冷凝-蒸发换热器作为系统双级运行状态下的空气侧冷凝器对外释放空气侧从空气中吸收的热量，把热量通过换热方式传输给第二循环回路，空气侧冷凝器在系统单级运行供热状态和制冷模式下发挥作用，同时在系统空气侧化霜时提供化霜所需热量。热泵系统双级模式运行时系统内的冷凝-蒸发换热器作为空气侧冷凝器释放空气侧吸收的热量的同时还作为水侧的蒸发器吸收热量并供给水侧使用。热泵系统单级模式运行时系统内的空气侧冷凝器直接释放空气侧吸收的热量传给储能水箱。第二循环回路中，在系统双级运行供热模式下冷凝-蒸发换热器的一侧吸收空气侧释放出的热量经水侧压缩机的加压作用下提升热量密度，并经水侧冷凝器释放加热流经第三循环回路的水使其升温。第三循环回路中，通过提取水侧释放的热量传送给用能末端实现供热或制冷的目的。第四循环回路中，在系统单级供热模式或制冷模式时将热泵系统空气侧产生的热量或冷量传送到储能水箱备用。另外在热泵系统空气侧化霜时还将储能水箱内的热量传送给热泵空气侧作为化霜能力。避免从室内取热影响室内采暖舒适性。本实施例在上述实施例的基础上，空气侧四通阀2包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种整体式单双级热泵系统，其特征在于，包括第一循环回路、第二循环回路、第三循环回路、第四循环回路、空气侧蒸发器和冷凝‑蒸发换热器；所述空气侧蒸发器连接空气侧四通阀，所述空气侧四通阀分别连接空气侧压缩机和冷凝‑蒸发换热器的第一通道，所述冷凝‑蒸发换热器的第一通道依次连接空气侧冷凝器的第一通道、空气侧膨胀阀和空气侧蒸发器，形成第一循环回路；所述冷凝‑蒸发换热器的第二通道经水侧压缩机与水侧冷凝器的第一通道相连，所述水侧冷凝器的第一通道经水侧膨胀阀与冷凝‑蒸发换热器的第二通道连接，形成第二循环回路；所述水侧冷凝器的第二通道通过第一管道连接储能水箱，所述储能水箱通过第一阀门和第二阀门分别连接供能出水管路，所述供能出水管路用于连接用能末端；所述用能末端经第一循环泵连接供能回水管路，所述供能回水管路连接水侧冷凝器的第二通道，形成第三循环回路；所述空气侧冷凝器的第二通道通过第二循环水泵连接储能水箱，所述储能水箱通过第二管道连接空气侧冷凝器的第二通道，形成第四循环回路。

【技术特征摘要】
1.一种整体式单双级热泵系统，其特征在于，包括第一循环回路、第二循环回路、第三循环回路、第四循环回路、空气侧蒸发器和冷凝-蒸发换热器；所述空气侧蒸发器连接空气侧四通阀，所述空气侧四通阀分别连接空气侧压缩机和冷凝-蒸发换热器的第一通道，所述冷凝-蒸发换热器的第一通道依次连接空气侧冷凝器的第一通道、空气侧膨胀阀和空气侧蒸发器，形成第一循环回路；所述冷凝-蒸发换热器的第二通道经水侧压缩机与水侧冷凝器的第一通道相连，所述水侧冷凝器的第一通道经水侧膨胀阀与冷凝-蒸发换热器的第二通道连接，形成第二循环回路；所述水侧冷凝器的第二通道通过第一管道连接储能水箱，所述储能水箱通过第一阀门和第二阀门分别连接供能出水管路，所述供能出水管路用于连接用能末端；所述用能末端经第一循环泵连接供能回水管路，所述供能回水管路连接水侧冷凝器的第二通道，形成第三循环回路；所述空气侧冷凝器的第二通道通过第二循环水泵连接储能水箱，所述储能水箱通过第二管道连接空气侧冷凝器的第二通道，形成第四循环回路。2.根据权利要求1所述的整体式单双级热泵系统，其特征在于，所述空气侧四通阀包括四个连通口，分别为连通口A、连通口B、连通口C和连通口D，所述空气侧蒸发器的出口与所述连通口A连接，所述连通口D与空气侧压缩机的进口相连，所述空气侧压缩机的出口与连通口C相连，所述连通口B与冷凝-蒸发换热器的第一通道相连。3.根据权利要求1所述的整体式单双级热泵系统，其特征在于，所述储能水箱为分层水箱,所述储能水箱内设有电加热器。4.根据权利要求3所述的整体式单双级热泵系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宁，李继民，姜维权，
申请(专利权)人：北京四季通能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11