[發(fā)明專利]一種適用于北方冬季供暖的高效熱泵采暖機組

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710683618.6
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107314424A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊健;孟凡亮
• 申請（專利權(quán)）人: 寶蓮華新能源技術(shù)（上海）股份有限公司
• 主分類號: F24D3/18
• 分類號: F24D3/18;F25B47/02;F25B41/06
• 代理公司: 上海兆豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(有限合伙)31241
• 代理人: 盧艷民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適用于北方冬季供暖的高效熱泵采暖機組。

背景技術(shù)

北方冬季采暖期長、室外氣溫低，要求采暖設(shè)備在滿足室內(nèi)采暖要求的前提下，必須要保證其運行穩(wěn)定、供暖連續(xù)、能效高、無污染等特點。

目前，北方冬天供暖時，采用鍋爐設(shè)備運行時，能耗高、環(huán)境污染嚴重；采用傳統(tǒng)空氣源熱泵系統(tǒng)時，低溫環(huán)境下穩(wěn)定性差，不能連續(xù)地向室內(nèi)供熱，滿足不了室內(nèi)采暖需求；采用地源熱泵系統(tǒng)時，初投資高，由于北方供暖期長、長時間連續(xù)地從土壤中吸熱，容易引起地下土壤的冷堆積，造成機組運行效率急劇下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種適用于北方冬季供暖的高效熱泵采暖機組，在室外低溫空氣環(huán)境下，運行穩(wěn)定、效率高、無需受到安裝場地限制，能夠為室內(nèi)供暖設(shè)備連續(xù)不斷地提供熱量。

實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：一種適用于北方冬季供暖的高效熱泵采暖機組，包括機組外殼以及設(shè)置在所述機組外殼內(nèi)的一級空氣采熱系統(tǒng)﹑二級水溫提升系統(tǒng)、儲能換熱裝置和控制系統(tǒng)，其中：

所述一級空氣采熱系統(tǒng)包括噴氣增焓壓縮機﹑空氣側(cè)換熱器﹑第一電子膨脹閥﹑熱水側(cè)換熱器和軸流風(fēng)機，所述空氣側(cè)換熱器的出口、噴氣增焓壓縮機、熱水側(cè)換熱器、第一電子膨脹閥和空氣側(cè)換熱器的進口依次相連；所述軸流風(fēng)機設(shè)置在所述機組外殼的外部，且位于所述噴氣增焓壓縮機的附近；

所述二級水溫提升系統(tǒng)包括高效渦旋壓縮機、冷凝側(cè)換熱器﹑第二電子膨脹閥和蒸發(fā)側(cè)換熱器，所述蒸發(fā)側(cè)換熱器的出口、高效渦旋壓縮機、冷凝側(cè)換熱器﹑第二電子膨脹閥和蒸發(fā)側(cè)換熱器的進口依次相連；

所述儲能換熱裝置包括儲能換熱水箱和設(shè)置在所述儲能換熱水箱內(nèi)的電加熱器；

所述熱水側(cè)換熱器和蒸發(fā)側(cè)換熱器分別設(shè)置在所述儲能換熱水箱內(nèi)；

所述控制系統(tǒng)包括控制器和液晶顯示屏，所述控制器和液晶顯示屏分別嵌入在所述機組外殼的側(cè)壁上，所述控制器分別與所述液晶顯示屏、第一電子膨脹閥、第二電子膨脹閥和電加熱器電連接。

上述的一種適用于北方冬季供暖的高效熱泵采暖機組，其中，所述機組外殼采用鍍鋅鋼板制成，所述機組外殼采用磷化處理，且所述機組外殼的外部噴涂有橘紋噴涂層。

上述的一種適用于北方冬季供暖的高效熱泵采暖機組，其中，所述儲能換熱水箱包括從內(nèi)至外依次同軸設(shè)置的不銹鋼箱體、保溫層和鍍鋅板層，所述不銹鋼箱體采用304不銹鋼板制成，所述保溫層采用聚氨酯發(fā)泡保溫材料制成，所述鍍鋅板層采用靜電噴涂烤漆處理。

上述的一種適用于北方冬季供暖的高效熱泵采暖機組，其中，所述機組外殼的側(cè)壁上開設(shè)有進風(fēng)口和出風(fēng)口，所述空氣側(cè)換熱器與所述進風(fēng)口相鄰；所述軸流風(fēng)機與所述出風(fēng)口相鄰。

上述的一種適用于北方冬季供暖的高效熱泵采暖機組，其中，所述空氣側(cè)換熱器采用半M型銅鋁翅片結(jié)構(gòu)；所述熱水側(cè)換熱器和蒸發(fā)側(cè)換熱器均采用銅質(zhì)套管式換熱器；所述冷凝側(cè)換熱器采用釬焊式板式換熱器。

上述的一種適用于北方冬季供暖的高效熱泵采暖機組，其中，所述冷凝側(cè)換熱器外接室內(nèi)供暖設(shè)備。

上述的一種適用于北方冬季供暖的高效熱泵采暖機組，其中，所述一級空氣采熱系統(tǒng)中一級冷媒的循環(huán)過程為：所述噴氣增焓壓縮機將低壓氣態(tài)一級冷媒壓縮后變成高溫高壓氣態(tài)一級冷媒，該高溫高壓氣態(tài)一級冷媒通過所述熱水側(cè)換熱器在所述儲能換熱裝置中釋放熱量后成為高壓液態(tài)一級冷媒，同時將所述儲能換熱水箱中水溫加熱到15℃～20℃，所述高壓液態(tài)一級冷媒通過所述第一電子膨脹閥減壓后形成低壓氣態(tài)一級冷媒，該低壓氣態(tài)一級冷媒進入所述空氣側(cè)換熱器并從室外低溫空氣中吸熱后進入所述噴氣增焓壓縮機；

所述二級水溫提升系統(tǒng)中二級冷媒的循環(huán)過程為：所述高效渦旋壓縮機將低壓氣態(tài)二級冷媒壓縮后變成高溫高壓氣態(tài)二級冷媒，該高溫高壓氣態(tài)二級冷媒在所述冷凝側(cè)換熱器中釋放熱量后成為高壓液態(tài)二級冷媒，并且產(chǎn)生55℃～60℃的高溫水向所述室內(nèi)供暖設(shè)備供熱，所述高壓液態(tài)二級冷媒通過所述第二電子膨脹閥減壓后形成低壓氣態(tài)二級冷媒，該低壓氣態(tài)二級冷媒進入所述蒸發(fā)側(cè)換熱器并從所述儲能換熱裝置中吸熱后進入所述高效渦旋壓縮機。

上述的一種適用于北方冬季供暖的高效熱泵采暖機組，其中，在室外極端低溫環(huán)境下或在一級空氣采熱系統(tǒng)化霜期間，當(dāng)所述儲能換熱裝置中的水溫低于15℃時，所述電加熱器啟動；當(dāng)所述儲能換熱裝置中的水溫升到20℃時，所述電加熱器關(guān)閉。