一种复叠热泵系统及其运行方法技术方案

本发明专利技术是一种复叠热泵系统，包括初级低温环路和终级低温环路以及之间串联设有第一三通阀和第二三通阀，通过调整第一三通阀和第二三通阀，控制初级低温环路和终级低温环路是否接通，从而得到不同温度的终端用水需求，初级低温环路与高温环路进行换热时，初级低温环路中先预热第一换热介质，通过中间换热箱将热量源源不断的传递给高温环路，无需电加热可以制取80

【技术实现步骤摘要】
一种复叠热泵系统及其运行方法


[0001]本专利技术涉及热泵系统
，具体为一种一种复叠热泵系统。

技术介绍

[0002]热泵机组是常用的设备，很多地方都安装有热泵机组，热泵制热水技术是目前公认的最节能环保的方式，目前市面上单级压缩技术最高出水温度只能达到60
°
。想要制取更高温度的热水，必须采用辅助加热的方式，而电辅热不够经济节能。目前市场上也有CO2热泵机组，但是CO2热泵机组的系统高压要达到14Mpa以上，安全隐患大而且机组昂贵，并不适宜大规模推广。除霜过程复杂，当客户只需要60
°
热水时，不能自动切换，用水体验差，对热量损失大，利用率低。
[0003]综上所述，目前亟需要一种技术方案，解决现有技术中，制取80
°
的高温热水需电加热才可以制取，且除霜过程繁杂。当夏季，客户只需要60
°
热水时，不能自动切换，用水体验差，对热量损失大，利用率低的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是提供一种复叠热泵系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术具有无需电加热可以制取80
°
的高温热水，且除霜过程简单方便。当夏季，客户只需要60
°
热水时，自动切换为单级热泵系统，节能环保的优点。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种复叠热泵系统，包括初级低温环路和终级低温环路，初级低温环路上串联设有第一三通阀和第二三通阀，初级低温环路和终级低温环路之间分别通过第一三通阀和第二三通阀相连，第一三通阀和第二三通阀之间的初级低温环路上设有中间换热箱，所述初级低温环路通过中间换热箱耦合设有高温环路，高温环路上设有终端换热箱，高温环路与终级低温环路通过终端换热箱耦合相连，终端换热箱上设有用户进水管路和用户出水管路系统。通过调整第一三通阀和第二三通阀，更方便的控制，初级低温环路和终级低温环路是否接通，从而得到不同温度的终端用水需求，高温热水和中温热水模式切换自如。
[0006]优选的，所述中间换热箱包括箱体，箱体内设有相互独立的第一换热组件和第二换热组件，第一换热组件与初级低温环路相连通，初级低温环路内设有第一换热介质，第二换热组件与所述高温环路相连通，高温环路内设有第二换热介质。第一换热介质与第二换热介质相互独立，可以根据需要充入不能比热的换热介质，换热更高效。高温环路中的第二换热介质被预热后，经过再次加热升温快，在短时间内获得高温热水，能量利用率高。
[0007]更为优选的，所述第一换热组件包括第一换热管，第一换热管的进口和出口分别与初级低温环路相连通，所述第二换热组件包括第二换热管，第二换热管的进口和出口分别与高温环路相连通。
[0008]更为优选的，所述终端换热箱包括箱体，箱体内设有相互独立的第三换热组件和第四换热组件，第三换热组件与所述高温环路相连通，第四换热组件与终级低温环路相连
通。终端换热箱内，第一换热介质与第二换热介质与终端换热箱中的终端用水相互独立，既完成了换热，也实现了终端换热箱中的终端用水不被混合污染，满足终端用户的用水要求。
[0009]更为优选的，所述第三换热组件包括第三换热管，第三换热管的进口和出口分别与高温环路相连通，所述第四换热组件包括第四换热管，第四换热管的进口和出口分别与终级低温环路相连通。
[0010]更为优选的，所述初级低温环路上还设有第一压缩机、第一四通换向阀、第一膨胀阀，第一膨胀阀与第一四通换向阀之间设有蒸发器，所述第一四通换向阀包括第一接口C, 第一接口D, 第一接口E, 第一接口S，用于改变初级低温环路中介质的循环方向。第一压缩机驱动第一换热介质在初级低温环路中循环。第一四通换向阀控制第一换热介质在初级低温环路中正向或者逆向循环。
[0011]更为优选的，所述高温环路还包括第二压缩机和第二膨胀阀，高温环路中介质沿第二压缩机、终端换热箱、第二膨胀阀、中间换热箱方向循环。高温环路单向循环，始终保持高温环路运行时，第三换热组件中的第二换热介质是被再次加热状态。
[0012]更为优选的，所述终端换热箱箱体上设有终端进水口和终端出水口，终端进水口与用户进水管路一端相连，所述用户出水管路系统包括出水总管，出水总管一端与终端换热箱的终端出水口相连，出水总管另一端并列设有高温出水管路和中温出水管路，高温出水管路上设有高温出水阀，中温出水管路上设有中温出水阀。高温出水和低温出水相互独立，终端用水时不容易混淆，造成用水。
[0013]更为优选的，复叠热泵系统的运行方法包括高温出水制热模式、高温出水除霜模式、中温出水制热模式；高温出水制热模式：初级低温环路正向循环，终级低温环路关闭循环，初级低温环路上第一压缩机启动，初级低温环路中的第一换热介质被加热升温，第一换热介质通过中间换热箱将热量传递给高温环路的第二换热介质，第二压缩机启动，第二换热介质再次升温，通过终端换热箱将热量传递给终端换热箱中的终端用水，得到高温热水。
[0014]高温出水除霜模式：初级低温环路反向循环，终级低温环路关闭循环，初级低温环路上第一压缩机启动，初级低温环路中的第一换热介质被加热升温，第一换热介质经过蒸发器和第一膨胀阀放热，降温后的第一换热介质通过中间换热箱将热量传递给高温环路的第二换热介质，第二压缩机启动，第二换热介质再次升温，通过终端换热箱将热量传递给终端换热箱中的终端用水，得到高温热水。只需要改变第一换热介质在初级低温环路中的循环方向就能实现蒸发器除霜，同时保证获取高温热水。
[0015]中温出水制热模式：初级低温环路正向循环，终级低温环路开启循环，初级低温环路上第一压缩机启动，初级低温环路中的第一换热介质被加热升温，第一换热介质通过第一三通阀进入终级低温环路，终级低温环路中的第一换热介质通过终端换热箱将热量传递给终端换热箱中的终端用水，得到中温热水。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：初级低温环路和终级低温环路，之间串联设有第一三通阀和第二三通阀，通过调整第一三通阀和第二三通阀，更方便的控制，初级低温环路和终级低温环路是否接通，从而得到不同温度的终端用水需求，初级低温环路与高温环路进行换热时，初级低温环路中先预热第一换热介质，通过中间换热箱将热量源源不断的传递给高温环路，无需电加热可以制取80
°
的高温热水，当初级低温环路反向循环时，
完成蒸发器除霜，除霜过程简单方便。高温环路关闭，初级低温环路和终级低温环路形成一整个换热回路时，终级低温环路中经过预热的第一换热介质与终端换热箱换热得到60
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中温热水。高温热水和中温热水模式切换自如，节能环保的优点。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的高温出水制热模式的示意图；图2为本专利技术的高温出水除霜模式的示意图；图3为本专利技术的中温出水制热模式的示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复叠热泵系统，其特征在于：包括初级低温环路（1）和终级低温环路（2），初级低温环路（1）上串联设有第一三通阀（5）和第二三通阀（9），初级低温环路（1）和终级低温环路（2）之间分别通过第一三通阀（5）和第二三通阀（9）相连，第一三通阀（5）和第二三通阀（9）之间的初级低温环路上设有中间换热箱（4），所述初级低温环路（1）通过中间换热箱（4）耦合设有高温环路（3），高温环路（3）上设有终端换热箱（7），高温环路（3）与终级低温环路（2）通过终端换热箱（7）耦合相连，终端换热箱（7）上设有用户进水管路（8）和用户出水管路系统（6）。2.根据权利要求1所述的复叠热泵系统，其特征在于：所述中间换热箱（4）包括箱体，箱体内设有相互独立的第一换热组件和第二换热组件，第一换热组件与初级低温环路（1）相连通，初级低温环路内设有第一换热介质，第二换热组件与所述高温环路（3）相连通，高温环路内设有第二换热介质。3.根据权利要求2所述的复叠热泵系统，其特征在于：所述第一换热组件包括第一换热管（401），第一换热管（401）的进口和出口分别与初级低温环路（1）相连通，所述第二换热组件包括第二换热管（402），第二换热管（402）的进口和出口分别与高温环路（3）相连通。4.根据权利要求1所述的复叠热泵系统，其特征在于：所述终端换热箱包括箱体，箱体内设有相互独立的第三换热组件和第四换热组件，第三换热组件与所述高温环路（3）相连通，第四换热组件与终级低温环路（2）相连通。5.根据权利要求4所述的复叠热泵系统，其特征在于：所述第三换热组件包括第三换热管（701），第三换热管（701）的进口和出口分别与高温环路（3）相连通，所述第四换热组件包括第四换热管（702），第四换热管（702）的进口和出口分别与终级低温环路（2）相连通。6.根据权利要求1所述的复叠热泵系统，其特征在于：所述初级低温环路（1）上还设有第一压缩机（101）、第一四通换向阀（102）、第一膨胀阀（103），第一膨胀阀（103）与第一四通换向阀（102）之间设有蒸发器（104），所述第一四通换向阀（102）包括第一接口C, 第一接口D, 第一接口E, 第一接口S，用于改变初级低温环路中介质的循环方向。7.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆中浩，张洪亮，刘晓江，江广林，马光水，徐同杰，
申请(专利权)人：广东日出东方空气能有限公司，
类型：发明
国别省市：