[發明專利]高效空氣能水源熱泵一體化機組

無效

• 申請號: 201010005518.6
• 申請日: 2010-01-16
• 公開（公告）號: CN101788205A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 彭建國;吳加勝;汪迪文;曾向陽
• 申請（專利權）人: 湖南元亨科技發展有限公司
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發明公開了一種高效空氣能水源熱泵一體化機組，屬于空氣源熱泵、水源熱泵系統應用領域。

背景技術

目前能源問題已經成為全球經濟發展面臨的主要制約。隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，建筑能耗已經占全社會總能耗的30％以上，并且還在以較快的速度增長。建筑能耗中空調夏季制冷、冬季采暖的能耗所占的比重最大，空調技術的不斷創新將對節能減排具有重大意義。

太陽能具有間歇性和不穩定性等特點，這些特性使太陽能的大規模直接應用受到很大制約。

空氣源(風冷)熱泵雖然具有使用靈活，能夠制冷、制熱的優點，但空氣源熱泵不僅在夏季制冷COP(制冷性能系數)不高，而且在冬季制熱時存在除霜問題，而其除霜方式的好壞嚴重影響著空氣源熱泵的制熱性能、安全可靠性和壽命。

由于冬季室外空氣溫度隨地域氣候差異變化很大，導致空氣源(風冷)熱泵在使用過程中存在以下問題：

1.在寒冷地區，冬季室外空氣溫度很低。隨著室外空氣溫度的下降，風冷熱泵機組的COP值將明顯下降，當室外溫度降至一定限度時(通常為-5～-10℃，少數設備可達-15℃)，機組將難以啟動，無法正常使用。

2.即使冬季室外氣溫在-5～0℃，熱泵可以啟動，但由于此時室外換熱器盤管表面溫度在0℃以下，換熱器表面會使空氣中水蒸氣在盤管表面凝露結霜。換熱器表面霜層厚度增加，不僅增大管壁附加熱阻減小換熱器的傳熱系數，降低傳熱效率，而且使盤管的空氣流道變窄，妨礙對流，增加空氣流動阻力，造成風機功率增加。

3.在結霜情況下，風冷熱泵機組一般采用電加熱或逆循環進行融霜方式，這兩種融霜方法前者耗電量大，后者融霜時風冷熱泵不僅不向室內供熱，相反還從室內提取融霜熱量，造成6～12％的供熱量損失。

水源熱泵則利用土壤、地下水、地表水等作為低位冷熱源進行供冷供熱。實際情況下，不同地區的地質條件、水資源利用的成本差異相當大，因此，地質條件、以及是否有合適的水源成為水源熱泵應用的一個關鍵。

傳統的空調方式雖可達到一般情況下的制冷、制熱要求，但空調機房占地面積大、初投資高、運行費用高、安裝復雜、工程量大、專業性強、施工煩瑣、管理維護麻煩，不利于大規模應用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術之不足而提供一種結構簡單、體積小、能效比高、成本較低、安裝、施工容易、運行經濟、維護方便的高效空氣能水源熱泵一體化機組，充分利用換熱塔的換熱熱量以便最大限度降低空調運行能耗。

本發明是采用下述技術方案實現的：高效空氣能水源熱泵一體化機組，包括壓縮機、第一換熱器、第二換熱器、換熱塔、水泵、膨脹閥、換向閥、，所述第一換熱器安裝在所述換熱塔內；所述壓縮機的出口通過所述換向閥與所述第一換熱器的入口連接，所述第一換熱器的出口分為兩路，一路通過一個單向閥與所述膨脹閥的入口連接，另一路通過一個單向閥與所述膨脹閥的入出口連接；所述膨脹閥的出口通過單向閥與所述第二換熱器的入口連接，第二換熱器的入口還通過一個單向閥與所述膨脹閥的入口連接；所述第二換熱器的出口通過所述換向閥與所述壓縮機的入口連接，所述換熱塔上安裝有提供冷卻介質循環動力的水泵。

本發明中，所述第一換熱器的出口與所述膨脹閥的入口之間還連接有儲液器、干燥過濾器、視鏡。

本發明中，所述第二換熱器的入口與所述膨脹閥的入口之間還連接有儲液器、干燥器、視鏡。

本發明中，所述壓縮機與所述第一換熱器出口與第二換熱器入口之間還連接有用于吸收壓縮機的壓縮熱和冷卻潤滑油的噴液膨脹閥。

本發明中，所述壓縮機為活塞式、螺桿式、渦旋式、離心式中的一種。

本發明中，所述換向閥為四通換向閥。

本發明中，所述換向閥與所述壓縮機入口之間連接有氣液分離器。

本發明中，所述換熱塔中換熱介質為水或水溶液中的一種，且該換熱介質直接噴淋于第一換熱器表面。

本發明中，所述換熱塔的水溶液換熱介質選自具有較低的表面蒸汽壓、較高的溶解度、低粘度，高沸點，溶液性質穩定，低揮發性、低腐蝕性，無毒性，溶質價格低廉，容易獲得的溶液，包括：添加了碘化鋰溶液，硝酸鋰溶液，溴化鋅抑止結晶的尿素溶液、氯化鋰溶液、溴化鋰溶液、溴化鋰與氯化鈣混合溶液、氯化鋰和氯化鈣混合溶液中的一種。