[發明專利]適合寬溫度環境高效制熱和制冷的空氣源熱泵空調

無效

• 申請號: 200710062236.8
• 申請日: 2007-06-27
• 公開（公告）號: CN101078574A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 王全齡
• 申請（專利權）人: 王全齡
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B31/00;F25B30/02
• 代理公司: 秦皇島市維信專利事務所
• 代理人: 許久利

技術領域

本發明涉及空氣源熱泵空調，具體涉及一種適合寬溫度環境高效制熱和制冷的空氣源熱泵空調。

背景技術

目前，主要由室內、外空氣換熱器、中高溫壓縮機和膨脹閥組成的空氣源熱泵空調，在0℃以下的低溫環境制熱效率差，且隨著環境氣溫的降低，其制熱能效比大幅度下降，特別是當室外氣溫接近-15℃時，若不增加輔助電加熱裝置，無法正常制熱運行。

發明內容

本發明的目的在于針對上述提供一種適合寬溫度環境高效制熱和制冷的空氣源熱泵空調。

實現上述目的的技術方案是：一種適合寬溫度環境高效制熱和制冷的空氣源熱泵空調，它包括有室外空氣換熱器和室內空氣換熱器及能量耦合換熱器，由配置電動閥門的制冷劑管連接低回壓型低溫壓縮機、能量耦合換熱器一次端、膨脹閥和室外空氣換熱器組成特低溫空氣源熱泵；由配置電動閥門的制冷劑管連接中、高回壓型中高溫壓縮機、室內空氣換熱器、膨脹閥和能量耦合換熱器的二次端組成由特低溫空氣源熱泵供熱的人工源熱泵；由配置電動閥門的制冷劑管連接低溫壓縮機、膨脹閥、室內空氣換熱器和室外空氣換熱器組成適合冬季低氣溫環境制熱的空氣源熱泵；經配置電動閥門的制冷劑管連接中高溫壓縮機、室外空氣換熱器、膨脹閥和室內空氣換熱器組成夏季制冷空氣源熱泵。

本發明的技術方案還包括：所述的膨脹閥為電子膨脹閥；所述中高溫壓縮機的制熱與制冷轉換通過配置于制冷劑管路中的四通換向閥完成。

本發明采用低回壓型低溫壓縮機與中、高回壓型中高溫壓縮機配置，利用由其構成的空氣源熱泵和人工源熱泵，并通過能量耦合換熱器使之有效結合，可實現在-20℃至-45℃的特低溫環境下高效制熱；利用其低溫壓縮機與室內、外空氣換熱器的組合適應氣溫在0℃至-20℃低溫環境的高效制熱運行；而在夏季又可利用中高溫壓縮機與室內、外空氣換熱器的組合實現有效的制冷運行。

附圖說明

圖1是本適合寬溫度環境高效制熱和制冷的空氣源熱泵空調的結構示意圖。

圖2是本發明配置四通換向閥實現制熱與制冷轉換的空調結構示意圖。

具體實施方式

結合附圖對本發明的具體實施方式進行說明。

如附圖1，本發明包括有室外空氣換熱器1和室內空氣換熱器14及能量耦合換熱器3，其室內和室外換熱器可以采用表冷式換熱器，能量耦合換熱器可以是釬焊板式、殼盤管式、殼螺旋管式、套管式、螺旋板式或者殼管式多種以制冷劑為介質的換熱器。由配置電動閥門5、6的制冷劑管連接低回壓型低溫壓縮機2、能量耦合換熱器3的一次端、膨脹閥4和室外空氣換熱器1組成特低溫空氣源熱泵；由配置電動閥門9、12的制冷劑管連接中、高回壓型中高溫壓縮機11、室內空氣換熱器14、膨脹閥13和能量耦合換熱器3的二次端組成由特低溫空氣源熱泵供熱的人工源熱泵；由配置電動閥門10和電動閥門15的制冷劑管連接低溫壓縮機2、膨脹閥4、室內空氣換熱器14和室外空氣換熱器1組成適合冬季低氣溫環境制熱的空氣源熱泵；經配置電動閥門8、電動閥門7及電動閥門16的制冷劑管連接壓縮機11、室外空氣換熱器1、膨脹閥13和室內空氣換熱器14組成的夏季制冷空氣源熱泵。

附圖2與附圖1的區別在于用四通換向閥17取代轉換電動閥門實現空調制熱與制冷轉換。

本發明的壓縮機2和壓縮機11應采用相同制冷劑和冷凍油，進行變頻控制或增、卸載形式均衡控制其冷量。膨脹閥采用電子膨脹閥。

本發明工作原理說明如下：

本發明在冬季-20℃至-45℃特低溫環境時，壓縮機2和壓縮機11同時運行。其壓縮機2排出的高溫制冷劑氣體經電動閥門5至能量耦合換熱器3的一次端，向二次端釋放冷凝熱量，變成液態制冷劑經膨脹閥4節流后至室外換熱器1蒸發吸收室外空氣中低溫熱量，變成氣態的制冷劑經電動閥門6被壓縮機2吸入繼續壓縮，維持向能量耦合換熱器3二次端供應空氣中熱量。該熱量經電動閥門9吸入壓縮機11，被壓縮成高溫氣態制冷劑通過閥門12至室內空氣換熱器14，釋放冷凝熱量，通過風機向室內吹熱風采暖，冷凝后的液態制冷劑經膨脹閥13節流后至能量耦合換熱器二次端蒸發吸收一次端由空氣中獲取并轉換成的人工熱源，再通過閥門9被組成人工源熱泵的壓縮機11吸收壓縮，其高溫制冷劑氣體經轉換閥門12至室內換熱器14向室內空氣釋放冷凝熱量后，其液態制冷劑經膨脹閥13節流后至能量耦合換熱器3的二次端構成人工源熱泵向室內采暖運行回路。