高效空气能水源热泵一体化机组制造技术

高效空气能水源热泵一体化机组，包括压缩机、第一换热器、第二换热器、换热塔、水泵、膨胀阀、换向阀，所述第一换热器安装在所述换热塔内；所述压缩机的出口通过换向阀与第一换热器的入口连接，所述第一换热器的出口分为两路，分别与所述膨胀阀的入口、出口连接；所述膨胀阀的出口通过单向阀与所述第二换热器的入口连接，第二换热器的入口还与所述膨胀阀的入口连接；第二换热器的出口与压缩机的入口连接，所述换热塔上安装有提供冷却介质循环动力的水泵。本实用新型专利技术结构简单、体积小、能效比高、成本较低、安装、施工容易、运行经济、维护方便，是一种极具有发展潜力的空调制冷、制热、制卫生热水方式，适于工业化应用；可以解决空气源的气候不稳定性因素，地源、水源的条件限制性以及初投资过高等问题。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术公开了一种高效空气能水源热泵一体化机组，属于空气源热泵、水源 热泵系统应用领域。
技术介绍
目前能源问题已经成为全球经济发展面临的主要制约。随着经济的发展和人们生 活水平的提高，建筑能耗已经占全社会总能耗的30%以上，并且还在以较快的速度增长。建 筑能耗中空调夏季制冷、冬季采暖的能耗所占的比重最大，空调技术的不断创新将对节能 减排具有重大意义。太阳能具有间歇性和不稳定性等特点，这些特性使太阳能的大规模直接应用受到 很大制约。空气源(风冷)热泵虽然具有使用灵活，能够制冷、制热的优点，但空气源热泵不 仅在夏季制冷COP(制冷性能系数)不高，而且在冬季制热时存在除霜问题，而其除霜方式 的好坏严重影响着空气源热泵的制热性能、安全可靠性和寿命。由于冬季室外空气温度随地域气候差异变化很大，导致空气源(风冷)热泵在使 用过程中存在以下问题1.在寒冷地区，冬季室外空气温度很低。随着室外空气温度的下降，风冷热泵机 组的COP值将明显下降，当室外温度降至一定限度时(通常为-5 -10°c，少数设备可 达-15°C )，机组将难以启动，无法正常使用。2.即使冬季室外气温在_5 0 °C，热泵可以启动，但由于此时室外换热器盘管表 面温度在0°C以下，换热器表面会使空气中水蒸气在盘管表面凝露结霜。换热器表面霜层厚 度增加，不仅增大管壁附加热阻减小换热器的传热系数，降低传热效率，而且使盘管的空 气流道变窄，妨碍对流，增加空气流动阻力，造成风机功率增加。3.在结霜情况下，风冷热泵机组一般采用电加热或逆循环进行融霜方式，这两种 融霜方法前者耗电量大，后者融霜时风冷热泵不仅不向室内供热，相反还从室内提取融霜 热量，造成6 12%的供热量损失。水源热泵则利用土壤、地下水、地表水等作为低位冷热源进行供冷供热。实际情况 下，不同地区的地质条件、水资源利用的成本差异相当大，因此，地质条件、以及是否有合适 的水源成为水源热泵应用的一个关键。传统的空调方式虽可达到一般情况下的制冷、制热要求，但空调机房占地面积大、 初投资高、运行费用高、安装复杂、工程量大、专业性强、施工烦琐、管理维护麻烦，不利于大 规模应用。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术之不足而提供一种结构简单、体积小、能效 比高、成本较低、安装、施工容易、运行经济、维护方便的高效空气能水源热泵一体化机组， 充分利用换热塔的换热热量以便最大限度降低空调运行能耗。本技术是采用下述技术方案实现的高效空气能水源热泵一体化机组，包括 压缩机、第一换热器、第二换热器、换热塔、水泵、膨胀阀、换向阀、，所述第一换热器安装在 所述换热塔内；所述压缩机的出口通过所述换向阀与所述第一换热器的入口连接，所述第 一换热器的出口分为两路，一路通过一个单向阀与所述膨胀阀的入口连接，另一路通过一 个单向阀与所述膨胀阀的出口连接；所述膨胀阀的出口通过单向阀与所述第二换热器的入 口连接，第二换热器的入口还通过一个单向阀与所述膨胀阀的入口连接；所述第二换热器 的出口通过所述换向阀与所述压缩机的入口连接，所述换热塔上安装有提供冷却介质循环 动力的水泵。本技术中，所述第一换热器的出口与所述膨胀阀的入口之间还连接有储液 器、干燥过滤器、视镜。本技术中，所述第二换热器的入口与所述膨胀阀的入口之间还连接有储液 器、干燥器、视镜。本技术中，所述压缩机与所述第一换热器出口与第二换热器入口之间还连接 有用于吸收压缩机的压缩热和冷却润滑油的喷液膨胀阀。本技术中，所述压缩机为活塞式、螺杆式、涡旋式、离心式中的一种。本技术中，所述换向阀为四通换向阀。本技术中，所述换向阀与所述压缩机入口之间连接有气液分离器。本技术中，所述换热塔中换热介质为水或水溶液中的一种，且该换热介质直 接喷淋于第一换热器表面。本技术中，所述换热塔的水溶液换热介质选自具有较低的表面蒸汽压、较高 的溶解度、低粘度，高沸点，溶液性质稳定，低挥发性、低腐蚀性，无毒性，溶质价格低廉，容 易获得的溶液，包括添加了碘化锂溶液，硝酸锂溶液，溴化锌抑止结晶的尿素溶液、氯化锂 溶液、溴化锂溶液、溴化锂与氯化钙混合溶液、氯化锂和氯化钙混合溶液中的一种。本技术由于采用上述结构，将第一换热器直接放置于换热塔中，制冷剂在换 热器与压缩机之间循环流动，通过换热塔与空气进行间接热质交换，夏季通过换热塔喷淋 水向室外空气中散热，带走换热器中制冷剂的热量；冬季通过喷淋合适的水溶液从室外空 气中吸热，换热器中制冷剂从水溶液中获取热量。特别是冬季，使用具有较低的表面蒸汽 压、较高的溶解度、低粘度，高沸点，溶液性质稳定，低挥发性、低腐蚀性，无毒性，溶质价格 低廉，容易获得的水溶液，可以保证冷却介质在极低的温度下保持液态，不结冰，保证设备 的正常运行。与现有风冷热泵、水源热泵、常规制冷机等相比，具有以下优点和积极效果1、本技术采用一体式整体组合结构，将高效制冷、制热装置和双温转换装置 装配结合在一体，具有结构紧凑的优点，使制冷、制热结合成一体，实现转换制冷或制热的 功能。2、本技术克服了空气源热泵、水源热泵受环境条件限制使用的缺陷，通过更 换冷却介质，可有效保证设备能长期稳定、高效地运行使用，不受环境条件的限制，且换热 效率高，系统的能效比高；冬季可在室外气温_15°C以上正常稳定运行，整个冬季，机组的 能效比可达2. 8 3. 5 ；夏季制冷的性能系数可达4. 2 4. 8，节能效果显著，相比风冷热泵 可节能25% 30%。。3、本技术采用一体化组合结构，安装方便、快捷，可实现即装即用，大大缩短 施工周期，降低了施工难度和费用，整机性能稳定可靠，便于操作，另外，该一体化机组为组 装结构，安装、拆卸方便，便于管理，便于维护检修，适应性广。4、本技术可根据不同的用途、不同环境温湿度条件，进行设计和配置，可节省 大量的运行费用，节约一次性水资源，可同时获得更多的热量或冷量，适用于供热采暖和制 冷空调，彻底解决无锅炉供热采暖、空气源热泵冬季制热效率低水源热泵受各种条件限制、 以及空调机房面积紧张等问题，使空调热泵技术提高到一个新水平。综上所述，本技术结构简单、体积小、能效比高、成本较低、安装、施工容易、运 行经济、维护方便，是一种极具有发展潜力的空调制冷、制热、制卫生热水方式，适于工业化 应用；对于缓解日益紧张的能源危机、保护环境具有十分重要的意义；此外还可以解决空 气源的气候不稳定性因素，地源、水源的条件限制以及初投资过高等问题。附图说明附图1为本技术一种实施例的结构示意图。附图2为本技术另一种实施例的结构示意图。附图1中，1压缩机，2四通换向阀，3换热塔，4换热器，5换热器，6储液器，7干燥 过滤器，8视液镜，9膨胀阀，10气液分离器，11喷液膨胀阀，12水泵，13、14、15、16止逆阀， 17,18电磁阀，实线箭头表示实施例1高效空气能水源热泵一体化机组制冷时制冷剂循环 方向，虚线箭头表示制热时制冷剂循环方向。附图2中，1压缩机，2四通换向阀，3换热塔，4换热器，5换热器，6储液器，7干燥 过滤器，8视液镜，9制冷热力膨胀阀，10制热热力膨胀阀，11喷液膨胀阀，12水泵，13，14止 逆阀，15、16电磁阀，实线本文档来自技高网...

【技术保护点】
高效空气能水源热泵一体化机组，包括压缩机、第一换热器、第二换热器、换热塔、水泵、膨胀阀、换向阀，其特征在于：所述第一换热器安装在所述换热塔内；所述压缩机的出口通过所述换向阀与所述第一换热器的入口连接，所述第一换热器的出口分为两路，一路通过一个单向阀与所述膨胀阀的入口连接，另一路通过一个单向阀与所述膨胀阀的出口连接；所述膨胀阀的出口通过单向阀与所述第二换热器的入口连接，第二换热器的入口还通过一个单向阀与所述膨胀阀的入口连接；所述第二换热器的出口通过所述换向阀与所述压缩机的入口连接，所述换热塔上安装有提供冷却介质循环动力的水泵。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭建国，吴加胜，汪迪文，曾向阳，
申请(专利权)人：湖南元亨科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]