[實用新型]超低溫空氣能耦合熱泵系統

有效

• 申請號: 201821102112.8
• 申請日: 2018-07-12
• 公開（公告）號: CN209214112U
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 孫培雨;唐志偉
• 申請（專利權）人: 北京雨昕陽光太陽能工業有限公司
• 主分類號: F24H4/02
• 分類號: F24H4/02;F25B7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種超低溫空氣能耦合熱泵系統，包括：低溫空氣源熱泵機組，水源熱泵機組，耦合換熱器；低溫空氣源熱泵機組，包括：空氣側換熱器(蒸發器)、氣液分離器、壓縮機、冷凝器、節流閥，水源熱泵機組，包括：蒸發器(其與空氣源熱泵的冷凝器耦合在一起，進行熱量互換)、氣液分離器A、壓縮機A、冷凝器A、節流閥A，耦合換熱器，包括：空氣源熱泵的冷凝器與水源熱泵的蒸發器。本實用新型提出的超低溫空氣能耦合熱泵系統，通過使空氣源熱泵的冷凝器與水源熱泵的蒸發器有機的耦合在一起，制造成一體化熱泵機組，既可以在極端低溫環境不間斷運行，還可以大大節省能耗，減少熱泵機組結構及占地面積。

技術領域

本實用新型涉及熱泵系統領域，尤其涉及一種超低溫空氣能耦合熱泵系統。

背景技術

在我國北方地區，冬季采暖經常會遇到極端低溫天氣，熱泵系統無法達到室內供暖設備及生活熱水所需要的溫度和能量，而且會使得能耗增加，導致能效比非常低。熱泵在低溫環境下，蒸發器結霜頻繁，也會影響系統運行，導致熱泵停機，無法滿足用戶的需求。在解決低溫環境下熱泵系統不能運行的缺陷時，考慮到使用空氣源熱泵與水源熱泵耦合運行，但傳統的耦合熱泵系統是將空氣源與水源分裝設置，導致系統結構復雜，熱泵機組龐大，所占空間較大。

發明內容

針對上述熱泵系統的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種超低溫空氣能耦合熱泵系統，通過使空氣源熱泵的冷凝器與水源熱泵的蒸發器有機的耦合在一起，制造成一體化熱泵機組，既可以在極端低溫天氣不間斷運行，還可以大大節省能耗，減少熱泵機組結構及占地面積。

本實用新型解決其技術問題的解決方案是：一種超低溫空氣能耦合熱泵系統，包括低溫空氣源熱泵機組，水源熱泵機組，耦合換熱器，其中：

所述低溫空氣源熱泵機組包括空氣側換熱器、氣液分離器、壓縮機、冷凝器、節流閥，所述空氣側換熱器的出口、氣液分離器、壓縮機、冷凝器、節流閥、空氣側換熱器的進口通過管道依次相連。

所述水源熱泵機組包括蒸發器、氣液分離器A、壓縮機A、冷凝器A、節流閥A，所述蒸發器與空氣源熱泵的冷凝器耦合在一起，進行熱量互換，蒸發器的出口、氣液分離器A、壓縮機A、冷凝器A、節流閥A、蒸發器的進口依次通過管道相連。

所述耦合換熱器由空氣源熱泵的冷凝器與水源熱泵的蒸發器耦合在一起進行熱量交換。

所述水源熱泵的冷凝器外接供暖或供熱水設備。

上述超低溫空氣能耦合熱泵系統，其中，所述超低溫空氣能耦合熱泵機組中，空氣源熱泵機組中制冷劑的循環過程為：制冷劑通過在空氣側換熱器進行吸收室外低溫空氣的熱能后，進入到氣液分離器，把液態制冷劑分離送回蒸發器，氣態制冷劑被送入到壓縮機，保障進入壓縮機的制冷劑完全為氣體狀態，經過壓縮后制冷劑變成高溫高壓的氣體，該高溫高壓的氣體進而在耦合換熱器內進行熱量交換，使得這一部分的熱量通過耦合換熱器傳遞給水源熱泵機組，交換完熱量的制冷劑變成高溫高壓的液體，再經過節流閥減壓降溫，送入的空氣側換熱器。

所述水源熱泵機組中，制冷劑的循環過程為：水源熱泵機組中的制冷劑進入耦合換熱器吸收來自空氣源熱泵機組冷凝器的熱量，使得制冷劑的溫度提高，變成低溫低壓的氣體，再經過氣液分離器A，保障進入壓縮機A的制冷劑完全為氣態制冷劑，分離后的氣態制冷劑進入壓縮機A，經過壓縮，變成高溫高壓的氣體，在冷凝器 A中進行放熱，將熱能傳遞給外接供暖或熱水設備，在冷凝器A放完熱量的制冷劑進入到節流閥A進行節流減壓降溫，被送入的水源熱泵側耦合換熱器。

上述超低溫空氣能耦合熱泵系統，其中，所述空氣源熱泵機組空氣側換熱器中的制冷劑吸收-30℃低溫空氣的熱量，經過所述壓縮機后，在耦合換熱器放熱時，制冷劑的平均溫度可以達到20℃。

所述水源熱泵機組中的制冷劑在所述耦合換熱器水源熱泵側中，制冷劑吸收熱量，平均溫度可以達到20℃，經過所述壓縮機A，制冷劑在冷凝器A的中的平均放熱溫度可以達到50℃。