单双级热泵采暖及制冷系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种单双级热泵采暖及制冷系统，其中空气源热泵蒸发器通过空气源热泵四通阀分别连接空气源热泵压缩机和冷凝‑蒸发三通道换热器，冷凝‑蒸发三通道换热器通过空气源热泵膨胀阀连接空气源热泵蒸发器，形成第一循环回路；冷凝‑蒸发三通道换热器经水源热泵压缩机与水源热泵冷凝器相连，水源热泵冷凝器经水源热泵膨胀阀与冷凝‑蒸发三通道换热器连接，形成第二循环回路；水源热泵冷凝器连接储能水箱，再经第一循环泵连接供能回水管路，形成第三循环回路；储能水箱经第二循环泵与冷凝‑蒸发三通道换热器连接，冷凝‑蒸发三通道换热器连接储能水箱；储能水箱上通过第一阀门和第二阀门连接供能出水管路。本实用新型专利技术实现高温供暖，低温制冷，具有系统能效更高的优点。

【技术实现步骤摘要】
单双级热泵采暖及制冷系统
本技术涉及热泵应用领域，具体涉及一种单双级热泵采暖及制冷系统。
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制作成本较高的不足，提供了一种实现高温供暖，低温制冷，系统能效更高的单双级热泵采暖及制冷系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种单双级热泵采暖及制冷系统，包括第一循环回路、第二循环回路、第三循环回路、空气源热泵蒸发器和冷凝-蒸发三通道换热器。所述空气源热泵蒸发器连接空气源热泵四通阀，所述空气源热泵四通阀分别连接空气源热泵压缩机和冷凝-蒸发三通道换热器的第一通道，所述冷凝-蒸发三通道换热器的第一通道通过空气源热泵膨胀阀连接空气源热泵蒸发器的进口端，形成第一循环回路；所述冷凝-蒸发三通道换热器的第二通道经水源热泵压缩机与水源热泵冷凝器的第一通道的一端相连，所述水源热泵冷凝器的第一通道的另一端经水源热泵膨胀阀与冷凝-蒸发三通道换热器的第二通道连接，形成第二循环回路；所述水源热泵冷凝器的第二通道的一端通过第一管道连接储能水箱，另一端经第一循环泵连接供能回水管路，形成第三循环回路；所述储能水箱经第二循环泵与所述冷凝-蒸发三通道换热器的第三通道的一端连接，所述冷凝-蒸发三通道换热器的第三通道的另一端通过第二管道连接所述储能水箱；所述的储能水箱上设有两个出口，一个出口通过第一阀门连接供能出水管路，另一个出口通过第二阀门连接供能出水管路，所述第一阀门和第二阀门的出口互相连接。所空气源热泵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，所述述空气源热泵蒸发器的出口与所述连通口A连接，所述连通口D与空气源热泵压缩机的进口相连，所述空气源热泵压缩机的出口与连通口C相连，所述连通口B与冷凝-蒸发三通道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，所述外套筒的筒壁上设有第一通孔，所述第一管道穿过壳体伸入所述外套筒内，所述第二管道沿外套筒的长度方向深入所述外套筒内。所述储能水箱包括壳体，所述外套筒内设有内套筒，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。所述第一循环回路和第二循环回路的连接管道为铜管，所述铜管内的循环介质为冷媒。进一步地,还包括保温房；所述保温房内设有空气源热泵压缩机、空气源热泵四通阀、冷凝-蒸发三通道换热器、空气源热泵膨胀阀、水源热泵压缩机、水源热泵冷凝器、水源热泵膨胀阀、储能水箱、第一循环泵、第二循环泵所述空气源热泵蒸发器设置在所述保温房的外侧或房顶。所述第一阀门和第二阀门设置在所述保温房的外侧。所述第一阀门和第二阀门为电动阀；所述水源热泵冷凝器连接第一循环泵的管道上设有第一温度探测器；所述保温房内设有第三温度探测器，所述保温房外设有第二温度探测器。本技术还提供使用上述的单双级热泵采暖及制冷系统进行采暖及制冷的控制方法，包括以下步骤：通过第一温度探测器发送第一温度信息给控制系统，第二温度探测器发送第二温度信息给控制系统，所述控制系统根据设定温度和接收的第一温度信息、第二温度信息来控制第一循环泵、第二循环泵、第一循环回路和第二循环回路的启停；采暖时，当第一温度探测器温度低于设定温度时，启动第一循环泵，第三循环回路运行，若此时第二温度探测器低于设定温度，则第一循环回路的设备和第二循环回路的设备均启动运行，进行采暖；若此时第二温度探测器高于设定温度，则第一循环回路的设备和第二循环泵启动运行采暖；制冷时，当第一温度探测器温度高于设定温度时，第一循环泵和第二循环泵启动，第一循环回路逆运行制冷；通过第三温度探测器发送温度信息给控制系统，所述控制系统根据接收的第三温度信息控制保温房内防冻系统的启停；通过第四温度探测器发送温度信息给控制系统，所述控制系统根据接收的第四温度信息控制储能水箱内电加热器的启停。具体地，采暖时，当环境温度低于设定温度，第一循环回路产生的热量作为第二循环回路的热源给末端供热，系统化霜时，第二循环回路停止运行，储能水箱给第一循环回路提供化霜能量；采暖制热时，空气源热泵蒸发器内的介质吸收空气中的热量，进入空气源热泵四通阀的连通口A，经四通阀的阀体，从连通口D出，进入空气源热泵压缩机，空气源热泵压缩机的出口与连通口C连接，经过四通阀的阀体，从连通口B出，进入冷凝-蒸发三通道换热器释放热量，经空气源热泵膨胀阀后回到空气源热泵蒸发器继续吸热，如此往复，为一级制热循环；冷凝-蒸发三通道换热器中，一级循环的介质走第一通道，二级循环介质经冷凝-蒸发三通道换热器的第二通道吸收一级循环的产生的热量，经水源热泵压缩机进入水源热泵冷凝器的第一通道，经换热释放热量，经水源热泵膨胀阀，回到冷凝-蒸发三通道换热器继续吸热，如此往复，为二级制热循环；水源热泵冷凝器放出的热量，经供能出水管路的供能出水供能，供能回水管路内的供能回水经第一循环泵从水源热泵冷凝器的第二通道内吸收热量，经储能水箱，经第一阀门，往用能点供能，如此往复；采暖化霜时，储能水箱内的热量经第二循环泵进入凝-蒸发三通道换热器的第三通道，为一级循环化霜提供热量，此时一级循环逆运行，介质在冷凝-蒸发三通道换热器内吸收热量，进入空气源热泵四通阀的连通口B，经四通阀，从连通口D出，进入空气源热泵压缩机，空气源热泵压缩机的出口与连通口C连接，经过四通阀，从连通口A出，进入空气源热泵蒸发器，在空气源热泵蒸发器释放热量，化霜介质冷却后，经空气源热泵膨胀阀回到冷凝-蒸发器三通道换热器，如此往复，此为化霜过程；采暖时，当环境温度高于设定温度，系统单级运行，第一循环回路产生的热量直接给用能点，系统化霜时，储能水箱给第一循环回路提供化霜能量，与双级采暖的化霜流程一致；供能回水管路内的供能回水经第一循环泵、水源热泵冷凝器的第二通道进入储能水箱，从储能水箱内吸热，经第一阀门、经供能出水管路的供能出水供能；储能水箱内的介质经第二循环泵，进入冷凝-蒸发三通道换热器的第三通道，经换热吸收第一循环回路产生的热量，回到储能水箱；制冷时，系统给用能点供应冷量，供能回水管路内的供能回水经第一循环泵和水源热泵冷凝器的第二通道，从储能水箱内放热，经第二阀门，经供能出水管路供给用能点；储能水箱内的介质经第二循环泵进入冷凝-蒸发三通道换热器的第三通道，所述冷凝-蒸发三通道换热器的第三通道通过第二管道连接储能水箱运行循环回路；制冷时，介质在冷凝-蒸发器三通道换热器内吸收热量，进入空气源热泵四通阀的连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单双级热泵采暖及制冷系统，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、空气源热泵蒸发器和冷凝‑蒸发三通道换热器；所述空气源热泵蒸发器连接空气源热泵四通阀，所述空气源热泵四通阀分别连接空气源热泵压缩机和冷凝‑蒸发三通道换热器的第一通道，所述冷凝‑蒸发三通道换热器的第一通道通过空气源热泵膨胀阀连接空气源热泵蒸发器的进口端，形成第一循环回路；所述冷凝‑蒸发三通道换热器的第二通道经水源热泵压缩机与水源热泵冷凝器的第一通道的一端相连，所述水源热泵冷凝器的第一通道的另一端经水源热泵膨胀阀与冷凝‑蒸发三通道换热器的第二通道连接，形成第二循环回路；所述水源热泵冷凝器的第二通道的一端通过第一管道连接储能水箱，另一端经第一循环泵连接供能回水管路，形成第三循环回路；所述储能水箱经第二循环泵与所述冷凝‑蒸发三通道换热器的第三通道的一端连接，所述冷凝‑蒸发三通道换热器的第三通道的另一端通过第二管道连接所述储能水箱；所述的储能水箱上设有两个出口，一个出口通过第一阀门连接供能出水管路，另一个出口通过第二阀门连接供能出水管路，所述第一阀门和第二阀门的出口互相连接。

【技术特征摘要】
1.一种单双级热泵采暖及制冷系统，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、空气源热泵蒸发器和冷凝-蒸发三通道换热器；所述空气源热泵蒸发器连接空气源热泵四通阀，所述空气源热泵四通阀分别连接空气源热泵压缩机和冷凝-蒸发三通道换热器的第一通道，所述冷凝-蒸发三通道换热器的第一通道通过空气源热泵膨胀阀连接空气源热泵蒸发器的进口端，形成第一循环回路；所述冷凝-蒸发三通道换热器的第二通道经水源热泵压缩机与水源热泵冷凝器的第一通道的一端相连，所述水源热泵冷凝器的第一通道的另一端经水源热泵膨胀阀与冷凝-蒸发三通道换热器的第二通道连接，形成第二循环回路；所述水源热泵冷凝器的第二通道的一端通过第一管道连接储能水箱，另一端经第一循环泵连接供能回水管路，形成第三循环回路；所述储能水箱经第二循环泵与所述冷凝-蒸发三通道换热器的第三通道的一端连接，所述冷凝-蒸发三通道换热器的第三通道的另一端通过第二管道连接所述储能水箱；所述的储能水箱上设有两个出口，一个出口通过第一阀门连接供能出水管路，另一个出口通过第二阀门连接供能出水管路，所述第一阀门和第二阀门的出口互相连接。2.根据权利要求1所述的单双级热泵采暖及制冷系统，其特征在于，所空气源热泵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，所述述空气源热泵蒸发器的出口与所述连通口A连接，所述连通口D与空气源热泵压缩机的进口相连，所述空气源热泵压缩机的出口与连通口C相连，所述连通口B与冷凝-蒸发三通道换热器的第一通道相连。3.根据权利要求1所述的单双级热泵采暖及制冷系统，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宁，王新红，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