[發(fā)明專利]一種變組分制冷劑熱泵熱水機組

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410329417.2
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN105276864B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余延順;孫成龍;趙躍;吳加勝
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: F25B33/00
• 分類號: F25B33/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心32203
• 代理人: 朱顯國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熱泵熱水機組技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種變組分制冷劑熱泵熱水機組。

背景技術(shù)

隨著人民生活水平的不斷提高，人們對居住環(huán)境和熱舒適的要求也日益增高。傳統(tǒng)的建筑采暖方式能耗高、污染嚴(yán)重，發(fā)展清潔的建筑采暖技術(shù)變得尤為迫切。目前的熱泵技術(shù)無法適應(yīng)環(huán)境溫度的寬范圍變化，尤其在寒冷地區(qū)，冬季室外溫度低，傳統(tǒng)的單級熱泵系統(tǒng)壓縮比高，制熱性能急劇下降，不能正常工作，但是相對于全年供暖，冬季環(huán)境溫度特別低的時間在全年中占比較少，只為解決冬季供暖而采用高壓比或者雙級壓縮系統(tǒng)，系統(tǒng)在較高的環(huán)境溫度下將會出現(xiàn)故障或者能效較低的情況，因而系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性變得很差。

中國專利ZL98118641.6公開了一種變組分制冷劑的熱泵系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用冷凝器流出的制冷劑加熱精餾塔，在精餾塔中分離出低壓組分的制冷劑，從而讓更多高壓組分參與到循環(huán)當(dāng)中，達(dá)到增強低溫環(huán)境下制熱能力的效果，但該系統(tǒng)存在以下問題：1)冷凝器流出的制冷劑溫度并不高，精餾效果較差；2)反精餾實踐難度較大；3)系統(tǒng)復(fù)雜，成本太高。中國專利ZL98118646.7公開了一種變組分制冷劑的熱泵系統(tǒng)，該系統(tǒng)在室外機下面添加了與其平行連接的輔助盤管，加熱模式開啟時，輔助盤管入口關(guān)閉而出口打開，壓縮機將揮發(fā)性較大的高壓部分吸出，然后關(guān)閉出口閥把低壓部分留在輔助盤管里面，但該系統(tǒng)存在以下問題：1)依靠壓縮機真空吸高壓制冷劑，易摻混低壓制冷劑，降低調(diào)節(jié)能力；2)輔助盤管要足以容納大部分液體制冷劑，輔助盤管體積偏大，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種適應(yīng)溫區(qū)大、精餾效果好的變組分制冷劑熱泵熱水機組。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種變組分制冷劑熱泵熱水機組，包括用于吸入氣態(tài)制冷劑并進(jìn)行壓縮輸出的壓縮機、充注有制冷劑的精餾器、冷凝換熱器、與冷凝換熱器相連的儲液罐、第一節(jié)流閥、第二節(jié)流閥、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、室外換熱器、與室外換熱器的出口相連的氣液分離器和設(shè)置在精餾器內(nèi)部的盤管，所述氣液分離器的出口與壓縮機的入口相連，所述盤管與第一電磁閥并聯(lián)設(shè)置在壓縮機的出口與冷凝換熱器的入口之間；所述儲液罐與室外換熱器之間設(shè)置有兩條相互并聯(lián)的支路，即儲液罐的出口、第三電磁閥、第一節(jié)流閥、室外換熱器的入口依次相連構(gòu)成第一支路，儲液罐的出口、第四電磁閥、第二節(jié)流閥、精餾器、第二電磁閥和室外換熱器的入口依次相連構(gòu)成第二支路。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為：(1)本發(fā)明利用壓縮機出口的過熱蒸汽，溫度較高，加熱精餾器效果明顯，大大縮短了制冷劑組分變更的時間，提高了系統(tǒng)的供熱性能；(2)本發(fā)明在傳統(tǒng)熱泵的基礎(chǔ)上添加了一個精餾器和幾個電磁閥，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，且成本較低；(3)本發(fā)明在冬季分離出制熱性能優(yōu)越的制冷劑，可以有效提高熱泵的低溫制熱能力，而且可以根據(jù)室外環(huán)境溫度實現(xiàn)不同組分制冷劑的變換，對環(huán)境溫度的適應(yīng)性強，在環(huán)境溫度寬范圍變化的熱泵應(yīng)用場合尤為適用。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明變組分制冷劑熱泵熱水機組的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明變組分制冷劑熱泵熱水機組的精餾器內(nèi)置沉浸式蛇形盤管示意圖。

圖3為本發(fā)明變組分制冷劑熱泵熱水機組的精餾器內(nèi)置平行排管示意圖。

具體實施方式

結(jié)合圖1、圖2、圖3，一種變組分制冷劑熱泵熱水機組，包括用于吸入氣態(tài)制冷劑并進(jìn)行壓縮輸出的壓縮機1、充注有制冷劑的精餾器2、冷凝換熱器3、與冷凝換熱器3相連的儲液罐4、第一節(jié)流閥5、第二節(jié)流閥8、第一電磁閥F1、第二電磁閥F2、第三電磁閥F3、第四電磁閥F4、室外換熱器6、與室外換熱器6的出口相連的氣液分離器7和設(shè)置在精餾器2內(nèi)部的盤管9，所述氣液分離器7的出口與壓縮機入口1-2相連，所述盤管9與第一電磁閥F1并聯(lián)設(shè)置在壓縮機出口1-1與冷凝換熱器入口3-1之間；所述儲液罐4與室外換熱器6之間設(shè)置有兩條相互并聯(lián)的支路，即儲液罐4的出口、第三電磁閥F3、第一節(jié)流閥5、室外換熱器6的入口依次相連構(gòu)成第一支路，儲液罐4的出口、第四電磁閥F4、第二節(jié)流閥8、精餾器2、第二電磁閥F2和室外換熱器6的入口依次相連構(gòu)成第二支路。

所述第一節(jié)流閥5和第二節(jié)流閥8采用熱力膨脹閥、電子膨脹閥或毛細(xì)管。

所述盤管9為沉浸式蛇形盤管或平行排管。

所述室外換熱器6為風(fēng)冷式換熱器或水冷式換熱器。

所述冷凝換熱器3由一個水冷式換熱器構(gòu)成，或者由多個水冷式換熱器并聯(lián)構(gòu)成。