[實(shí)用新型]適用于大溫差的三壓力高效風(fēng)冷熱泵機(jī)組

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720640112.2
• 申請(qǐng)日: 2017-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN206944526U
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔四齊;桑翎;白靜;孫永春;劉寅;于海龍;張瑩;付夢(mèng)菲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中原工學(xué)院
• 主分類號(hào): F25B29/00
• 分類號(hào): F25B29/00;F25B31/00;F25B41/04;F25B41/06;F25B47/02
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司41125
• 代理人: 孫詩雨,董曉慧

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及空調(diào)熱泵技術(shù)領(lǐng)域，具體說是涉及適用于大溫差的三壓力高效風(fēng)冷熱泵機(jī)組。

背景技術(shù)

面對(duì)能源短缺和環(huán)境污染問題的日益突出，開發(fā)高效節(jié)能、舒適性好、安全可靠的空調(diào)熱泵裝置已成為空調(diào)行業(yè)可持續(xù)快速發(fā)展的關(guān)鍵。常規(guī)空氣源熱泵裝置以空氣作為冷熱源，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝使用方便，可以充分利用空氣中的能源，是一種高效、節(jié)能的空調(diào)設(shè)備。但在夏季室外氣溫過高時(shí)，空氣源熱泵裝置的冷凝壓力過高、壓縮機(jī)壓縮比過大、排氣溫度過高，其制冷能力和能效比急劇下降，甚至可能導(dǎo)致壓縮機(jī)經(jīng)常保護(hù)性停機(jī)；同樣在冬季室外氣溫過低時(shí)，空氣源熱泵裝置的蒸發(fā)溫度過低、蒸發(fā)器表面結(jié)霜嚴(yán)重、壓縮機(jī)壓縮比過大、排氣溫度過高，其制熱能力和能效比急劇下降，若采用傳統(tǒng)的反向融霜方式時(shí)，具有融霜時(shí)間較長(zhǎng)、效果較差等缺點(diǎn)，甚至可能導(dǎo)致裝置不能正常運(yùn)行。總之，當(dāng)室外溫度過高或過低時(shí)，常規(guī)空氣源熱泵存在的上述突出問題，嚴(yán)重影響了空氣源熱泵的推廣及應(yīng)用。

針對(duì)常規(guī)空氣源熱泵裝置存在的不足，目前常用的解決方案有三種：一種采用傳統(tǒng)的輔助電加熱器方式，但效率較低，運(yùn)行成本較高，幾乎已經(jīng)淘汰。另兩種方案分別采用兩級(jí)壓縮式制冷/制熱循環(huán)方式和復(fù)疊式制冷/制熱循環(huán)方式，一定程度解決了空氣源熱泵高溫工況制冷或低溫工況制熱時(shí)壓縮機(jī)壓縮比過大、排氣溫度過高的問題，提高了機(jī)組制冷能力或制熱能力以及能效比，但該兩種方案中也存在如下問題：首先是制冷劑流動(dòng)方向冬夏一般不能切換，只能解決單一高溫制冷工作模式下制冷性能或單一低溫制熱工作模式下制熱性能，不能解決空氣源熱泵冬夏兩種工作模式下的系統(tǒng)性能；其次是兩級(jí)壓縮式循環(huán)和復(fù)疊式循環(huán)隨用戶負(fù)荷變化時(shí)能量調(diào)節(jié)范圍較小，當(dāng)負(fù)荷降低時(shí)，系統(tǒng)能量調(diào)節(jié)過程中能量消耗的減少量較小，而系統(tǒng)能效比下降明顯；最后是兩級(jí)壓縮式循環(huán)和復(fù)疊式循環(huán)的蒸發(fā)器表面出現(xiàn)嚴(yán)重結(jié)霜時(shí)，如何高效的融霜成了一個(gè)亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了適用于大溫差的三壓力高效風(fēng)冷熱泵機(jī)組，以解決現(xiàn)有空氣源熱泵在高溫工況制冷和低溫工況制熱時(shí)壓縮機(jī)壓縮比過大、排氣溫度過高、系統(tǒng)制冷量/制熱量和能效比急劇下降等突出技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

適用于大溫差的三壓力高效風(fēng)冷熱泵機(jī)組，包括主路壓縮機(jī)、主路油分離器、四通換向閥、室外側(cè)換熱器、室外側(cè)風(fēng)機(jī)、第一單向閥、第二單向閥、第三單向閥、第四單向閥、第五單向閥、第六單向閥、再冷器、干燥過濾器、觀察鏡、第一膨脹閥、中壓氣液分離器、第二膨脹閥、室內(nèi)側(cè)換熱器、低壓氣液分離器、蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)器、輔路壓縮機(jī)、輔路油分離器以及連接管道；所述主路壓縮機(jī)的排氣口通過主路油分離器與第五單向閥的進(jìn)口相連接，第五單向閥的出口和第六單向閥的出口通過管道匯合后與四通換向閥相連，四通換向閥通過連接管路分別與室外側(cè)換熱器、室內(nèi)側(cè)換熱器、低壓氣液分離器的接口相連接，低壓氣液分離器的另一接口與主路壓縮機(jī)的吸氣口相連接，室外側(cè)換熱器的另一接口與第一單向閥的進(jìn)口和第二單向閥的出口相連接，第一單向閥的出口與第四單向閥的出口匯合后，再與再冷器的主路進(jìn)口相連接，再冷器的主路出口與中壓氣液分離器的進(jìn)口相連接、二者之間的連接管道上依次設(shè)有干燥過濾器、觀察鏡和第一膨脹閥；所述中壓氣液分離器的兩個(gè)出口分別與再冷器的輔路進(jìn)口、第二膨脹閥的進(jìn)口相連接；所述第二膨脹閥的出口與第二單向閥的進(jìn)口和第三單向閥的進(jìn)口相連接、三者之間的連接管道形成一個(gè)T字型三通管道，第三單向閥的出口和第四單向閥的進(jìn)口通過連接管道匯合后與室內(nèi)側(cè)換熱器的另一接口相連接；所述再冷器的輔路出口通過蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)器后與輔路壓縮機(jī)的吸氣口相連接，輔路壓縮機(jī)的排氣口通過輔路油分離器后與第六單向閥的進(jìn)口相連接；各部件之間均通過連接管道相連。

本實(shí)用新型所述的主路壓縮機(jī)和輔路壓縮機(jī)為定頻渦旋式壓縮機(jī)、定頻滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)、變頻渦旋式壓縮機(jī)、變頻滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)中的任意一種形式。所述的室內(nèi)側(cè)換熱器為風(fēng)冷式換熱器、水冷式換熱器中的任意一種結(jié)構(gòu)形式。所述的室外側(cè)換熱器為翅片管式換熱器、層疊式換熱器、平行流式換熱器中的任意一種結(jié)構(gòu)形式。所述的室外側(cè)風(fēng)機(jī)為變頻風(fēng)機(jī)、定頻風(fēng)機(jī)、調(diào)擋風(fēng)機(jī)中的任意一種形式。所述的第一膨脹閥和第二膨脹閥為手動(dòng)膨脹閥、阻流式膨脹閥、浮球式膨脹閥、熱力膨脹閥、電子膨脹閥中的任意一種節(jié)流機(jī)構(gòu)形式。所述的蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)器為一種受閥前壓力（即蒸發(fā)壓力）控制的比例調(diào)節(jié)器、比例積分調(diào)節(jié)器、比例微分調(diào)節(jié)器、比例積分微分調(diào)節(jié)器中的任意一種調(diào)節(jié)器形式。所述再冷器為板式換熱器、套管換熱器、閃發(fā)器中的任意一種結(jié)構(gòu)形式。

本實(shí)用新型的有益效果如下：