[實用新型]水源回熱型高溫熱泵

有效

• 申請號: 201220305386.3
• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN203274353U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 侴喬力;金從卓;曹峰;束鵬程;許文增;許永峰;盧長亮;沈貴琴;程度煦;胡耿軍;祝迎花;王國慶;楊晨;李迪;謝明勝
• 申請（專利權）人: 合肥天鵝制冷科技有限公司
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F25B40/06;F25B41/00;F25B41/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域

本發明涉及一種水源回熱型高溫熱泵。?

(二)背景技術

在水源高溫熱泵所采用的主要部件中，半封閉螺桿壓縮機的排氣溫度最高限定值為110℃，而膨脹閥進口冷媒溫度的最高限定值為68℃；因此當水源高溫熱泵實現90℃出水時，其冷凝溫度已達95℃，即使考慮冷凝器中的5℃過冷，膨脹閥進口冷媒溫度也達90℃，遠超其68℃的最高限定值；此時，非等熵壓縮的排氣溫度也超110℃。?

如何把水源高溫熱泵的壓縮機排氣溫度降低到110℃以下，以及把膨脹閥進口冷媒溫度降低到68℃以下；確保其長期可靠運行，就成為水源高溫熱泵急需解決的關鍵性技術。?

傳統的經濟器技術是水源高溫熱泵的備選方案之一。經濟器兼具冷媒的過冷器，以及冷卻壓縮機等雙重作用；其中冷凝器出口的冷媒流量被分成兩部分，較少部分m1節流后在經濟器中壓側蒸發，以冷卻高壓側較多部分m2，使其進一步過冷；在蒸發器中冷媒流量m2減少但過冷的前提下，提高熱泵的制熱功率與制熱能效；所形成的中壓冷媒氣流m1則從補氣口流入壓縮機，對其提供額外的冷卻。?

然而，經濟器技術存在的問題如下：?

(1)帶經濟器的熱泵，需增加壓縮機補氣口、經濟器及其膨脹閥等，投資的增加使其通常適用于大型熱泵；?

(2)只有當熱泵壓縮比大于4時，經濟器技術才對提高其制熱功?率與制熱能效有所幫助；?

(3)壓縮機補氣口的直徑，通過限制經濟器中壓側的冷媒補氣流量，而限制了經濟器高壓側的過冷度，通常為5至8℃，從而使得蒸發器膨脹閥的進口冷媒溫度只能過冷到82℃，仍遠高于最高限定值68℃，這就嚴重制約蒸發器膨脹閥的可靠性；?

(4)帶有經濟器的熱泵為雙回路系統，一旦制熱負荷或水源溫度波動，將會引發水源高溫熱泵的不穩定運行，因此該技術只適用于穩定工況運行；?

(5)由于經濟器膨脹閥的進口冷媒溫度仍為90℃，這就嚴重制約經濟器膨脹閥的可靠性。?

傳統的回熱器技術是水源高溫熱泵的備選方案之二。冷凝器出口引入回熱器一側的高溫冷媒液，加熱蒸發器出口引入另側的低溫冷媒氣，從而使得高溫冷媒液進一步過冷，以提高蒸發器中制冷量；同時低溫冷媒氣進一步過熱，從而避免壓縮機液擊；這使蒸發器中用于過熱的換熱面積最小化，以便高效利用蒸發器換熱面積，獲得更高蒸發溫度，或可選用更少換熱面積的蒸發器。由于冷媒質量流量在回熱器兩側相同，因此冷媒液的過冷焓減，便會精確等于冷媒氣的過熱焓增。?

然而，回熱器技術存在的問題如下：?

(1)冷媒氣過熱度的增加，會導致排氣溫度的升高，一旦超出其最高限定值，就會造成壓縮機故障；因此這就限制了過冷度的提高；?

(2)帶有回熱器的熱泵為雙回路系統，一旦制熱負荷或水源溫度波動，將會引發水源高溫熱泵的不穩定運行，因此該技術只適用于穩定工況運行；?

(3)為確保水源高溫熱泵的穩定運行，需使用電子膨脹閥處理負荷波動；?

(4)由于該技術中冷媒氣過熱度的增加，導致排氣溫度進一步升高，因此不適用于要求降低排氣溫度的水源高溫熱泵。?

(三)發明內容

本發明的目的是綜合經濟器技術與回熱器技術各自的優點，改進其不足之處，從而提供一種通過水源為載冷劑以實現高溫熱泵兩端回熱，確保增加膨脹閥進口冷媒過冷度的同時，降低壓縮機排氣溫度；不僅提高機組制熱能效，而且提高產品可靠性。?

按照附圖1所示的水源回熱型高溫熱泵：其由壓縮機1的排氣出口法蘭，通過管道、油分離器2的冷媒側、使用側冷凝器3冷媒側、充注三通、過冷回熱器4冷媒側、手動閥門5、干燥過濾器6、與干管并聯連接的視液鏡7、分流三通、電磁閥8、膨脹閥9、水源蒸發器10冷媒側、充注三通，連接壓縮機1吸氣入口法蘭，以組成水源過冷熱泵回路；?

壓縮機1的出油接頭，通過管道、手動閥門5、油過濾器12、手動閥門5、油冷回熱器14的油冷側、分流三通、視液鏡7、消音器13，連接壓縮機1的入油接頭，以形成壓縮機1的油冷回路；?

油分離器2的出油角閥，通過管道、油過濾器12、手動閥門5、油冷回熱器14的油分側、視液鏡7，連接壓縮機1的冷媒接頭，以形成壓縮機1的油分回路；?

通過管道、分流三通及油冷側的手動閥門5、并聯連接的過冷回熱器4與油冷回熱器14、匯流三通、水源蒸發器10的水源側進口，以形成水源回熱回路；?

過冷回熱器4冷媒側出口的分流三通，通過管道、電磁閥8、手動節流閥11，連接壓縮機1的液冷噴射口，以形成壓縮機1的電機液冷噴射回路；?