[其他]空氣、水-水復合型螺桿熱泵

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86105016
• 申請日: 1986-08-23
• 公開（公告）號: CN86105016A
• 公開（公告）日: 1988-03-02
• 發(fā)明（設計）人: 鄭祖義
• 申請（專利權）人: 武漢冷凍機廠
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B29/00
• 代理公司: 武漢市專利事務所
• 代理人: 蔣伯雄,王和平

本發(fā)明屬于制冷技術，與空氣-水型螺桿熱泵有關。

現有熱泵技術中，以空氣為熱源的空氣-水熱泵裝置，在采暖時往往不能滿足要求，而主要存在如下問題：1.按空調需要設計的系統(tǒng)，其換熱設備的面積，往往不適應于采暖的需要;2.制冷劑反向流動，一般較突然，會導致脈動，使系統(tǒng)部件產生應力和應變;3.總的性能系數或季節(jié)性的性能系數，由于外部環(huán)境溫度降至平衡點以下時，會因采用電阻加熱而下降，目前國外熱泵雖然發(fā)展迅速，品種繁多，但以空氣為熱源的熱泵，其運轉的可靠性差，環(huán)境適應能力差，仍然不能理想的解決上述存在的問題，阻礙著熱泵技術的進一步發(fā)展。

本發(fā)明的目的在于：1.解決目前熱泵按空調制冷需要設計時，其換熱設備面積，不能適應采暖需要的問題;2.解決當采暖時，其外部環(huán)境溫度降至采暖平衡點以下而供熱不足時，總的供熱性能系數或季節(jié)性效能因素，會因采用電阻器加熱而下降的問題;3.解決制冷劑頻繁反向流動，消除系統(tǒng)部件內的應力和應變。

本發(fā)明在實現本目的的具體設計中，將常規(guī)由制冷壓縮機組、水冷凝器、貯液器、空氣熱交換器、節(jié)流裝置、閥門所設計的單一制熱型空氣-水熱泵裝置中的貯液器，改為水熱交換器（1），作貯液器和水蒸發(fā)器（7）兩用，在壓縮機排氣處（2）（油分離器）引一根高壓定向供汽管（3）并聯于空氣熱交換器（4）的低壓回汽管（5），在水冷凝器（6）和水蒸發(fā)器（7）的容器上，各引一根定向回液支管（8）、（9）進行并聯，再與空氣熱交換器（4）的供液端的分液器（10）并聯。在水冷凝器（6）和水蒸發(fā)器（7）之間，設有一次液用節(jié)流閥（11），在水蒸發(fā)器（7）與空氣熱交換器（4）之間，設有二次液用節(jié)流閥（12）。在水蒸發(fā)器（7）上，設有一根中壓回汽管（13）用電磁恒壓主閥門（14）連接壓縮機組的低壓定向回汽總管（15），在中壓回汽管（13）上，設有一個安有電磁恒壓主閥（16）和調節(jié)閥（17）的二次節(jié)流支管（18），接通壓縮機的中壓腔（19）。在系統(tǒng)中將空氣熱交換器（4）分為兩組并聯，其間用二組直通〔或三通閥〕（20）進行連接，實行開關控制。在水冷凝器（6）的定向回液支管（8）上，設有單向閥（21）進行控制，在水蒸發(fā)器（7）的定向回液支管（9）上，設有單向閥（22）和電磁閥（23）進行控制，根據本發(fā)明的設計，提出了單級壓縮，中間進氣，兩級節(jié)流雙蒸發(fā)溫度效應的節(jié)電熱泵循環(huán)。

按上述方法，改進設計后的熱泵裝置如附圖1，將獲得一種全新的功能和效果。在夏季制冷時，關閉在水蒸發(fā)器和空氣熱交換器之間的二次節(jié)流的液用節(jié)流閥和中壓回汽管上的二次節(jié)流支管上的電磁恒壓主閥，關閉空氣熱交換器的低壓定向回汽管閥，開啟高壓定向供汽管閥，將供水系統(tǒng)切換至冷水工況，此時系統(tǒng)可根據環(huán)境條件優(yōu)先選擇全風冷（關閉水冷凝器水閥），全水冷（關閉進風冷凝器閥），或風、水冷串聯形式的單級壓縮一級節(jié)流的制冷循環(huán);在冬季制熱時，根據環(huán)境條件和外部環(huán)境溫度的變化，按采暖的需要，可選擇三種不同的形式進行熱泵循環(huán)，當外部環(huán)境溫度高于+5℃時，或者自然低溫水源比較豐富時，可啟動水-水熱泵進行循環(huán)，當外部環(huán)境溫度低于+5℃，或者自然水源已不足以充分應用時，可啟動空氣-水熱泵進行循環(huán)，當外部環(huán)境溫度降至采暖平衡點以下，單靠吸收空氣熱源已不足以滿足工作室內的采暖需要時，可啟動空氣、水-水復合型熱泵循環(huán)方式，即單級壓縮，中間進氣兩級節(jié)流雙蒸發(fā)吸熱效應的節(jié)電循環(huán)系統(tǒng)。

本發(fā)明的熱泵在與現有熱泵技術中，無論是空氣-空氣型、空氣-水型、水-水型三種熱泵進行對比，都顯示了本發(fā)明的優(yōu)越性。例如：日本大金公司的熱泵產品樣本，最低適應溫度-5℃，其COP指標只有2.5，而本發(fā)明設計實例所提供的kF16螺桿熱泵COP指標可達到4～4.6。

下面進一步用附圖進行說明系統(tǒng)流程圖和設計實例外形圖，圖1是本發(fā)明空氣、水-水復合型螺桿熱泵裝置（工況外切換）系統(tǒng)流程圖;圖2是本發(fā)明空氣、水-水復合型螺桿熱泵裝置（工況內切換）系統(tǒng)流程圖;圖3是本發(fā)明設計實例kF16螺桿熱泵機組外形圖。