[發(fā)明專利]熱泵系統

有效

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• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN108007007B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發(fā)明（設計）人: 林辯啟;孫伯宇
• 申請（專利權）人: 新奧泛能網絡科技股份有限公司
• 主分類號: F25B9/00
• 分類號: F25B9/00;F25B31/00;F25B41/04;F25B43/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

本發(fā)明公開了一種熱泵系統。該熱泵系統選用二氧化碳作為系統循環(huán)冷媒，壓縮機、二氧化碳氣體冷卻器、蒸發(fā)器串聯，油氣分離裝置連接在壓縮機與蒸發(fā)器之間，二氧化碳氣體管路設置在油氣分離裝置與壓縮機之間，回油管路與二氧化碳氣體管路并聯設置，且回油管路能夠選擇性地將油氣分離裝置的排油口連通至壓縮機的吸油口，回油管路上設置有回油加熱裝置和通斷閥，回油管路配置成：在液位下降至壓縮機的設計液位時，回油加熱裝置開啟，在液位下降至壓縮機的液位下限時，通斷閥開啟，壓縮機開始回油，設計液位高于液位下限。根據本發(fā)明的熱泵系統，通過設置回油管路，能夠實現快速回油，提高冷媒循環(huán)量，保證熱泵系統在低溫工況下能夠高效、穩(wěn)定運行。

技術領域

本發(fā)明涉及熱泵技術領域，具體而言，涉及一種以二氧化碳作為系統循環(huán)冷媒的空氣源熱泵系統。

背景技術

在人類能源危機和環(huán)境危機的雙重壓力下，節(jié)能減排已經成為人們備受關注的話題。熱泵是一種基于逆卡諾循環(huán)的高效節(jié)能裝置，其從低位熱源中吸取熱量，并將熱量傳遞給高位熱源。對于常用的二氧化碳(即CO2)空氣源熱泵來講，由于地區(qū)溫度的原因，其在北方地區(qū)的應用受到了一定限制，主要是由于冬季機組融霜和壓縮機回油有一定的困難。

目前小功率熱泵機組不需要設置專門的回油裝置，靠制冷劑流動慣性回油。大功率熱泵機組通過設置回油電磁閥和儲油罐定期回油。但是對于低溫工況運行時，油的粘度較大，以及CO2空氣源熱泵運行壓力較高，對回油電磁閥的耐壓、耐凍要求較高，由于回油電磁閥技術限制，導致CO2空氣源熱泵機組回油的問題嚴重，壓縮機作為熱泵機組的主要部件之一，回油出現問題，將直接影響機組穩(wěn)定運行，嚴重時會導致壓縮機缺油而燒壞，并且低溫運行時回油溫度較低，將使得壓縮機腔體溫度受回油溫度的影響而下降，影響壓縮機正常運行。與此同時系統隨著室外溫度的降低，系統制冷劑循環(huán)量下降較快，影響加熱熱水的效果，無法滿足正常熱水量的需求，機組性能參數降低。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現有技術中的上述技術問題之一。為此，本發(fā)明提出一種熱泵系統，能夠實現快速回油，保證熱泵系統穩(wěn)定運行。

根據本發(fā)明實施例的熱泵系統選用二氧化碳作為系統循環(huán)冷媒，所述熱泵系統包括：壓縮機；二氧化碳氣體冷卻器，所述二氧化碳氣體冷卻器具有冷卻器進口和冷卻器出口，所述冷卻器進口與所述壓縮機的排氣口相連；蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器具有蒸發(fā)器進口和蒸發(fā)器出口，所述蒸發(fā)器進口與所述冷卻器出口相連；油氣分離裝置，所述油氣分離裝置連接在所述壓縮機與所述蒸發(fā)器出口之間；二氧化碳氣體管路，所述二氧化碳氣體管路設置在所述油氣分離裝置的出氣口與所述壓縮機的吸氣口之間；以及回油管路，所述回油管路與所述二氧化碳氣體管路并聯設置，且所述回油管路能夠選擇性地將所述油氣分離裝置的排油口連通至所述壓縮機的吸油口，所述回油管路上設置有回油加熱裝置和通斷閥，所述回油管路配置成：在液位下降至所述壓縮機的設計液位時，所述回油加熱裝置開啟，在液位下降至所述壓縮機的液位下限時，所述通斷閥開啟，所述壓縮機開始回油，在液位上升至所述壓縮機的液位上限時，所述回油加熱裝置和所述通斷閥同時關閉，所述設計液位高于所述液位下限，所述液位上限高于所述設計液位。

根據本發(fā)明實施例的熱泵系統，通過設置回油管路，能夠實現快速回油，提高冷媒循環(huán)量，保證熱泵系統在低溫工況下能夠高效、穩(wěn)定運行，由此，熱泵系統具有很強的實用性，可以在嚴寒地區(qū)使用，從而擴大了熱泵系統的應用環(huán)境，有利于加速其推廣應用。

具體地，所述回油加熱裝置包括：進油口、出油口和加熱件，所述進油口與所述油氣分離裝置的排油口相連，所述出油口與所述壓縮機的吸油口相連。

進一步地，所述進油口的高度低于所述出油口的高度。

根據本發(fā)明的一些實施例，所述進油口與所述出油口之間形成油加熱腔體，所述加熱件設置在所述油加熱腔體內。

可選地，所述加熱件為電加熱棒。

可選地，所述通斷閥為電磁通斷閥。