低温热泵空调系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种低温热泵空调系统，以使热泵空调在低温工况下仍有较高的制热量，该系统包括压缩机（１）、节流部件（７）、室内换热器（３）、室外换热器（５）、气液分离器（６）和四通换向阀（２）等，各个零部件之间通过管线连接形成主回路，还包括含有过冷蒸发器组件（９）和控制阀的辅助回路（３０），辅助回路（３０）串接在室内换热器（３）和节流部件（７）之间；制热时，制冷剂一部分经过辅助回路（３０）中的过冷蒸发器组件（９）流回压缩机（１）的吸气口。该系统在低温工况制热运行时利用过冷蒸发器（４）蒸发部分低温低压制冷剂气体，冷却主回路中从冷凝器出来的制冷剂，提高制热量和能效比，主要用于寒冷地区室内供热空调。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种低温热泵空调系统，尤其是一种带过冷蒸发器的低温热泵空调系统。
技术介绍
在我国北方及部分寒冷地区，传统的集中供暖方式以燃煤、燃气为主，这种供暖方式无论在节能、环保还是安全方面都比不上空气源热泵空调。参照图1，现有的低温热泵空调系统，包括压缩机，压缩机的出气口与四通换向阀连接，压缩机的吸气口与气液分离器连接，气液分离器的另一端与四通换向阀连接，四通换向阀还分别与室内换热器和室外换热器连接，室内换热器的另一端通过节流部件与室外换热器连接形成闭合回路，所述节流部件由节流装置与并接的电磁阀和另一节流装置串接而成。采用上述回路的普通空气源热泵空调，在室外低温工况下，制热量衰减十分严重，有的甚至无法正常启动运行；因此在我国北方寒冷地区，普通空气源热泵空调几乎无法满足严冬季节基本的供热需求。
技术实现思路
为了克服现有热泵空调系统在低温环境下制热量衰减严重的不足，本技术所要解决的技术问题是提供一种在低温环境下仍有较高制热量的低温热泵空调系统。 本技术解决其技术问题所采用的技术方案是低温热泵空调系统，包括压缩机、节流部件、室内换热器、室外换热器、气液分离器和四通换向阀等，各个零部件之间通过管线连接形成主回路，还包括含有过冷蒸发器组件和控制阀的辅助回路，所述过冷蒸发器组件包括至少一个过冷蒸发器单元，辅助回路串接在室内换热器和节流部件之间；制热时，制冷剂一部分经过辅助回路中的过冷蒸发器组件流回压缩机的吸气口。 本技术的有益效果是在制热工况运行时，从室内换热器出来的制冷剂分成两部分，一部分制冷剂被辅助回路中的过冷蒸发器组件蒸发气化从而使另一部分制冷剂过冷度增加，改善整个循环制冷剂的过冷度，同时增加压缩机的吸气量，提高整个系统的制热量和能效比。通过辅助回路节流后的制冷剂，经过冷蒸发器组件蒸发后从压缩机吸气口进入压缩机，使压缩机能吸入更多制冷剂，实现准双级压缩；同时冷却主回路中从冷凝器出来的制冷剂液体，使其过冷，提高制热量和能效比，同时又保持较低的压缩比和排气温度，空调运行可靠稳定，克服了现有热泵空调系统在室外低温工况下制热量衰减严重的问题，可用来取代我国北方传统的集中供暖方式。附图说明图1是现有热泵空调系统的原理示意图； 图2是本技术的低温热泵空调系统的原理示意图； 图3是本技术的低温热泵空调系统制热运行压焓图； 图4是本技术的低温热泵空调系统实施例二的原理示意图； 图5是本技术的低温热泵空调系统实施例三的原理示意图； 图6是本技术的低温热泵空调系统实施例四的原理示意图； 图7是本技术的低温热泵空调系统实施例五的原理示意图。 图中标记为1-压缩机，2-四通换向阀，3-室内换热器，4-过冷蒸发器，5-室外换热器，6-气液分离器，7-节流部件，8-电磁阀，9-过冷蒸发器组件，11-第一吸气口，12-第二吸气口，13-出气口，30-辅助回路，41-主进液口，42-主出液口，43-辅进液口，44-辅出气口，71-单向阀，72-单向阀，8b-电磁阀，8c-电磁阀，9a-过冷蒸发器单元，9b-过冷蒸发器单元，9c过冷蒸发器单元，91-节流装置，92-节流装置，93-节流装置；a-第一节点、b第二节点；A、B、C、D、E、F、G、I、J-状态点，纵座标LgP-压力的对数值，横座标H-焓值。 图中实心箭头表示热泵系统制热时制冷剂的流向，虚心箭头表示热泵系统制冷时制冷剂的流向。具体实施方式 以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。 如图2、图3、图4所示，本技术的低温热泵空调系统，包括压缩机1、节流部件7、室内换热器3、室外换热器5、气液分离器6和四通换向阀2等，各个零部件之间通过管线连接形成主回路，还包括含有过冷蒸发器组件9和控制阀的辅助回路30，所述过冷蒸发器组件9包括至少一个过冷蒸发器单元9a，辅助回路30串接在室内换热器3和节流部件7之间；制热时，制冷剂一部分经过辅助回路30中的过冷蒸发器组件9流回压缩机1的吸气口。 含有过冷蒸发器组件9的辅助回路30，连接在室内换热器3和节流部件7之间，制热时，制冷剂一部分经过辅助回路30中的过冷蒸发器组件9流回压缩机1的吸气口，从而在制热过程中压缩机1可以吸入更多的制冷剂，实现准双级压缩；同时过冷蒸发器组件9可冷却主回路中从冷凝器出来的制冷剂液体，使其过冷，提高制热量和能效比，同时又保持较低的压缩比和排气温度，克服了现有热泵空调系统在室外低温工况下制热量衰减严重的问题。 如图2、图4和图5所示，所述过冷蒸发器单元9a由过冷蒸发器4和节流装置91组成，过冷蒸发器4设置有主进液口41、主出液口42、辅进液口43和辅出气口44，辅出气口44与压缩机1的吸气口连通，主进液口41与主出液口42通过内部管路连通，主进液口41与室内换热器3连接，主出液口42与节流部件7连接，节流装置91的两端分别与主出液口42和辅进液口43连通。 主进液口41与主出液口42通过内部管路连通，作为主回路中制冷剂液体的通路；辅进液口43和辅出气口44之间形成辅助回路中制冷剂液体通路。辅助回路中节流降压后的制冷剂液体在过冷蒸发器4中蒸发，同时使过冷蒸发器4中主回路通路中的制冷剂液体过冷，也即主回路中从主出液口42流出的制冷剂液体，经过节流装置91节流后，经过所述辅进液口43进入过冷蒸发器4蒸发，同时冷却主回路中从主进液口41流入的制冷剂液体，制冷剂气体通过辅出气口44进入压缩机1的吸气口，节流装置91使主出液口42流出的制冷剂液体节流降压，同时调节辅助回路30中制冷剂流量。 所述过冷蒸发器组件9，也可包括至少两个相互并联或串联的过冷蒸发器单元。如图4所示，过冷蒸发器组件9包括三个相互并联的过冷蒸发器单元9a、9b、9c，它们是这样并联的，依次并联的每个过冷蒸发器单元的过冷蒸发器4的主进液口41连通并与室内换热器3连通；依次并联的每个过冷蒸发器单元的过冷蒸发器4的辅出气口44连通并与压缩机1的吸气口连通；依次并联的每个过冷蒸发器单元的过冷蒸发器4的节流装置91连通并与节流部件7连通。如图5所示，过冷蒸发器组件9包括三个相互串联的过冷蒸发器单元9a、9b、9c，它们是这样串联的，一个过冷蒸发器单元9a的过冷蒸发器4的主进液口41连通与室内换热器3连通，该单元的节流装置91与相邻的过冷蒸发器单元9b的过冷蒸发器4的主进液口41连通，过冷蒸发器单元9b的过冷蒸发器4的节流装置91与相邻的过冷蒸发器单元9c的主进液口41连通；依次串联的每个过冷蒸发器单元的过冷蒸发器4的辅出气口44连通并与压缩机1的吸气口连通；最尾的过冷蒸发器单元9c的过冷蒸发器4的节流装置91与节流部件7连通。 过冷蒸发器组件9中包括多个相互并联或串联的过冷蒸发器单元时，在过冷蒸发器组件9的内部管路中可设置电磁阀，用于控制让一个或多个过冷蒸发器单元发挥过冷作用，可更精确地调节蒸发制冷剂的量，更精确地控制整个循环制冷剂的过冷度，同时增加压缩比和吸气量，提高了整个系统的制热量和能效比。如图4所示，多个过冷蒸发器单元并联时，电磁阀8b、8c分别设置在过冷蒸发器单元9b、9c的主进液口41和室内换热器3之间，电磁阀8b、8c还可以设置在过冷蒸发器单元9b、9c的辅出气口44和压缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
低温热泵空调系统，包括压缩机（１）、节流部件（７）、室内换热器（３）、室外换热器（５）、气液分离器（６）和四通换向阀（２）等，各个零部件之间通过管线连接形成主回路，其特征是：还包括含有过冷蒸发器组件（９）和控制阀的辅助回路（３０），所述过冷蒸发器组件（９）包括至少一个过冷蒸发器单元（９ａ），辅助回路（３０）串接在室内换热器（３）和节流部件（７）之间；制热时，制冷剂一部分经过辅助回路（３０）中的过冷蒸发器组件（９）流回压缩机（１）的吸气口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张少龙，郭镇洲，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]