[发明专利]同时制取双温度水的空气源热泵装置及驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的同时制取双温度水的空气源热泵技术，具体是涉及一种利用蒸汽压缩式制冷循环制取两个温度的载冷剂，应用于需求不同制冷或制热温度场合的集成式双机头热泵装置，属于制冷机械领域。

背景技术

随着当今社会的工业发展及人们生活水平的提高，工业生产及人居生活需求不同温度制冷、制热模式的场合也越来越多。但是，目前产业界普遍缺乏单机多温度制冷、制热的技术。面对生产生活中对不同制冷、制热温度的具体要求时，工程上往往采用一些折中的方法。例如，对于需求不同制冷温度场合，工程上采用一些折中的方法，比如先制取较低温度的载冷剂，一部分低温载冷剂直接用于制冷，而另一部分载冷剂则通过中间换热器得到较高温度的载冷剂，这种方法降低了制取高温载冷剂的蒸发温度，增加了压缩机功耗，增大了不可逆损失；同时，难以实现较低制冷温度的负荷以及较高制冷温度负荷分别得以调节。

同时，随着经济的发展和人们生活水平的提高，建筑空调能耗不断增加，人们对空调舒适性及室内空气品质的要求也有所提高。辐射末端采冷暖配合新风处理的空调系统被认为是一种经济、节能、舒适性好的空调系统型式而逐渐得到研究和应用。辐射末端采冷暖是指通过改变围护结构中天棚、墙体或地板的温度，形成辐射面，依靠该辐射面与人体、热源、家具及其余围护结构表面间的辐射热交换，达到制冷/制热效果的技术。辐射末端采冷暖配合新风处理的空调系统可以有效地降低室内空气的竖直温度梯度，改善热舒适性，室内气流速度也较常规空气系统低，空气处理能耗因送风量减少而大大降低。

本发明特别适用于这种辐射末端采冷暖配合新风处理的空调系统。目前工程上为满足用户对这种新型空调形式的需求，主要采用两种方法，一种方法针对辐射和新风末端分别安装两套热泵机组，上述方法不仅造价高昂，而且机组之间完全独立运行，不能相互协调处理两个不同负荷，两台机组也难以实现集成式地控制管理。另一种方法采用一套机组，制冷时通过较低蒸发温度制取较低温度水，一部分水用于新风除湿冷却，另一部分水通过中间换热器制取较高温度的水用于辐射末端采冷；制热时通过较高冷凝温度制取较高温度水，一部分水用于新风加热，另一部分水通过中间换热器制取较低温度的水用于辐射末端采暖。这种采用中间换热器制取辐射末端用水的方法造成了很大比例的能量损失，导致系统COP(能效比)低下，而且也无法实现协调处理负荷的功能。以使用制冷剂R22、载冷剂水为例，相比先制取7℃对新风冷却除湿所需水再经中间板换得到18℃辐射末端冷水的理论COP，机组直接制取18℃的辐射末端冷水计算得理论COP大52.6％；而相比先制取45℃对新风加热所需水再经中间板换得到32℃辐射末端热水的理论COP，机组直接制取32℃的辐射末端热水计算得理论COP大40.1％。

发明内容

技术问题：本发明要解决的技术问题是提供一种同时制取两种温度水的空气源热泵装置，实现了一台热泵运行双工况的功能，并且克服了现有技术的不足之处，具有高效节能，易于集成式控制，而且可以协同处理负荷等特点。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的同时制取双温度水的空气源热泵装置为：

该热泵包括相互独立的新风制冷剂循环系统和辐射制冷剂循环系统、相互耦合的新风载冷剂循环系统和辐射载冷剂循环系统，其中，

新风制冷剂循环系统用于在制冷时制取低温新风载冷剂，制热时制取高温新风载冷剂，所述新风制冷剂循环系统包括：新风压缩机、新风四通阀、新风室外换热器、新风节流机构、新风单向阀、新风载冷剂换热器、新风储液器；新风压缩机的出口与新风四通阀的进口a端相连，新风四通阀的出口b端与新风室外换热器的进口相连，新风室外换热器的出口与新风节流机构的进口相连，新风节流机构通过新风单向阀与新风储液器的进口相连，新风节流机构的另一路通过新风单向阀还与新风载冷剂换热器进口相连，新风载冷剂换热器的出口通过新风四通阀的出口c与新风压缩机的进口相连；

新风载冷剂循环系统包括第一新风旁通阀门、新风水泵、新风电磁阀、新风储能水箱、第二新风旁通阀门、以及与新风制冷剂循环系统共用的新风载冷剂换热器，其中，第一新风旁通阀门的出口与新风水泵进口相连，新风水泵出口与新风电磁阀的进口相连，新风电磁阀的出口与新风储能水箱进口相连，新风储能水箱的出口与第二新风旁通阀门进口相连，新风载冷剂换热器的进口与新风水泵的出口相连，新风载冷剂换热器的出口与新风储能水箱的进口相连；