[实用新型]水源回热型高温热泵

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种水源回热型高温热泵。 

(二)背景技术

在水源高温热泵所采用的主要部件中，半封闭螺杆压缩机的排气温度最高限定值为110℃，而膨胀阀进口冷媒温度的最高限定值为68℃；因此当水源高温热泵实现90℃出水时，其冷凝温度已达95℃，即使考虑冷凝器中的5℃过冷，膨胀阀进口冷媒温度也达90℃，远超其68℃的最高限定值；此时，非等熵压缩的排气温度也超110℃。 

如何把水源高温热泵的压缩机排气温度降低到110℃以下，以及把膨胀阀进口冷媒温度降低到68℃以下；确保其长期可靠运行，就成为水源高温热泵急需解决的关键性技术。 

传统的经济器技术是水源高温热泵的备选方案之一。经济器兼具冷媒的过冷器，以及冷却压缩机等双重作用；其中冷凝器出口的冷媒流量被分成两部分，较少部分m1节流后在经济器中压侧蒸发，以冷却高压侧较多部分m2，使其进一步过冷；在蒸发器中冷媒流量m2减少但过冷的前提下，提高热泵的制热功率与制热能效；所形成的中压冷媒气流m1则从补气口流入压缩机，对其提供额外的冷却。 

然而，经济器技术存在的问题如下： 

(1)带经济器的热泵，需增加压缩机补气口、经济器及其膨胀阀等，投资的增加使其通常适用于大型热泵； 

(2)只有当热泵压缩比大于4时，经济器技术才对提高其制热功 率与制热能效有所帮助； 

(3)压缩机补气口的直径，通过限制经济器中压侧的冷媒补气流量，而限制了经济器高压侧的过冷度，通常为5至8℃，从而使得蒸发器膨胀阀的进口冷媒温度只能过冷到82℃，仍远高于最高限定值68℃，这就严重制约蒸发器膨胀阀的可靠性； 

(4)带有经济器的热泵为双回路系统，一旦制热负荷或水源温度波动，将会引发水源高温热泵的不稳定运行，因此该技术只适用于稳定工况运行； 

(5)由于经济器膨胀阀的进口冷媒温度仍为90℃，这就严重制约经济器膨胀阀的可靠性。 

传统的回热器技术是水源高温热泵的备选方案之二。冷凝器出口引入回热器一侧的高温冷媒液，加热蒸发器出口引入另侧的低温冷媒气，从而使得高温冷媒液进一步过冷，以提高蒸发器中制冷量；同时低温冷媒气进一步过热，从而避免压缩机液击；这使蒸发器中用于过热的换热面积最小化，以便高效利用蒸发器换热面积，获得更高蒸发温度，或可选用更少换热面积的蒸发器。由于冷媒质量流量在回热器两侧相同，因此冷媒液的过冷焓减，便会精确等于冷媒气的过热焓增。 

然而，回热器技术存在的问题如下： 

(1)冷媒气过热度的增加，会导致排气温度的升高，一旦超出其最高限定值，就会造成压缩机故障；因此这就限制了过冷度的提高； 

(2)带有回热器的热泵为双回路系统，一旦制热负荷或水源温度波动，将会引发水源高温热泵的不稳定运行，因此该技术只适用于稳定工况运行； 

(3)为确保水源高温热泵的稳定运行，需使用电子膨胀阀处理负荷波动； 

(4)由于该技术中冷媒气过热度的增加，导致排气温度进一步升高，因此不适用于要求降低排气温度的水源高温热泵。 

(三)发明内容

本发明的目的是综合经济器技术与回热器技术各自的优点，改进其不足之处，从而提供一种通过水源为载冷剂以实现高温热泵两端回热，确保增加膨胀阀进口冷媒过冷度的同时，降低压缩机排气温度；不仅提高机组制热能效，而且提高产品可靠性。 

按照附图1所示的水源回热型高温热泵：其由压缩机1的排气出口法兰，通过管道、油分离器2的冷媒侧、使用侧冷凝器3冷媒侧、充注三通、过冷回热器4冷媒侧、手动阀门5、干燥过滤器6、与干管并联连接的视液镜7、分流三通、电磁阀8、膨胀阀9、水源蒸发器10冷媒侧、充注三通，连接压缩机1吸气入口法兰，以组成水源过冷热泵回路； 

压缩机1的出油接头，通过管道、手动阀门5、油过滤器12、手动阀门5、油冷回热器14的油冷侧、分流三通、视液镜7、消音器13，连接压缩机1的入油接头，以形成压缩机1的油冷回路； 

油分离器2的出油角阀，通过管道、油过滤器12、手动阀门5、油冷回热器14的油分侧、视液镜7，连接压缩机1的冷媒接头，以形成压缩机1的油分回路； 

通过管道、分流三通及油冷侧的手动阀门5、并联连接的过冷回热器4与油冷回热器14、汇流三通、水源蒸发器10的水源侧进口，以形成水源回热回路； 

过冷回热器4冷媒侧出口的分流三通，通过管道、电磁阀8、手动节流阀11，连接压缩机1的液冷喷射口，以形成压缩机1的电机液冷喷射回路；