專利名稱：帶補氣的兩級壓縮空氣源熱泵系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種空氣源熱泵系統，更具體的說，是涉及一種帶補氣的兩級壓
縮空氣源熱泵系統。
背景技術：
目前，壓縮空氣源熱泵系統一般為雙級。普通的雙級壓縮空氣源熱泵在冬季運行時，在冷凝溫度不變的情況下，當室外環境溫度下降時，隨著吸氣比容的增加，壓比增加，排氣壓力增加，比功增加，單位容積制冷量減小，機組制熱量和制熱性能系數都減小，影響機組的穩定運行。
實用新型內容本實用新型是為了克服現有技術中的不足之處，提供一種能夠提高空氣源熱泵的制熱量，擴大空氣源熱泵的應用范圍，降低能耗的帶補氣的兩級壓縮空氣源熱泵系統。[0004] 本實用新型通過下述技術方案實現 —種帶補氣的兩級壓縮空氣源熱泵系統，其特征在于，包括低壓級壓縮機、高壓級壓縮機、低壓級四通閥、高壓級四通閥、室外換熱器、室內換熱器、高壓儲液器、閃蒸器、氣液分離器、中間冷卻器，低壓級四通閥的第一接口與低壓級壓縮機的出口連接，低壓級四通閥的第二接口與室外換熱器的出口連接，低壓級四通閥的第三接口與氣液分離器的進口連接，低壓級四通閥的第四接口與高壓級四通閥的第三接口連接，高壓級四通閥的第一接口與高壓級壓縮機的出口連接，高壓級四通閥的第二接口與中間冷卻器的中溫中壓制冷劑出口并聯后與高壓級壓縮機的進口連接，高壓級四通閥的第四接口與室內換熱器的進口連接，室內換熱器的出口一路通過第二單向閥與高壓儲液器的進口連接，室內換熱器的出口另一路與第二電子膨脹閥的進口連接，高壓儲液器的高壓液體出口一路與中間冷卻器的高溫高壓制冷劑進口連接，高壓儲液器的高壓液體出口另一路通過第三電子膨脹閥與中間冷卻器的中溫中壓制冷劑進口連接，中間冷卻器的高溫高壓制冷劑出口與一路與閃蒸器的進口連接，中間冷卻器的高溫高壓制冷劑出口另一路與截止閥的進口連接，截止閥的出口與閃蒸器的液體出口并聯后再與第二電子膨脹閥的出口并聯后與第一電子膨脹閥的進口連接，第一電子膨脹閥的出口一路與室外換熱器的進口連接，第一電子膨脹閥的出口另一路通過第一單向閥與高壓儲液器的進口連接，閃蒸器的氣體出口與低壓級壓縮機的補氣口連接，氣液分離器的排氣接口與低壓級壓縮機的進口連接。 在高壓儲液器的液體出口與干燥過濾器進口連接，干燥過濾器出口一路與中間冷卻器的高溫高壓制冷劑進口連接，干燥過濾器出口另一路通過第三電子膨脹閥與中間冷卻器的中溫中壓制冷劑進口連接。 在中間冷卻器的中溫中壓制冷劑進口與高壓儲液器的高壓液體出口之間連接有電磁閥。 本實用新型具有下述技術效果[0009] 本實用新型的熱泵系統，在低壓級壓縮部分增加了一個由閃蒸器構成的補氣系統用于熱泵制熱時補氣。由閃蒸器出來的得到充分過冷飽和的氣體，其溫度明顯低于壓縮機吸氣口氣體溫度，與氣液分離器中的氣體混合后，溫度明顯降低，降低了壓縮機的排氣溫度，即使在環境溫度極低的情況下，仍能有效的提高制熱量，提高系統的COP，可以有效改進空氣源熱泵在環境溫度較低的工況下的工作性能，擴大了空氣源熱泵的使用范圍，降低了能耗。
圖1為本實用新型帶補氣的兩級壓縮空氣源熱泵系統的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型詳細說明。 圖1為本實用新型帶補氣的兩級壓縮空氣源熱泵系統的示意圖，包括低壓級壓縮機1、高壓級壓縮機2、低壓級四通閥3、高壓級四通閥4、室外換熱器5、室內換熱器6、高壓儲液器9、閃蒸器8、氣液分離器7、中間冷卻器10，低壓級四通閥3的第一接口 19與低壓級壓縮機的出口連接，低壓級四通閥的第二接口 20與室外換熱器5的出口連接，低壓級四通閥的第三接口 21與氣液分離器7的進口連接，低壓級四通閥的第四接口 22與高壓級四通閥4的第三接口 25連接，高壓級四通閥的第一接口 23與高壓級壓縮機2的出口連接，高壓級四通閥的第二接口 24與中間冷卻器10的中溫中壓制冷劑出口并聯后與高壓級壓縮機的進口連接，高壓級四通閥的第四接口 26與室內換熱器6的進口連接，室內換熱器6的出口一路通過第二單向閥16與高壓儲液器9的進口連接，室內換熱器6的出口另一路與第二電子膨脹閥13的進口連接，高壓儲液器9的高壓液體出口一路與中間冷卻器10的高溫高壓制冷劑進口連接，高壓儲液器9的高壓液體出口另一路通過第三電子膨脹閥14與中間冷卻器10的中溫中壓制冷劑進口連接，中間冷卻器10的高溫高壓制冷劑出口與一路與閃蒸器8的進口連接，中間冷卻器的高溫高壓制冷劑出口另一路與截止閥18的進口連接，截止閥18的出口與閃蒸器8的液體出口并聯后再與第二電子膨脹閥13的出口并聯后與第一電子膨脹閥12的進口連接，第一電子膨脹閥12的出口一路與室外換熱器5的進口連接，第一電子膨脹閥的出口另一路通過第一單向閥15與高壓儲液器9的進口連接，閃蒸器8的氣體出口與低壓級壓縮機1的補氣口連接，氣液分離器7的排氣接口與低壓級壓縮機1的進口連接。[0013] 為了對高壓儲液器流出的高壓液體制冷劑進行干燥，在高壓儲液器9的液體出口處設置有干燥過濾器11，將高壓儲液器9的液體出口與干燥過濾器11進口連接，干燥過濾器11出口一路與中間冷卻器10的高溫高壓制冷劑進口連接，干燥過濾器出口另一路通過第三電子膨脹閥14與中間冷卻器10的中溫中壓制冷劑進口連接。 在中間冷卻器10的中溫中壓制冷劑進口與高壓儲液器9的高壓液體出口之間連接有電磁閥17，可以控制旁通路的開關，當中間冷卻器容器內的制冷劑可以使盤管內制冷劑過冷時，可關閉電磁閥，反之，則應打開電磁閥。 本系統在制冷時打開截止閥18，低壓級四通閥的第一接口 19與第二接口 20連通，第三接口 21與第四接口 22連通，高壓級四通閥的第一接口 23與第二接口 26連通，第三接口 26與第四接口 25連通，工作過程與一般的雙級壓縮蒸氣式制冷 統一樣。[0016] 在制熱工況，將低壓級四通閥的第一接口 19與第四接口 22連通，第二接口 20與第三接口 21連通，高壓級四通閥的第一接口 23與第四接口 24連通，第二接口 25與第三接口 26連通。由室外換熱器5排出低溫低壓的氣態制冷劑經低壓級四通閥3、氣液分離器7進入低壓級壓縮機1，由低壓級壓縮機1壓縮成為溫度較高的中壓氣態制冷劑，經高壓級四通閥4流向高壓級壓縮機2吸氣管，并與由中間冷卻器10排出的中溫中壓制冷劑混合，混合后的氣態制冷劑進入高壓級壓縮機2，壓縮成高溫高壓氣態制冷劑，再經高壓級四通閥4進入室內換熱器6，與室內空氣換熱，達到制熱目的。高溫高壓的制冷劑蒸氣在此冷卻、冷凝成為低溫高壓液體，再通過第二單向閥16進入高壓貯液器9中。由高壓貯液器9流出的高壓液態制冷劑，一小部分經電磁閥17、第三電子膨脹閥14進入中間冷卻器的中溫中壓制冷劑通道，大部分高壓液態制冷劑流經中間冷卻器高溫高壓制冷劑通道，吸收中溫中壓制冷劑通道內制冷劑的蒸發潛熱而實現大幅度的過冷。然后進入閃蒸器8，在閃蒸器8內被蒸發為氣態的制冷劑進入低壓級壓縮機1完成補氣過程。從閃蒸器8下端排出的得到充分過冷的高壓液態制冷劑與從第二電子膨脹閥13流出的氣態制冷劑混合，經制熱用第一電子膨脹閥12節流降壓成為中溫低壓的液態，再進入室外換熱器5，吸收室外空氣的熱量蒸發成低溫低壓的氣態制冷劑，再流經低壓級四通閥3、氣液分離器7返回低壓級壓縮機，完成制熱循環。安裝第一單向閥15，可防止由室內換熱器出來的低溫高壓氣體未經中間冷卻器直接進入室外換熱器，從而無法進行補氣。 盡管參照實施例對所公開的涉及一種帶補氣的兩級壓縮空氣源熱泵系統進行了特別描述，以上描述的實施例是說明性的而不是限制性的，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，所有的變化和修改都在本實用新型的范圍之內。
權利要求一種帶補氣的兩級壓縮空氣源熱泵系統，其特征在于，包括低壓級壓縮機、高壓級壓縮機、低壓級四通閥、高壓級四通閥、室外換熱器、室內換熱器、高壓儲液器、閃蒸器、氣液分離器、中間冷卻器，低壓級四通閥的第一接口與低壓級壓縮機的出口連接，低壓級四通閥的第二接口與室外換熱器的出口連接，低壓級四通閥的第三接口與氣液分離器的進口連接，低壓級四通閥的第四接口與高壓級四通閥的第三接口連接，高壓級四通閥的第一接口與高壓級壓縮機的出口連接，高壓級四通閥的第二接口與中間冷卻器的中溫中壓制冷劑出口并聯后與高壓級壓縮機的進口連接，高壓級四通閥的第四接口與室內換熱器的進口連接，室內換熱器的出口一路通過第二單向閥與高壓儲液器的進口連接，室內換熱器的出口另一路與第二電子膨脹閥的進口連接，高壓儲液器的高壓液體出口一路與中間冷卻器的高溫高壓制冷劑進口連接，高壓儲液器的高壓液體出口另一路通過第三電子膨脹閥與中間冷卻器的中溫中壓制冷劑進口連接，中間冷卻器的高溫高壓制冷劑出口一路與閃蒸器的進口連接，中間冷卻器的高溫高壓制冷劑出口另一路與截止閥的進口連接，截止閥的出口與閃蒸器的液體出口并聯后再與第二電子膨脹閥的出口并聯后與第一電子膨脹閥的進口連接，第一電子膨脹閥的出口一路與室外換熱器的進口連接，第一電子膨脹閥的出口另一路通過第一單向閥與高壓儲液器的進口連接，閃蒸器的氣體出口與低壓級壓縮機的補氣口連接，氣液分離器的排氣接口與低壓級壓縮機的進口連接。
2. 根據權利要求1所述的帶補氣的兩級壓縮空氣源熱泵系統，其特征在于，高壓儲液器的液體出口與干燥過濾器進口連接，干燥過濾器出口一路與中間冷卻器的高溫高壓制冷劑進口連接，干燥過濾器出口另一路通過第三電子膨脹閥與中間冷卻器的中溫中壓制冷劑進口連接。
3. 根據權利要求1所述的帶補氣的兩級壓縮空氣源熱泵系統，其特征在于，在中間冷卻器的中溫中壓制冷劑進口與高壓儲液器的高壓液體出口之間連接有電磁閥。
專利摘要本實用新型公開了一種帶補氣的兩級壓縮空氣源熱泵系統，旨在提供一種能夠提高空氣源熱泵的制熱量，擴大空氣源熱泵應用范圍的熱泵系統。高壓儲液器的高壓液體出口一路與中間冷卻器的高溫高壓制冷劑進口連接，另一路通過第三電子膨脹閥與中間冷卻器的中溫中壓制冷劑進口連接，中間冷卻器的高溫高壓制冷劑出口與一路與閃蒸器的進口連接，另一路與截止閥的進口連接，截止閥的出口與閃蒸器的液體出口并聯后再與第二電子膨脹閥的出口并聯后與第一電子膨脹閥的進口連接，閃蒸器的氣體出口與低壓級壓縮機的補氣口連接。該熱泵系統在低壓級壓縮部分增加了一個由閃蒸器構成的補氣系統，可以有效改進空氣源熱泵在環境溫度較低的工況下的工作性能。
文檔編號F25B13/00GK201463395SQ20092009810
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月30日 優先權日2009年7月30日
發明者劉興華, 和曉楠, 李超, 申江, 韓廣健, 高文全, 齊含飛 申請人:天津商業大學