一種空氣源熱泵裝置的制造方法
【技術領域】
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[0001]本發明涉及熱泵產品技術領域，特指一種空氣源熱泵裝置。
【背景技術】
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[0002]冬季室外氣溫的下降會減少熱泵系統中蒸發器內制冷劑向室外空氣的吸熱量，同時蒸發壓力降低吸氣量減小制熱能力及運行功率衰減。
[0003]如圖1所示:單位質量制冷量Q0 = hi — h6,當室外溫度降低時，蒸發溫度將隨之由TO下降至T0’，單位質量制冷量也由QO減小為Q0’，Q0’ = hi’ 一 h6’。單位質量制冷量的減小意味著制冷劑從室外空氣中吸收的熱量QO的減少。而空氣源熱泵向房間或生活用熱水中的供熱量QK = Q0+ff(功)，由于QO的減小，QK = Q0’ +W(功)會直接造成QK的下降，導致熱泵出力不足。
[0004]再者，冬季室外氣溫的下降會使熱泵系統中的壓縮機效率下降，上面提到當冬季室外氣溫下降時，蒸發溫度TO和蒸發壓力PO也隨著降低，而冷凝壓力PK則受介質(室內空氣、水)的制約而變化不大，這樣必然導致壓縮比PK/P0增大，壓縮比的增大會使壓縮機在工作過程中不可逆性加大(排氣溫度也會隨之升高，長期高排氣溫度運行會導致壓縮機損壞)、效率降低，故此，壓縮機在室外低溫時的工作效率下降也是風冷熱泵出力不足的原因之一。
[0005]另外，冬季室外氣溫的下降會導致蒸發器表面結霜，當冬季室外氣溫逐漸下降時，蒸發器換熱盤管表面的溫度將隨之降低。當低于空氣露點溫度時，空氣會在盤管表面結露，此時盤管表面發生的換熱將變成相變換熱，這一點將有利于提高熱泵機組的制熱能力；但當氣溫繼續下降，盤管表面溫度低于空氣冰點溫度(o°c以下)，而若此時空氣的相對濕度又符合條件的話，盤管面就會結霜。如不及時化霜，霜層就會越結越厚，大大增加了空氣的流動阻力，同時增大了換熱盤管的熱阻，嚴重影響了制冷劑與室外空氣的換熱效果，從而導致熱泵出力不足。更嚴重的是，在蒸發器盤管表面有時還會結冰，由于制冷劑液體不能得到很好的蒸發而使蒸發壓力降得過低，壓縮機可能會出現低壓保護性的停機。
[0006]針對以上對熱泵冬季出力不足原因的分析:由于冬季氣溫降低會使壓縮機的壓縮比增大，進而降低壓縮機的工作效率，當所需供熱溫度越高時，其冷凝溫度提高，冷凝壓力也隨之升高，且壓縮比進一步增大，能效比急劇下降導致空氣源熱泵冬季出力不足，制熱量大幅度減小。
[0007]目前常用的除霜方式有很多。如電熱除霜、液體沖霜及熱氣除霜。其中熱氣除霜中采用四通換向閥換向除霜較多。實際上，對于除霜的控制是最為重要的。除霜控制系統宄竟根據什么信號來判斷要進行除霜或要停止除霜，這一課題一直被國內、外諸多專家所研宄。
[0008]冬季熱泵出力不足，常常表現為送風溫度或出水溫度低于設計值，一般都采用在送風出口前或供水管路上加裝輔助加熱器，以提高送風和供水的溫度。但所使用的輔助加熱器常常為電加熱器，假如其和熱泵機組同時在白天使用，必然會在用電高峰期消耗大量的電能，而用電高峰時昂貴的電價又會給用戶帶來巨額的運行成本。
[0009]受常規制冷劑性能和工作壓力的限制，即使降低能效比，也很難獲得高于55°C的熱水，因為常規熱泵系統冷凝器換熱原理導致出水溫度很難超過系統制冷劑冷凝溫度，熱泵高溫應用的嘗試大都沿用研宄特殊制冷劑的技術路線。
【發明內容】
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[0010]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種空氣源熱泵裝置。
[0011]為了解決上述技術問題，本發明采用了下述技術方案:該空氣源熱泵裝置包括:一壓縮機以及依次循環連接的四通閥、冷凝器、儲液罐、第三熱力膨脹閥和蒸發器，該蒸發器連接所述四通閥及一氣液分離器后與所述壓縮機連接；該冷凝器上設置有冷水進水口及高溫出水口，還包括有:若干級用于對壓縮機的中間腔補充中壓氣體的中間補氣增焓結構，該中間補氣增焓結構設置于儲液罐和壓縮機之間。
[0012]進一步而言，上述技術方案中，所述壓縮機上設置有一排氣口、吸氣口及中間補氣口，該排氣口連接所述冷凝器，該吸氣口連接所述氣液分離器，該中間補氣口連接所述中間補氣增焓結構。
[0013]進一步而言，上述技術方案中，所述冷凝器與儲液罐之間還設置有相互連接的第一經濟器及第二經濟器，所述中間補氣增焓結構設置于該第二經濟器與儲液罐的出液口之間；所述儲液罐的出液口還依次連接有干燥過濾器、冷媒球閥及夜視鏡，所述的中間補氣增焓結構連接于夜視鏡后端。
[0014]進一步而言，上述技術方案中，所述的中間補氣增焓結構包括第一級中間補氣增焓組件，該第一級中間補氣增焓組件包括依次連接于儲液罐與壓縮機之間的第一制冷劑電磁閥、第一熱力膨脹閥以及第一單向閥。
[0015]進一步而言，上述技術方案中，所述的中間補氣增焓結構還包括第二級中間補氣增焓組件，該第二級中間補氣增焓組件并聯安裝于該第一級中間補氣增焓組件上，其包括依次連接于儲液罐與壓縮機之間的第二制冷劑電磁閥、第二熱力膨脹閥以及第二單向閥。
[0016]進一步而言，上述技術方案中，所述的中間補氣增焓結構還包括第三級中間補氣增焓組件，該第三級中間補氣增焓組件由所述第一級中間補氣增焓組件和第二級中間補氣增焓組件組合構成。
[0017]進一步而言，上述技術方案中，所述第一經濟器的殼程入口通過一第六單向閥與冷凝器連接，該第一經濟器的殼程出口與第二經濟器的殼程入口連接，該第一經濟器的管程入口與蒸發器連接，該第一經濟器的管程出口連接一第三單向閥后與所述四通閥連接；所述第二經濟器的殼程出口與儲液罐的進液口連接；該第二經濟器的管程入口與所述中間補氣增焓結構連接，該第二經濟器的管程出口連接一閃蒸管后與所述壓縮機上設置的中間補氣口連接，其中，所述閃蒸管包括:由粗銅管成的密封罐和安裝于密封罐上端的接氣管。
[0018]進一步而言，上述技術方案中，所述壓縮機上的中間補氣口處還設置有用于防止壓縮機在停機瞬間發生反轉現象和/或減少壓縮機的余隙容積的第四單向閥；所述排氣口處還設置有排氣溫度傳感器、高壓壓力開關、高壓壓力傳感器及高壓壓力表；所述吸氣口處還設置有吸氣溫度傳感器、低壓壓力開關、低壓壓力傳感器及低壓壓力表。
[0019]進一步而言，上述技術方案中，所述冷凝器于冷水進水口與高溫出水口之間的3/7位置處設置有一中溫出水口。
[0020]進一步而言，上述技術方案中，所述冷凝器為一種串聯結構的長套管式換熱器，該長套管式換熱器包括高效螺旋內銅管及嵌套于高效螺旋內銅管外圍的不銹鋼光管，該高效螺旋內銅管及不銹鋼光管均為扁平狀，其中，該高效螺旋內銅管內部形成一供水流過的管程間隙，該不銹鋼光管與高效螺旋內銅管之間形成有一供制冷劑流過的殼程間隙，其中，管程間隙的橫截面積小于殼程間隙的橫截面積。
[0021]采用上述技術方案后，本發明與現有技術相比較具有如下有益效果:
[0022]1、高效節能:本發明運行采暖是以空氣作為能源來源的，受環境影響小，集熱效率高，運行平穩，運行成本低，與其它同類產品相比用電量是電熱水器的四分之一至五分之
O
[0023]2、綠色環保:本發明運行無任何的燃燒物及排放物。空氣低品位熱源是一種廣泛存在、可自由利用的低品位能源，利用該系統循環技術提高其能源品位，是高新科技的結晶，代表未來發展方向。
[0024]3、安全可靠:本發明運行無傳統鍋爐燃油、燃氣、電鍋爐中可能存在的易燃、易爆、中毒、短路等危險，是一種安全可靠的空氣熱能高效、高溫制熱裝置。該裝置運行過程中控制系統全方位自動保護。
[0025]4、低溫運行:無論是陰雨天還是北方極寒冷冬季，本發明的智能化霜功能都可以保證全天候產生超高溫熱水和少量低壓蒸汽。
[0026]5、本發明可以產出高于系統冷凝溫度但低于排氣溫度的高溫熱水及蒸汽，具體而言，本發明還可以產生高于制冷劑冷凝溫度的高溫熱水和部分蒸汽，可替代常壓鍋爐，產出高于熱泵系統冷凝溫度(30-40°C