[發明專利]超低溫環境下穩定運行的空氣源熱泵裝置及其控制系統

在審

• 申請號: 202010183620.9
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111426101A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 杜賢平;杭文斌;華青梅;段蒙;楊旭;余偉;徐根山
• 申請（專利權）人: 科希曼電器有限公司
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F25B40/02;F25B41/04;F25B41/06;F25B43/00;F25B49/02
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 孫永智

本發明公開了超低溫環境下穩定運行的空氣源熱泵裝置及其控制系統，涉及空氣源熱泵技術領域。本發明包括壓縮機、冷凝器、干燥過濾器、經濟器、蒸發器、氣液分離器、噴液電動電磁閥、單向閥；壓縮機出口依次連通冷凝器、干燥過濾器；干燥過濾器一出口與經濟器一進口連通，干燥過濾器另一出口依次經第一電磁閥、第一膨脹閥與經濟器另一進口連通。本發明通過環境溫度傳感器檢測環境溫度是否達到溫度閾值30℃，進而控制打開噴液電動電磁閥，噴液電動電磁閥讓低溫中壓的制冷劑降溫降壓，而后再與氣液分離器里面的制冷劑氣體混合吸熱，拉低氣液分離器里面的制冷劑溫度，使得吸氣溫度降低，從而確保了機組的運行安全。

技術領域

本發明屬于空氣源熱泵技術領域，特別是涉及一種超低溫環境下穩定運行的空氣源熱泵裝置及其控制系統。

背景技術

目前，寒冷地區對空氣源熱泵的需求不斷增加，寒冷地區冬季采暖期長且用戶對熱量需求大，空氣源熱泵會出現因蒸發溫度過低、排氣溫度過高導致的制熱量不足問題，甚至在超低溫環境下，壓縮難以維持正常工作。因此，在熱泵系統的設計工作中，為保證系統在低溫工況下運行且在超低溫工況下仍能保持正常運行，補氣+噴液熱泵系統是行之有效的設計方案。

鑒于上述空氣源熱泵在超低溫環境下如何在滿足制熱量要求穩定運行問題，本發明提出一種超低溫環境下穩定運行的空氣源熱泵裝置及其控制系統；運用補氣+噴液技術完成超低溫環境下空氣源熱泵的正常運行；即：在環境溫度≥-30℃時給壓縮機補氣增焓，在環境溫度＜30℃時，依靠壓縮機補氣不能降低排氣溫度，則用噴液來降溫。

發明內容

本發明的目的在于提供超低溫環境下穩定運行的空氣源熱泵裝置及其控制系統，通過噴氣增焓系統，實現對輔路中經過第一膨脹閥降壓后的低壓低溫冷媒進行適當的預熱，以達到合適的中壓，提供給壓縮機進行二次壓縮；并通過噴液降溫系統，實現對主循環回路冷媒進行節流前過冷，增大焓差。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為超低溫環境下穩定運行的空氣源熱泵裝置，包括：壓縮機、冷凝器、干燥過濾器、經濟器、蒸發器、氣液分離器、噴液電動電磁閥、單向閥；所述壓縮機出口依次連通冷凝器、干燥過濾器；所述干燥過濾器一出口與經濟器一進口連通，所述干燥過濾器另一出口依次經第一電磁閥、第一膨脹閥與經濟器另一進口連通；

所述經濟器一出口經單向閥與壓縮機進氣口連通，所述經濟器另一出口連接兩支路；一所述支路經噴液電動電磁閥與氣液分離器連通，另一所述支路依次經過第二電磁閥、第二膨脹閥、蒸發器與氣液分離器連通；所述氣液分離器出口與壓縮機進氣口連通。

優選地，所述冷凝器與干燥過濾器之間通過儲液器連通。

一種超低溫環境下穩定運行的空氣源熱泵裝置的控制系統，包括主控制板、壓縮機、第一電磁閥、第二電磁閥、噴液電動電磁閥以及環境溫度傳感器；所述環境溫度傳感器監測環境溫度并傳遞至所述主控制板；所述主控制板根據所述環境溫度控制壓縮機、第一電磁閥、第二電磁閥以及噴液電動電磁閥的開關。

優選地，所述主控制板的存儲單元中預存儲溫度閾值；當所述環境溫度高于溫度閾值時，所述主控制板控制打開第一電磁閥以及第二電磁閥；當所述環境溫度低于溫度閾值時，所述主控制板控制打開第一電磁閥、第二電磁閥以及噴液電動電磁閥。

優選地，所述溫度閾值為-40至-20℃。

優選地于，所述溫度閾值為-30℃。

本發明的一個方面具有以下有益效果：

1、本發明一方面通過壓縮機、冷凝器、第一電磁閥、第一膨脹閥、經濟器以及單向閥形成噴氣增焓系統，實現對輔路中經過第一膨脹閥降壓后的低壓低溫冷媒進行適當的預熱，以達到合適的中壓，提供給壓縮機進行二次壓縮；另一方面壓縮機、冷凝器、經濟器、蒸發器以及氣液分離器構成噴液降溫系統，實現對主循環回路冷媒進行節流前過冷，增大焓差。