一种模块化低环温单热型空气源热泵机组制造技术

本实用新型专利技术属蒸汽压缩式水源热泵机组领域，它提供的一种模块化低环温单热型空气源热泵机组由工质循环系统和水循环系统两部分组成，其中工质循环系统可由多个模块单元组合而成。采用本实用新型专利技术‑一种模块化低环温单热型空气源热泵机组，一方面其各模块单元利用带辅助进气口的喷气增焓压缩机实现“准二级压缩”，解决在低环温下机组的高效制热问题；二方面通过模块化组合，在计算机联动控制下实现机组规模供暖。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化低环温单热型空气源热泵机组
本技术涉及一种空气源热泵机组，具体地说是一种模块化低环温单热型空气源热泵机组。
技术介绍
我国北方地区冬季采暖一直以来主要依靠燃煤锅炉，而燃煤锅炉所产生的二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物是构成雾霾的三大主要成分。当今，节能与环保问题日益提上日程，以燃煤为基础的供暖模式所带来的负面影响越来越不能适应社会可持续发展的要求。热泵作为一种节能技术受到普遍重视，而空气源热泵可从环境大气中吸取丰富的低品位能量，并转移成可为用户采暖利用的高品位热源，节能、环保、方便，成为替代燃煤锅炉的最理想模式。但空气源热泵一方面其应用范围受到低环温气候条件的约束：随着室外温度的降低，用户的需热量不断增加，当室外气温很低时，空气源热泵的制热量不能满足用户采暖要求。同时随着压缩机压力比的增加，其COP急剧下降，排气温度迅速升高，从而导致压缩机不能正常运行甚至损坏；二方面其结构模式与其现场安装的方便性、灵活性要求不够适应。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种模块化低环温单热型空气源热泵机组，以替代燃煤锅炉。本技术解决其技术问题所采用的技术方案：模块化低环温单热型空气源热泵机组，它由四通换向阀、高压开关、排温测头、低压开关、翅片温度传感器、单向阀A、套管式换热器、压缩机、气液分离器、翅片换热器、轴流风扇、视液镜、干燥过滤器、储液器、电磁阀A、经济器、单向阀B、单向阀C、膨胀阀A、膨胀阀B、膨胀阀C、电磁阀B、排污阀A、回水口接管、出水口接管、配电柜、控制柜、远程监控器、温度计A、压力表A、检修阀A、单向阀D、循环泵、Y型过滤器、电子水处理仪、检修阀B、纯水机、补水阀、膨胀水箱、水位开关、溢流口、排污阀B、排污阀C、放气阀、积水器、排水阀A、水流开关、温度计B、压力表B、检修阀C、反冲阀、检修阀D、温度传感器、蓄能水箱、安全阀、排污阀D、检修阀E、排水阀B、手动阀、压差调节阀、分水器、采暖末端等部分组成。1、附图为模块化低环温单热型空气源热泵机组原理示意图，仅有两组模块单元(虚线框内)，在实际应用中用户可根据安装现场的场地特点，选择不同容量规格的模块单元采用多种连接方式自由组合，最多可实现16台并联，制热量最高达到1120KW。2、压缩机选用EVI喷气增焓涡旋压缩机；水侧换热器选用套管式换热器，对水质要求低，不易泄漏。其螺旋形换热表面，换热面积更大；风侧翅片换热器选用二氧化钛纳米钛金蒸发器，耐腐蚀、抗磨损、高导热率，其表面不易积水、沾尘、形成水桥和堵塞风道，能效高且稳定；轴流风机采用大扭矩高效率低噪风机，降低气流噪音，改善换热效果；3、各模块单元相对独立运行。补气增焓涡旋压缩机加经济器系统及补气增焓控制技术可保证模块单元-30℃超低温环境下的制热性能。4、模块单元间相互协调兼容。机组启动时控制器控制各模块单元逐台步进启动，并采用Y-Δ转换减小机组启动电流对电网的冲击。机组运行中根据温度传感器提供的热负荷变化情况自动加卸载，使输出热量与所需热量最佳匹配，整个能量调节过程中，机组都是按所需热负荷在最大效率工况下运行。任何一个模块单元发生异常情况都不会影响其它模块单元的正常运行，控制器会在某一模块单元发生故障时，发出报警信号并指令其他备用状态的模块单元接替其运行，保证机组的制热量维持相对稳定。当对某一模块单元进行维护保养时，并不影响其它模块单元的正常使用。控制系统自动对各压缩机的运行时间进行记录统计，使各压缩机实行轮换运转均衡运行。5、绿色环保。采用新型环保制冷剂R410A，ODP为0，二氧化碳排放为0。6、自适应智能融霜。机组运行过程中，翅片换热器翅片温度若低于设定温度，PLC开始计时，连续运行设定时间T1时间后，进入融霜程序，四通换向阀换向，制冷剂进入翅片换热器冷凝散热融霜，若融霜过程中翅片温度回升到设定温度值，终止融霜，转入正常运行。融霜过程同时受时间控制，连续融霜超过设定时间T2后自动终止融霜，转入正常运行，确保机组可靠高效运转。通过融霜时间长短判断霜层厚度及环温状况，自动调整融霜参数，智能控制融霜和融霜间隔时间，减少无效融霜，提高制热效率。多模块机组同时运行时，自动排列除霜模块单元，每次只允许一台模块单元处于融霜状态，保证系统稳定供热。7、机组水系统：1)配备膨胀水箱，并将其安装于高于管路最高点1.5米以上的位置。2)膨胀水箱补水口直接与纯水机连接，循环水采用纯净水。水箱内安装的水位开关，与纯水机联控。3)采用同程式接管。4)安装电子水处理仪。5)最高点设置放气阀。6)最低点设置排水阀。7)安装适当容量的绝热蓄能水箱。8)蓄能水箱顶部设置安全阀。9)设置分水器、集水器和压差调节阀。10)在水系统初装完毕机组运行前或机组每运行一段时间，对采暖末端及管路进行冲洗。11)在水系统初装完毕机组运行前对套管式换热器及管路进行冲洗。12)机组每运行一段时间，要对套管式换热器反冲洗排污。8、智能集中控制。机组电控系统由数个模块电控单元和一个主电控单元组成。主电控单元的核心是PLC，PLC输出控制信号到各模块电控单元，控制各模块单元的运行。同时PLC接受各模块电控单元的输入信号，对各模块单元运行中出现的工作变动或异常做出及时反应，用户通过对主电控单元的面板触摸屏的操作来控制机组的运行。9、远程监控。控制系统的操作面板可远离机组安装于用户需要的地点，实现全面的遥控操作。使用上位机和调制解调器通过公用电话线路连接可实现异地监控机组运行功能。PLC带RS232及RS422接口并可扩展网络接口模块，可联入智能化集中监控系统。本技术的有益效果：大幅拓宽空气源热泵的应用范围，对于零下30°气温低冷的地区，机组运行稳定可靠，制热效果良好；取代传统锅炉采暖，节能减排，绿色环保，保护人类生存环境；采用水作为载冷剂，室内空气不会过于干燥，给用户带来舒适健康；模块化组合，施工、扩容方便，负载变化时只要增减模块单元数量即可，也可实现采暖设备的分期投资，分批安装。附图说明图1为本技术的原理图。图中1、四通换向阀，2、高压开关，3、排温测头，4、低压开关，5、翅片温度传感器，6、单向阀A，7、套管式换热器，8、压缩机，9、气液分离器，10、翅片换热器，11、轴流风扇，12、视液镜，13、干燥过滤器，14、储液器，15、电磁阀A，16、经济器，17、单向阀B，18、单向阀C，19、膨胀阀A，20、膨胀阀B，21、膨胀阀C，22、电磁阀B，23、排污阀A，24、回水口接管，25、出水口接管，26、配电柜，27、控制柜，28、远程监控器，29、温度计A，30、压力表A，31、检修阀A，32、单向阀D，33、循环泵，34、Y型过滤器，35、电子水处理仪，36、检修阀B，37、纯水机，38、补水阀，39、膨胀水箱，40、水位开关，41、溢流口，42、排污阀B，43、排污阀C，44、放气阀，45、积水器，46、排水阀A，47、水流开关，48、温度计B，49、压力表B，50、检修阀C，51、反冲阀，52、检修阀D，53、温度传感器，54、蓄能水箱，55、安全阀，56、排污阀D，57、检修阀E，58、排水阀B，59、手动阀，60、压差调节阀，61、分水器，62、采暖末端。具体实施方式下举实例，结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化低环温单热型空气源热泵机组，它由四通换向阀、高压开关、排温测头、低压开关、翅片温度传感器、单向阀A、套管式换热器、压缩机、气液分离器、翅片换热器、轴流风扇、视液镜、干燥过滤器、储液器、电磁阀A、经济器、单向阀B、单向阀C、膨胀阀A、膨胀阀B、膨胀阀C、电磁阀B、排污阀A、回水口接管、出水口接管、配电柜、控制柜、远程监控器、温度计A、压力表A、检修阀A、单向阀D、循环泵、Y型过滤器、电子水处理仪、检修阀B、纯水机、补水阀、膨胀水箱、水位开关、溢流口、排污阀B、排污阀C、放气阀、积水器、排水阀A、水流开关、温度计B、压力表B、检修阀C、反冲阀、检修阀D、温度传感器、蓄能水箱、安全阀、排污阀D、检修阀E、排水阀B、手动阀、压差调节阀、分水器、采暖末端等部分组成，其特征在于：压缩机排气腔内安装着排温测头；压缩机排气口与四通换向阀左进气口相接，两者间的连接管上并接着高压开关；四通换向阀右上口与套管式换热器内管上口相接；套管式换热器内管下口并接着顺向安装的单向阀B和逆向安装的膨胀阀B，单向阀B后串接着逆向安装的单向阀C，膨胀阀B后串接着顺向安装的膨胀阀C，单向阀C与膨胀阀C并接后与翅片换热器下口相接；翅片换热器上口与四通换向阀右下口相接，翅片换热器翅片上安装着翅片传感器；四通换向阀右中回气口与气液分离器进气口相接；气液分离器出气口与压缩机吸气口相接，两者间的连接管上并接着低压开关；储液器的进液口与单向阀B、单向阀C间的连接管道相接；储液器出液口依次与干燥过滤器、视液镜串接后并接两支路：主路依次串接经济器过冷腔、电磁阀B后与膨胀阀B、膨胀阀C间的连接管道相接；辅路依次串接电磁阀A、顺向安装的膨胀阀A、经济器蒸发腔、顺向安装的单向阀A，与压缩机补气口相接。...

【技术特征摘要】
1.一种模块化低环温单热型空气源热泵机组，它由四通换向阀、高压开关、排温测头、低压开关、翅片温度传感器、单向阀A、套管式换热器、压缩机、气液分离器、翅片换热器、轴流风扇、视液镜、干燥过滤器、储液器、电磁阀A、经济器、单向阀B、单向阀C、膨胀阀A、膨胀阀B、膨胀阀C、电磁阀B、排污阀A、回水口接管、出水口接管、配电柜、控制柜、远程监控器、温度计A、压力表A、检修阀A、单向阀D、循环泵、Y型过滤器、电子水处理仪、检修阀B、纯水机、补水阀、膨胀水箱、水位开关、溢流口、排污阀B、排污阀C、放气阀、积水器、排水阀A、水流开关、温度计B、压力表B、检修阀C、反冲阀、检修阀D、温度传感器、蓄能水箱、安全阀、排污阀D、检修阀E、排水阀B、手动阀、压差调节阀、分水器、采暖末端等部分组成，其特征在于：压缩机排气腔内安装着排温测头；压缩机排气口与四通换向阀左进气口相接，两者间的连接管上并接着高压开关；四通换向阀右上口与套管式换热器内管上口相接；套管式换热器内管下口并接着顺向安装的单向阀B和逆向安装的膨胀阀B，单向阀B后串接着逆向安装的单向阀C，膨胀阀B后串接着顺向安装的膨胀阀C，单向阀C与膨胀阀C并接后与翅片换热器下口相接；翅片换热器上口与四通换向阀右下口相接，翅片换热器翅片上安装着翅片传感器；四通换向阀右中回气口与气液分离器进气口相接；气液分离器出气口与压缩机吸气口相接，两者间的连接管上并接着低压开关；储液器的进液口与单向阀B、单向阀C间的连接管道相接；储液器出液口依次与干燥过滤器、视液镜串接后并接两支路：主路依次串接经济器过冷腔、电磁阀B后与膨胀阀B、膨胀阀C间的连接管道相接；辅路依次串接电磁阀A、顺向安装的膨胀阀A、经济器蒸发腔、顺向安装的单向...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪敏，杨金成，杨雯，
申请(专利权)人：青岛沃润达新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37