一種熱泵復(fù)合系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種熱泵復(fù)合系統(tǒng)，包括：熱泵側(cè)和蓄熱水側(cè)。熱泵側(cè)具有壓縮機(jī)、四通閥、儲液器、第一板式換熱器以及第二板式換熱器，第二板式換熱器的第一端口與壓縮機(jī)的吸氣端連接，第二板式換熱器的第二端口與四通閥連接，第二板式換熱器的第三端口與第一板式換熱器連接，第二板式換熱器的第四端口通過單向閥與儲液器相連接。熱泵側(cè)與蓄熱水側(cè)通過第一板式換熱器相連接。蓄熱水側(cè)的蓄熱水箱與第一板式換熱器連接，用于通過板式換熱器吸收來自熱泵側(cè)的熱量。三通閥位于蓄熱水箱與地板采暖之間，用于控制地板采暖的開啟和關(guān)閉。由于采用了儲液器進(jìn)行二次節(jié)流，使系統(tǒng)的節(jié)流作用更加充分，可更好的利用空氣源熱泵的熱能，提高了系統(tǒng)節(jié)能性。
【專利說明】一種熱泵復(fù)合系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種熱泵復(fù)合系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑能耗伴隨建筑面積的增長而與日俱增。而其中，降低暖通空調(diào)與生活熱水系統(tǒng)的能耗對緩解環(huán)境污染和資源短缺具有至關(guān)重要的意義。
[0003]空氣源熱泵是目前應(yīng)用最廣泛的的熱泵種類之一，但是其制熱性能會隨室外溫度降低而急劇下降，尤其在嚴(yán)寒地區(qū)，冬季機(jī)組運(yùn)行時，除霜會增加大量的能耗，因此空氣源熱泵的單獨(dú)使用是受到條件制約的。其存在著應(yīng)用范圍小，可靠性相對較差等技術(shù)缺陷。
[0004]考慮到電的“削峰填谷”及合理應(yīng)用，但是目前主流的冰蓄冷和水蓄冷技術(shù)卻僅限制在冷源側(cè)，并無熱源側(cè)的蓄熱技術(shù)應(yīng)用。
[0005]因此研究出一種帶經(jīng)濟(jì)器板換的熱泵復(fù)合系統(tǒng)及其運(yùn)行方式，在壓縮機(jī)吸排氣端帶經(jīng)濟(jì)器板換熱，將空氣源熱泵的熱量進(jìn)行回收利用，同時使用蓄熱技術(shù)，利用熱源的“削峰填谷”，充分考慮換熱和熱回收，使之不僅能夠有效的解決機(jī)組不同場合使用的受限問題，克服可靠性差等技術(shù)缺陷，減少高峰負(fù)荷使用，降低運(yùn)行費(fèi)用，利用板換和蓄熱裝置的能量利用和存儲，使系統(tǒng)運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)更節(jié)能，而且簡化了系統(tǒng)便于操作控制，提高了系統(tǒng)整體的運(yùn)行效率，減輕了電網(wǎng)的高峰負(fù)荷壓力，是當(dāng)前十分緊迫和有意義的工作。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型公開了一種帶經(jīng)濟(jì)器板換的熱泵復(fù)合系統(tǒng)，其目的在于克服現(xiàn)有使用的空氣源系統(tǒng)、冰蓄冷和水蓄冷系統(tǒng)所帶來的空氣源熱泵運(yùn)行條件受限、可靠性較差，冰蓄冷水蓄冷系統(tǒng)等蓄能量技術(shù)僅限于冷源等應(yīng)用缺陷，改變傳統(tǒng)空調(diào)熱水器系統(tǒng)高峰負(fù)荷使用不經(jīng)濟(jì)不節(jié)能的弊端。
[0007]本實(shí)用新型技術(shù)方案是這樣的:
[0008]本實(shí)用新型提供一種熱泵復(fù)合系統(tǒng)，其特征在于，包括:熱泵側(cè)和蓄熱水側(cè)。其中，熱泵側(cè)具有壓縮機(jī)、四通閥、儲液器、第一板式換熱器以及第二板式換熱器。第二板式換熱器的第一端口與壓縮機(jī)的吸氣端連接，第二板式換熱器的第二端口與四通閥連接，第二板式換熱器的第三端口與第一板式換熱器連接，第二板式換熱器的第四端口通過單向閥與儲液器相連接。熱泵側(cè)與蓄熱水側(cè)通過第一板式換熱器相連接。蓄熱水側(cè)具有蓄熱水箱、地板采暖和三通閥，蓄熱水箱與第一板式換熱器連接，用于通過第一板式換熱器吸收來自熱泵側(cè)的熱量。三通閥位于蓄熱水箱與地板采暖之間，用于控制地板采暖的開啟和關(guān)閉。
[0009]另外，本發(fā)明的熱泵復(fù)合系統(tǒng)還可以具有這樣的特征:其中，壓縮機(jī)為變頻壓縮機(jī)。
[0010]另外，本發(fā)明的熱泵復(fù)合系統(tǒng)還可以具有這樣的特征:其中，壓縮機(jī)為定頻壓縮機(jī)。
[0011]另外，本發(fā)明的熱泵復(fù)合系統(tǒng)還可以具有這樣的特征:其中，儲液器的一端連接于兩個單向閥之間，另一端連接于兩個開關(guān)閥之間。
[0012]實(shí)用新型作用與效果
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的一種熱泵復(fù)合系統(tǒng)，一方面由于本實(shí)用新型采用了儲液器進(jìn)行二次節(jié)流，使系統(tǒng)的節(jié)流作用更加充分，在不同工況、不同模式下最大程度的利用空氣源熱栗的熱和能，提聞了系統(tǒng)節(jié)能性。
[0014]另一方面，利用兩個板式換熱器和蓄熱水箱實(shí)現(xiàn)了將熱泵機(jī)組的熱量回收及存儲，減小了壓縮機(jī)的功率消耗，改變了傳統(tǒng)空調(diào)熱水器的高峰負(fù)荷使用不經(jīng)濟(jì)不節(jié)能的弊端，從而解決了因?yàn)樨?fù)荷選型問題或者設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)問題導(dǎo)致的工程實(shí)際運(yùn)用中的控制偏差問題；且降低了運(yùn)行能耗與成本，提高了能源的利用率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型帶經(jīng)濟(jì)器板換的熱泵復(fù)合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。以上海為例進(jìn)行敘述(具體的使用模式按照各地區(qū)的不同而選擇使用)
[0017]如圖1所示，熱泵復(fù)合系統(tǒng)30，包含熱泵側(cè)系統(tǒng)31，蓄熱水側(cè)系統(tǒng)32 ;熱泵側(cè)系統(tǒng)31與蓄熱水側(cè)系統(tǒng)32的連接通過第一板式換熱器3連接。
[0018]熱泵側(cè)由壓縮機(jī)I排氣端經(jīng)四通閥2的d端2d和四通閥2的c端2c與第一板式換熱器3進(jìn)氣a端3a、出氣b端3b連接，出氣b端3b出來后接第一溫度傳感器5而后分兩路，一路與第一電磁閥6相接，經(jīng)第二板式換熱器7進(jìn)氣c端7c、出氣d端7d后與第一單向閥8連接，而后經(jīng)儲液器9，第一干燥過濾器10，而后一路經(jīng)第一電子膨脹閥4與前一路匯合后流經(jīng)第二電子膨脹閥11，之后與蒸發(fā)器14連接后經(jīng)四通閥2的a端2a和四通閥2的b端2b后經(jīng)第二板式換熱器7進(jìn)氣b端7b和進(jìn)氣第二板式換熱器7的a端7a后接氣液分離器15之后接壓縮機(jī)I吸氣端，其中第二單向閥12接在第二電子膨脹閥11與儲液器9之間，第二電磁閥13接在蒸發(fā)器14與壓縮機(jī)I排氣端之間。
[0019]蓄熱水側(cè)主要由蓄勢水箱23、地板采暖22、三通閥19組成，具體的連接為從第一板式換熱器3的出水c端3c分為兩路，一路與第一閥門16相接后連室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管17，一路與第三溫度傳感器18相接，而后與三通閥19的a端19a相接，三通閥19的b端19b與第一水泵20相接后第三閥門21，而后接地板采暖22，后經(jīng)蓄熱水箱23的進(jìn)水b端23b，蓄熱水箱23的出水a(chǎn)端23a，再與三通閥19的c端19c相連。蓄熱水箱23的d端23d接生活熱水進(jìn)水，蓄熱水箱23的c端23c接生活熱水出水，蓄熱水箱23的f端23f接第二閥門27和補(bǔ)充水進(jìn)水，蓄熱水箱23的e端23e接第四溫度傳感器24，第二水泵25，而后經(jīng)第一板式換熱器3的進(jìn)水b端3b和第一板式換熱器3的出水c端3c。
[0020]下列所述的運(yùn)行方式中，未具體說明的配件認(rèn)定為關(guān)。
[0021]I)制熱方式運(yùn)行:
[0022](a)熱泵制熱運(yùn)行:夜間初期運(yùn)行時需要直接制熱采暖，所以制熱運(yùn)行。熱泵側(cè)系統(tǒng)31運(yùn)行；第一閥門16關(guān)；第三閥門21 ;第一水泵20、第二水泵25開；三通閥19a、b端通；c端關(guān)；第一電磁閥6開；第二電磁閥13關(guān)。熱泵側(cè)系統(tǒng)31運(yùn)行方式為:壓縮機(jī)I排氣端—四通閥2的d端2d —四通閥2的c端2c —第一板式換熱器3的a端3a —第一板式換熱器3的b端3b ——路接第一電磁閥6，另一路接第四電子膨脹閥4 —第一電磁閥6 —第二板式換熱器7的c端7c —第二板式換熱器7的d端7d —第一單向閥8 —儲液器9 —干燥過濾器10 —兩路匯合第二電子膨脹閥11 —蒸發(fā)器14 —四通閥2的a端2a—四通閥2的b端一第二板式換熱器7的b端7b —第二板式換熱器7的a端一氣液分離器15 —壓縮機(jī)I的吸氣端。
[0023]其中部分節(jié)流不完全的制冷劑，經(jīng)過儲液器再次節(jié)流。二次節(jié)流的制冷劑的運(yùn)行方向?yàn)?第二電子膨脹閥11 —第二單向閥12 —儲液器9 —干燥過濾器10 —第二電子膨脹閥11—蒸發(fā)器14。
[0024]蓄熱水側(cè)系統(tǒng)32運(yùn)行方式為:三通閥19的a端19a —三通閥19的b端19b —第一水泵20 —第三閥門21 —地板采暖22 —蓄熱水箱23的b端23b —蓄熱水箱23的e端23e —第二水泵25 —第一板式換熱器3的d端3d —第一板式換熱器3的c端3c —三通閥19的a端一三通閥19的b端。
[0025](b)熱泵蓄熱運(yùn)行:夜間首先制熱采暖運(yùn)行，室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度后運(yùn)行蓄熱模式。熱泵側(cè)系統(tǒng)31運(yùn)行；第一閥門16、第三閥門21關(guān)；第二水泵25開；第一水泵20關(guān)；三通閥19的a端19a和三通閥19的c端19c通；三通閥19的b端19b關(guān)；第一電磁閥6開；第二電磁閥13關(guān)。熱泵側(cè)系統(tǒng)31運(yùn)行方式為:壓縮機(jī)I排氣端一四通閥2的d端2d —四通閥2的c端2c —第一板式換熱器3的a端3a —第一板式換熱器3的b端3b ——路接第一電磁閥6，另一路接第四電子膨脹閥4 —第一電磁閥6接第二板式換熱器7的c端7c —第二板式換熱器7的d端7d —第一單向閥8 —儲液器9 —干燥過濾器10 —兩路匯合第二電子膨脹閥11 —蒸發(fā)器14 —四通閥2的a端2a —四通閥2的b端2b —第二板式換熱器7的b端7b —第二板式換熱器7的7a端一氣液分離器15 —壓縮機(jī)I的吸氣端。
[0026]其中部分節(jié)流不完全的，再次節(jié)流，第二電子膨脹閥11 —第二單向閥12—儲液器9 —干燥過濾器10 —第二電子膨脹閥11 —蒸發(fā)器14。蓄熱水側(cè)熱泵系統(tǒng)運(yùn)行方式為:第二水泵25 —第一板式換熱器3的d端3d —第一板式換熱器3的c端3c —三通閥19的a端19a —三通閥19的c端19c —蓄熱水箱23的a端23a —蓄熱水箱23的e端23e —第二水泵25。
[0027](c)用蓄熱水箱制熱運(yùn)行:在白天運(yùn)行，夜間關(guān)閉。熱泵側(cè)系統(tǒng)31關(guān)閉；三通閥19c、b端通；a關(guān)；第一水泵20開；第三閥門21。蓄熱水側(cè)熱泵系統(tǒng)運(yùn)行方式為:蓄熱水箱23的a端23a —三通閥19的c端19c —三通閥19的b端19b —第一水泵20 —第三閥門21 —地板采暖22 —蓄熱水箱23的b端23b。
[0028]2)制冷模式:
[0029]根據(jù)第四溫度傳感器24測定的溫度值啟停熱泵側(cè)系統(tǒng)31。
[0030]熱泵側(cè)系統(tǒng)31運(yùn)行；第三閥門21關(guān)；第一閥門16開；第一水泵20關(guān)；第二水泵25關(guān)，三通閥19的a端19a，三通閥19的b端19b和三通閥19的c端19c關(guān)閉；第一電磁閥6開；第二電磁閥13關(guān)。熱泵側(cè)系統(tǒng)31運(yùn)行方式為:壓縮機(jī)I的排氣端一四通閥2的d端2d —四通閥2的a端一蒸發(fā)器14 —( 一路通過第二單向閥12 —儲液器9 —干燥過濾器10，另一路通過第二電子膨脹閥11)—兩路匯合經(jīng)第四電子膨脹閥4 —第一板式換熱器3的b端3b —第一板式換熱器3的a端3a —四通閥2的c端2c —四通閥2的b端2b —第二板式換熱器7的b端7b —第二板式換熱器7的a端7a —?dú)庖悍蛛x器15 —壓縮機(jī)I吸氣端；第一板式換熱器3的c端3c —第一閥門16 —室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管17。
[0031]3)除霜模式:
[0032](a)第二電磁閥13開；熱泵側(cè)系統(tǒng)31的變頻壓縮機(jī)開，熱泵側(cè)系統(tǒng)31的蒸發(fā)器14的風(fēng)機(jī)關(guān)。熱泵側(cè)系統(tǒng)31的運(yùn)行方式為:壓縮機(jī)I排氣端一第二電磁閥13 —蒸發(fā)器14 —四通閥2的a端2a —四通閥2的b端2b —第二板式換熱器7的b端7b —第二板式換熱器7的a端7a —?dú)庖悍蛛x器15 —壓縮機(jī)I的吸氣端。
[0033](b)熱泵側(cè)系統(tǒng)31逆運(yùn)行；第一閥門16關(guān)；第一水泵20、第二水泵25關(guān)；三通閥19的a端19a、b端19b和c端19c關(guān)；第一電磁閥6、第二電磁閥13關(guān)。熱泵側(cè)系統(tǒng)31運(yùn)行方式為:壓縮機(jī)I的排氣端一四通閥2的d端2d —四通閥2的a端2a —蒸發(fā)器14 —一路接第二單向閥12 —儲液器9 —干燥過濾器10，另一路通過第二電子膨脹閥11 —兩路匯合經(jīng)第四電子膨脹閥4 —第一板式換熱器3的b端3b —第一板式換熱器3的a端3a —四通閥2的c端2c —四通閥2的b端2b —第二板式換熱器7的b端7b —第二板式換熱器7的a端7a —?dú)庖悍蛛x器15 —壓縮機(jī)I的吸氣端。
[0034]4)防止凍裂模式:
[0035](a)冬季用夜間電源蓄熱，達(dá)到設(shè)定溫度熱泵停止后，為了防止凍裂根據(jù)第一溫度傳感器5或者第二溫度傳感器26，第三溫度傳感器18或者第四溫度傳感器24測定的溫度以及外部環(huán)境溫度的測定啟動第二水泵25。根據(jù)溫度或者流量控制從蓄勢水箱23的熱水進(jìn)入第一板式換熱器3。
[0036](b)熱泵側(cè)系統(tǒng)31關(guān)閉；第一閥門16關(guān)；第二水泵25開；三通閥19的a端19a和c端19c通，b端關(guān)；第一水泵20關(guān)。蓄熱水側(cè)熱泵系統(tǒng)運(yùn)行方式為:蓄熱水箱23的e端23e —第二水泵25 —第一板式換熱器3的d端3d —第一板式換熱器3的c端3c —三通閥19的a端19a —三通閥19的c端19c —蓄熱水箱23的a端23a。
[0037]5)蓄熱水箱的防止過熱模式:根據(jù)春秋季，夏季，冬季的不同外部環(huán)境溫度調(diào)節(jié)蓄熱水箱的設(shè)定溫度。
[0038]實(shí)施例作用與效果
[0039]根據(jù)本實(shí)用新型的一種熱泵復(fù)合系統(tǒng)，一方面由于本實(shí)用新型采用了儲液器進(jìn)行二次節(jié)流，使系統(tǒng)的節(jié)流作用更加充分，在不同工況、不同模式下最大程度的利用空氣源熱栗的熱和能，提聞了系統(tǒng)節(jié)能性。
[0040]另一方面，利用兩個板式換熱器和蓄熱水箱實(shí)現(xiàn)了將熱泵機(jī)組的熱量回收及存儲，減小了壓縮機(jī)的功率消耗，改變了傳統(tǒng)空調(diào)熱水器的高峰負(fù)荷使用不經(jīng)濟(jì)不節(jié)能的弊端，從而解決了因?yàn)樨?fù)荷選型問題或者設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)問題導(dǎo)致的工程實(shí)際運(yùn)用中的控制偏差問題；且降低了運(yùn)行能耗與成本，提高了能源的利用率。
[0041]采用了三通閥和四通閥，根據(jù)負(fù)荷的變化及客戶的需求自由選擇制熱方式運(yùn)行或制冷運(yùn)行模式或除霜運(yùn)行，防止凍裂，防止蓄熱水箱過熱，自由選擇熱泵制熱運(yùn)行，熱泵蓄熱運(yùn)行，用蓄熱水箱制熱運(yùn)行，單純制冷運(yùn)行，制冷+生活熱水運(yùn)行，充分利用能量的平衡，控制靈活，選擇多樣，運(yùn)行節(jié)能，降低了運(yùn)行費(fèi)用，緩解了電網(wǎng)的高峰負(fù)荷壓力。
【權(quán)利要求】
1.一種熱泵復(fù)合系統(tǒng)，其特征在于，包括: 熱泵側(cè)和蓄熱水側(cè)， 其中，所述熱泵側(cè)具有壓縮機(jī)、四通閥、儲液器、第一板式換熱器以及第二板式換熱器，所述第二板式換熱器的第一端口與壓縮機(jī)的吸氣端連接，所述第二板式換熱器的第二端口與四通閥連接，所述第二板式換熱器的第三端口與第一板式換熱器連接，所述第二板式換熱器的第四端口通過單向閥與儲液器相連接， 所述熱泵側(cè)與所述蓄熱水側(cè)通過第一板式換熱器相連接， 所述蓄熱水側(cè)具有蓄熱水箱、地板采暖和三通閥， 所述蓄熱水箱與所述第一板式換熱器連接，用于通過所述第一板式換熱器吸收來自熱泵側(cè)的熱量， 所述三通閥位于蓄熱水箱與地板采暖之間，用于控制地板采暖的開啟和關(guān)閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵復(fù)合系統(tǒng)，其特征在于: 其中，所述壓縮機(jī)為變頻壓縮機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵復(fù)合系統(tǒng)，其特征在于: 其中，所述壓縮機(jī)為定頻壓縮機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵復(fù)合系統(tǒng)，其特征在于: 其中，所述儲液器的一端連接于兩個單向閥之間，另一端連接于兩個開關(guān)閥之間。
【文檔編號】F25B41/04GK203572094SQ201320745547
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】姚晶珊, 劉佳, 劉寶石, 李貝貝, 魏天樂, 顧蓉柳 申請人:上海理工大學(xué)