專利名稱：補氣熱回收熱泵裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種補氣熱回收熱泵裝置。
背景技術：
目前，現有的各類熱泵裝置均存在以下不足第一冬天低溫環境下難以正常啟動； 第二低溫環境下壓縮機吸氣量不足，蒸發器易頻繁結霜，熱泵無法正常運行，不能起到冬季 供暖的作用；第三熱泵系統工作效率較低。
發明內容本實用新型的目的，是提供了一種補氣熱回收熱泵裝置，它可解決現有技術存在 的問題，可確保在低溫環境下正常啟動熱泵，并可有效地確保壓縮機的吸氣量，防止蒸發器 頻繁結霜和排氣溫度過高，使熱泵可正常運行供熱；它還可將熱泵系統的熱量最大限度的 用于供熱，可大幅提高熱泵供熱的制熱量和效率。 本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的補氣熱回收熱泵裝置，包括第一 壓縮機，第一壓縮機的出氣口e與四通換向閥的進氣口 d連接，四通換向閥的排氣口 c與第 一換熱器的第一供氣口 j連接，第一換熱器的第一出液口 h的一路與第二換熱器的第二供 液口 n連接，第一換熱器的第一出液口 h的另一路通過第一電子膨脹閥與第二換熱器的第 二供液口o連接，第二換熱器的第二出液口 l通過第二電子膨脹閥與蒸發器連接，蒸發器與 四通換向閥的輸氣口 a連接，四通換向閥的排氣口 b與氣液分離器的進氣口連接，氣液分離 器的出氣口與第一壓縮機的回氣口 g連接，第一壓縮機的補氣口 f通過電磁截止閥與第二 換熱器的第三出氣口 m連接，第二換熱器上安裝第一溫度傳感器，第一溫度傳感器通過導 線和控制器分別與電磁截止閥和第一電子膨脹閥連接，第一換熱器的進水口 i通過水泵與 末端散熱器連接，末端散熱器與第一換熱器的出水口k連接；第二換熱器的第二出液口 l與 第二電子膨脹閥之間的連接管路上安裝第一單向閥，第一換熱器的第一出液口 h與第二單 向閥的出氣口連接，第二單向閥的進氣口與第一單向閥的出液口連接；第一單向閥與第二 換熱器之間安裝第三換熱器，第三換熱器通過管道與第三電子膨脹閥連接，第三電子膨脹 閥通過管道與第一換熱器連接，第一換熱器通過管道與第二壓縮機連接，第二壓縮機通過 管道與第三換熱器連接。 為進一步實現本實用新型的目的，還可以采用以下技術方案實現蒸發器內安裝 風機和第三感溫器。第一換熱器與水泵之間安裝第一感溫器。第三換熱器和第一單向閥之 間安裝第四感溫器。第二換熱器和第一換熱器之間安裝第二感溫器。第一壓縮機是渦旋式 壓縮機。第一換熱器的出水口 k和末端散熱器之間的管路上安裝電動調節閥。 本實用新型的積極效果在于它設置有對壓縮機補氣的結構，可確保壓縮機的制 冷劑的吸入量，可防止蒸發器頻繁結霜和排氣溫度過高，從而確保熱泵低溫啟動和運行。它 有兩套熱泵系統，并且，兩套熱泵系統并聯，第二套熱泵系統回收第一套熱泵系統內放熱后 的制冷劑中的余熱，并將該部分熱量用于供熱，可提高第一套熱泵系統制冷劑單次循環的供熱量，從而，提高整個熱泵供熱的效率。本實用新型還具有結構簡單、制造成本低廉和操 作簡便的優點。
圖1是本實用新型的結構示意圖。 圖中標號l第一壓縮機2氣液分離器3四通換向閥4蒸發器5第二電子 膨脹閥6第二換熱器7第一溫度傳感器8第一電子膨脹閥9電磁截止閥10水泵 14末端散熱器15第二換熱器16第一單向閥17第二單向閥18第三電子膨脹閥19 第一感溫器20第二感溫器21第三感溫器22風機23第四感溫器26第三換熱器 28第二壓縮機30電動調節閥。
具體實施方式本實用新型所述的補氣熱回收熱泵裝置，包括第一壓縮機l，第一壓縮機1的出氣 口 e與四通換向閥3的進氣口 d連接，四通換向閥3的排氣口 c與第一換熱器15的第一供 氣口 j連接，第一換熱器15的第一出液口 h的一路與第二換熱器6的第二供液口 n連接，第 一換熱器15的第一出液口 h的另一路通過第一電子膨脹閥8與第二換熱器6的第二供液 口 o連接，第二換熱器6的第二出液口 1通過第二電子膨脹閥5與蒸發器4連接，蒸發器4 與四通換向閥3的輸氣口 a連接，四通換向閥3的排氣口 b與氣液分離器2的進氣口連接， 氣液分離器2的出氣口與第一壓縮機l的回氣口 g連接，第一壓縮機l的補氣口 f通過電 磁截止閥9與第二換熱器6的第三出氣口 m連接，第二換熱器6上安裝第一溫度傳感器7， 第一溫度傳感器7通過導線和控制器分別與電磁截止閥9和第一電子膨脹閥8連接，第一 換熱器15的進水口 i通過水泵10與末端散熱器14連接，末端散熱器14與第一換熱器15 的出水口 k連接，末端散熱器14與第一換熱器15的出水口 k之間的管路上安裝電動調節 閥30。本實用新型所述的各端口之間的連接，均是指通過管路進行連接；第二換熱器6與 第二電子膨脹閥5之間的管路上安裝第三換熱器26和第一單向閥16，第三換熱器26位于 第二換熱器6和第一單向閥16之間，第二換熱器6、第三換熱器26和第一單向閥16串聯后 的管路與第二單向閥17并聯；第三換熱器26通過管道與第三電子膨脹閥18連接，第三電 子膨脹閥18通過管道與第一換熱器15連接，第一換熱器15通過管道與第二壓縮機28連 接，第二壓縮機28通過管道與第三換熱器26連接。第一壓縮機1、四通換向閥3、第一換熱 器15、蒸發器4、第二換熱器6、第三換熱器26和第二電子膨脹閥5連接構成第一套熱泵系 統；第三換熱器26、第三電子膨脹閥18、第一換熱器15和第二壓縮機8連接構成第二套熱 泵系統。第三換熱器26是第一和第二套熱泵系統制冷劑進行熱交換的裝置。所述的第一 換熱器15內的第一和第二套的制冷劑可分別走管程，通管第一換熱器15內的換熱盤與第 一換熱器15殼體內的冷媒水進行熱交換；也可以是兩套熱泵系統的制冷劑走殼體，冷媒水 走管程進行熱交換。 制熱時，四通換向閥3的進氣口 d排氣口 c相通，輸氣口 a排氣口 b相通，制冷劑 由第一壓縮機l的出氣口 e流出，經進氣口 d和排氣口 c由第一供氣口 j進入第一換熱器 15，經冷凝換熱后由第一換熱器15的第一出液口 h流出，流出的制冷劑第一部分由第一供 液口 n流入第二換熱器6，第二部分經第一電子膨脹閥8降壓后，由第二供液口 o流入第二換熱器6內，上述兩部分制冷劑在第二換熱器6內換熱后，未降壓的第一部分制冷劑由第二 出液口 1流出，經第二電子膨脹閥5降壓后流入蒸發器4，在蒸發器4內吸熱蒸發后，經四通 換向閥3的輸氣口 a排氣口 b流入氣液分離器2，再由氣液分離器2經回氣口 g流回第一 壓縮機1內；第二部分已降壓的制冷劑在第二換熱器6內吸收熱量蒸發氣化后由第三出氣 口 m流出，流經電磁截止閥9后，由補氣口 f流回第一壓縮機l，實現對第一壓縮機1的補 氣。第一溫度傳感器7可測得第二換熱器6內第一部分制冷劑的溫度，將溫度信號傳給控 制裝置，控制裝置通過調節第一電子膨脹閥8和電磁截止閥9，以調整對第一壓縮機1進行 補氣的第二部分制冷劑的流量。當熱泵在環境溫度較低的情況下啟動時，由于第一換熱器 15中的的焓值較低，熱泵系統不能建立壓差，因此容易造成啟動困難，這時通過調節電動閥 30的開度來調節流經第一換熱器15水流量就可以調節第一換熱器15中的冷凝溫度、增 加冷凝器的焓值，就可以使熱泵順利的實現低溫下啟動。第二套熱泵系統的作用是對第一 套熱泵系統的制冷劑冷凝放熱后的熱量進行回收，第一套熱泵系統的制冷劑經第一換熱器 15、第二換熱器換熱6后仍有大量的熱量，經研究、試驗證明這部分熱量相當于第一套熱泵 系統的壓縮機輸入功率的50%以上，具體的計算方法是Q = MXDX tl-t2，這里Q是熱量，M 是第一套熱泵循環時的制冷劑流量，tl是經第一、第二換熱器換熱后的制冷劑的溫度，通常 經換熱器換熱后，即第二電子膨脹閥5前制冷劑液體的溫度為45°C，t2是環境溫度，D是冷 媒的比熱。以現在常用的12匹壓縮機熱泵系統為例壓縮機的容積流量為34立方米/小 時，當環境溫度為-l(TC，蒸發溫度為-16t:時，R22冷媒的比重為12. 47公斤/立方米，假 定壓縮機的容積效率為0. 85，制冷劑的流量M為34X 12. 47X0. 85 = 360公斤。這種情況 下，如果我們經通過第二熱泵進行熱回收，把這部分液體制冷劑的溫度降到7t:，那么，回收 的熱量為360 X 45-7 X 0. 31 X 1. 163 = 4937W，而第二熱泵在蒸發溫度為7°C時，能效比COP 可以達到3. 2，也就是說投入的能量只有4937/3. 2 = 1580W，經過多次試驗和有關資料都證 實熱泵在-l(TC環境溫度的情況下的能效比C0P只有2左右。這樣，通過該技術發明的補氣 熱回收熱泵，同樣是13匹，就可以多獲取熱量1580X(3. 2-2) = 1896W。經試驗比較，這種 12+1匹的熱泵，比用通常的13匹的熱泵可以提高制熱量10%以上。上面提到的0. 31是， R22冷媒的比熱，單位是千卡/公斤，1. 163是功率單位千卡/小時和W的轉換系數。上述 兩套熱泵系統的熱量通過第三換熱器26進行熱交換。具體地說，第二套熱泵系統通過第三 換熱器26吸收第一套熱泵系統經第二換熱器6散熱后的制冷劑內殘存的熱量，以便將這部 分熱量供給供熱裝置散熱，可大幅提高熱泵的制熱效率和制熱量，節省熱泵單位制熱量的 能耗，對節約能源具有巨大的意義。 制冷時，四通換向閥3動作，四通換向閥3的輸氣口 a進氣口 d相通，排氣口 b排 氣口 c相通，制冷劑的流動方向相反，同時，該裝置對第一壓縮機1補氣的相關部件不工作， 第二壓縮機28和第三膨脹閥18也不工作。 本實用新型未詳盡描述的技術內容均為公知技術。
權利要求補氣熱回收熱泵裝置，其特征在于包括第一壓縮機(1)，第一壓縮機(1)的出氣口e與四通換向閥(3)的進氣口d連接，四通換向閥(3)的排氣口c與第一換熱器(15)的第一供氣口j連接，第一換熱器(15)的第一出液口h的一路與第二換熱器(6)的第二供液口n連接，第一換熱器(15)的第一出液口h的另一路通過第一電子膨脹閥(8)與第二換熱器(6)的第二供液口o連接，第二換熱器(6)的第二出液口1通過第二電子膨脹閥(5)與蒸發器(4)連接，蒸發器(4)與四通換向閥(3)的輸氣口a連接，四通換向閥(3)的排氣口b與氣液分離器(2)的進氣口連接，氣液分離器(2)的出氣口與第一壓縮機(1)的回氣口g連接，第一壓縮機(1)的補氣口f通過電磁截止閥(9)與第二換熱器(6)的第三出氣口m連接，第二換熱器(6)上安裝第一溫度傳感器(7)，第一溫度傳感器(7)通過導線和控制器分別與電磁截止閥(9)和第一電子膨脹閥(8)連接，第一換熱器(15)的進水口i通過水泵(10)與末端散熱器(14)連接，末端散熱器(14)與第一換熱器(15)的出水口k連接；第二換熱器(6)的第二出液口1與第二電子膨脹閥(5)之間的連接管路上安裝第一單向閥(16)，第一換熱器(15)的第一出液口h與第二單向閥(17)的出氣口連接，第二單向閥(17)的進氣口與第一單向閥(16)的出液口連接；第一單向閥(16)與第二換熱器(6)之間安裝第三換熱器(26)，第三換熱器(26)通過管道與第三電子膨脹閥(18)連接，第三電子膨脹閥(18)通過管道與第一換熱器(15)連接，第一換熱器(15)通過管道與第二壓縮機(28)連接，第二壓縮機(28)通過管道與第三換熱器(26)連接。
2. 根據權利要求1所述的補氣熱回收熱泵裝置，其特征在于蒸發器(4)內安裝風機(22)和第三感溫器(21)。
3 根據權利要求1所述的補氣熱回收熱泵裝置，其特征在于第一換熱器(15)與水泵(10)之間安裝第一感溫器(19)。
4. 根據權利要求1所述的補氣熱回收熱泵裝置，其特征在于第三換熱器(26)和第一單向閥(16)之間安裝第四感溫器(23)。
5. 根據權利要求1所述的補氣熱回收熱泵裝置，其特征在于第二換熱器(6)和第一換熱器(15)之間安裝第二感溫器(20)。
6. 根據權利要求1所述的補氣熱回收熱泵裝置，其特征在于第一壓縮機(1)是渦旋式壓縮機。
7. 根據權利要求l所述的補氣熱回收熱泵裝置，其特征在于第一換熱器(15)的出水口 k和末端散熱器(14)之間的管路上安裝電動調節閥(30)。
專利摘要本實用新型公開了一種補氣熱回收熱泵裝置，包括由第一壓縮機、四通換向閥、第一換熱器、第二換熱器、第三換熱器、第二電子膨脹閥與蒸發器連接構成的第一套熱泵系統，由第二換熱器、電磁截止閥和第一電子膨脹閥連接構成的補氣系統，由第三換熱器、第三電子膨脹閥、第一換熱器和第二壓縮機連接構成第二套熱泵系統，以及冷媒水系統連接構成。它可解決現有技術存在的問題，可確保在低溫環境下正常啟動熱泵，并可有效地確保壓縮機的吸氣量，防止蒸發器頻繁結霜和排氣溫度過高，使熱泵可正常運行供熱；它還可將熱泵系統的熱量最大限度的用于供熱，可大幅提高熱泵供熱的制熱量和效率。
文檔編號F25B13/00GK201527136SQ20092025351
公開日2010年7月14日 申請日期2009年11月16日 優先權日2009年11月16日
發明者高秀明 申請人:高秀明