[實用新型]一種小型直膨式地源熱泵空調熱水機組

無效

• 申請號: 200820158843.4
• 申請日: 2008-10-21
• 公開（公告）號: CN201293487Y
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 張泉;侯喜快;謝更新;曾麗萍
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B30/02;F24H4/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所
• 代理人: 顏 勇

技術領域

本實用新型涉及一種直膨式地源熱泵，特別涉及一種電動車提速驅動裝置。

背景技術

隨著人們生活水平的提高和生活習慣的改變，熱水需求量逐年增大。相應地，制取生活熱水消耗的能量也大幅升高，常用的制取熱水方式以電加熱器為主，運行成本較高，能源消耗增加。直膨式地源熱泵是利用地表淺層常溫土壤或者水源中的低溫能量作為低品位熱能資源來進行室內空氣調節，較常見的地源熱泵換熱效率更高，是一種可持續發展的節能新技術，同時地源熱泵還能夠實現夏季制冷和冬季制熱并同時提供生活熱水三大功能，相對于傳統熱水器(電熱水器、燃氣式熱水器)而言，其運行費用低。同時，我國地域遼闊，氣象特征比較復雜，對于夏熱冬冷地區(如長江流域)，系統的夏季排熱量遠大于冬季所需吸熱量，地源熱泵系統長期的運行會導致地下土壤溫度升高，造成熱污染，同時也會造成換熱效率降低以及整個系統制冷效率的降低。如果能將排向土壤的冷凝熱來加熱生活用熱水，既能節約能耗，又能降低對土壤的污染，并提高系統的制冷能力和可靠性。

地源熱泵同時還存在地源換熱管內制冷劑流量分配不均、換熱管內制冷劑回油難以及整個制冷效率有待提高等方面的問題。根據現有技術，一般是通過提高制冷劑流速來解決回油問題，但是制冷劑流速的盲目提高，可能會導致壓縮機進口氣體的壓力發生變化，從而影響系統的運行效率；利用制冷劑異程埋管，由于各制冷劑流程的阻力不相同，造成各地下埋管內制冷劑分配不均勻，影響地下埋管的換熱效率。

實用新型內容

本實用新型的所要解決的技術問題是提供一種小型直膨式地源熱泵空調熱水機組，該熱水機組可以解決空調需求與熱水供應需求，可以控制空調熱水系統在不同需求下按不同模式運行。同時，還解決了在部分負荷的情形下室外地下埋管式換熱器內制冷劑回油難、分流不均的問題，提高了換熱效率。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案為：

一種小型直膨式地源熱泵空調熱水機組，其特征在于：包括壓縮機、室內換熱器、地下換熱器、熱水換熱器、膨脹閥、油分離器、電磁閥、單向閥、過濾器、四通閥和回熱器；

壓縮機的輸出端經油分離器連接熱水換熱器的輸入端，熱水換熱器的輸出端接四通閥的接口C，壓縮機的輸入端接回熱器的接口D；

回熱器的接口B接四通閥的接口A；

回熱器的接口A接室內換熱器的輸入端；回熱器的接口A和室內換熱器的輸入端之間串接有過濾器、單向閥、膨脹閥和電磁閥；室內換熱器的輸出端接四通閥的接口D；

地下換熱器的一端接四通閥的接口B，另一端接回熱器的接口C。

所述的室內換熱器和熱水換熱器均安裝有旁路閥。

作為改進，所述小型直膨式地源熱泵空調熱水機組的每根豎直埋管形成的回路長度相等。

作為改進，在所述的地下換熱器的地埋管上升處設有彎頭。

本實用新型所具有的有益效果有：

本實用新型對室內換熱器和熱水換熱器均安裝有旁通閥(就是圖中的截止閥12e，12f)，當只需要空調或者只需要熱水時，可以通過控制四通換向閥和旁通閥的關閉來實現各種運行模式的轉換。這樣一來，不但克服了地源熱泵空調熱水系統在空調、熱水需求不同步時需另外增加燃煤、燃氣或電熱設備來提供熱水的不足，而且還極大地提供地源熱泵空調熱水系統的利用率。

進一步，又利用制冷劑同程埋管的方式，即利用同程原理，每根豎直埋管形成的回路長度相同或近似一致，從而使得所有埋管內制冷劑循環流動的阻力大致相等，解決制冷劑在地下換熱管道中分流不均的問題。這樣一來，提高了地下換熱管道的換熱效率，從而也提高了整個系統的效率。

在進一步的改進中，還利用了回油彎方式，即在地埋管上升處增加一個彎頭(如圖1所示)，油隨制冷劑的流動和重力作用流向回油彎，回油彎內的油越集越多將管道完全堵死，回油彎后的管道回隨著主機的運轉壓力越來越低，當低到回油彎前后的壓差足以將回油彎內的油提升到最高點時，油就被提升到最高點，從而解決回油難的問題。這樣一來，有利于提高整個系統在不同模式下的循環效率，同時也延長了壓縮機的使用壽命。

通過控制各閥門的開閉，可以實現多種運行模式，實現高效和節能。

綜上所述，本實用新型通過一系列的改進，實現了地源熱泵在五種不同工況下按照要求運行，解決了制冷劑回油困難和分布不均的問題，同時減少了地源熱泵對土壤的熱污染，提高了系統的運行效率。

附圖說明

圖1為本實用新型的示意圖。