[发明专利]一种宽幅型空气源热泵装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用环境空气源作为冷热介质的制冷、制热技术，特别是涉及一种宽幅型空气源热泵装置，在夏季能够为空调场所提供充足的冷量，冬季能够低温高湿条件下，从环境大气中采集热量，满足寒冷、高湿地区人们采暖的需要。

技术背景

空气源热泵机组由于安装简单，冬季采暖效率远高于电加热采暖的方式，已经广泛地用于宾馆、酒店、办公及住宅等各种空调场所。

事实上，我国长江流域冬季环境温度在-10℃左右，冬季采用传统的空气源热泵机组压缩机故障率很高，翅片换热器融霜频繁，采暖区域温度无法达到冬季采暖要求的室内温度，为此，通常采用如下两种方式解决这些问题，一是通过采用辅助电加热的方式，满足冬季采暖的需要，事实上这种做法只是使采暖区域的温度接近冬季采暖要求的室内温度值；二是通过热气旁通的办法，提高蒸发压力解决压缩机的损坏问题。

辅助电加热和热气旁通的办法，只是使问题得到缓解，并没有从根本上解决，而且这两种方式带来的直接后果是机组冬季制热时能耗剧增，究其原因主要有如下两点：一是传统的空气源热泵机组采用中高温制冷压缩机，这种中高温制冷压缩机的使用极限工况，其蒸发温度通常在12~-25℃之间，当环境温度达到-10℃左右时，由于环境高湿，翅片换热器结霜很快，而霜层热阻很大，翅片换热器效率大幅度降低；其二是传统的空气源热泵机组均采用片距小于2.5mm窄翅片换热器，这种换热器夏季制冷时作为冷凝器使用对制冷效果没有影响，且有利于减小继续外形尺寸、降低机组成本，但是在冬季制热作为蒸发器使用时，由于片距太小，融霜时霜层脱落困难，导致融霜时间长、融霜不彻底，这两种现象都直接导致导致压缩机吸气压力降低，蒸发温度≤-25℃，压缩机使用寿命无法保障。

空气源作为一种可再生的清洁能源，如果能研发制造一种空气源热泵装置，使之适用于低温、高湿条件下能够安全、可靠地运行，并满足人们冬季采暖的需求，对于应对和解决气候日趋变暖，雾霾日日严重生存环境具有非常重要的意义。

综上所述，确实亟待一种能够彻底解决上述技术问题的新技术，拓展将夏季制冷与冬季采暖于一体的空气源热泵机组的应用范围，从根本上解决空气源热泵装置低温、高湿条件下无法满足人们冬季采暖需求的技术问题，以打破空气源热泵装置应用的局限性，造福人类。

发明内容

本发明的目的在于提供一种宽幅型空气源热泵装置，该装置由中高温制冷压缩机和低温制冷压缩机两种压缩机并联组成，两台压缩机公用同一个冷凝器、蒸发器、节流阀等设备部件，组成了一个夏季制冷冬季较高温度下制热的冷热两用系统，和一个低温高湿环境条件下从环境大气中采集热量的制热系统，以满足人们夏季制冷、冬季采暖的需要，且不受低温、高湿环境条件的限制。

为了解决上述发明目的，本发明提供了一种宽幅型空气源热泵装置，包括：维护架构箱体30、设置在维护架构箱体内的中高温制冷制热系统10、低温制冷压缩机组20、电气控制系统，与现有技术不同的是：

所述的中高温制冷制热系统至少包含一台中高温制冷压缩机101，一台空气强制循环式翅片式冷凝/蒸发器102、一台蒸发/冷凝器103、一个节流阀104、一台高压贮液器105、一台干燥过滤器106、一台气液分离器107、一台油冷却器118，其中：

中高温制冷压缩机101通过第一单向阀109和三位四通阀108与空气强制循环式翅片式冷凝/蒸发器102相连；

空气强制循环式翅片式冷凝/蒸发器102通过第二单向阀110与高压贮液器105相连；

高压贮液器105与干燥过滤器106相连；

干燥过滤器106通过第五电磁阀113与节流阀104相连；

节流阀104通过第五单向阀114与蒸发/冷凝器103相连；

蒸发/冷凝器103通过三位四通阀108与气液分离器107相连；

气液分离器107与中高温制冷压缩机101相连；

节流阀104还通过第四单向阀116与空气强制循环式翅片式冷凝/蒸发器102相连；节流阀采用冷量调节范围较大的电子膨胀阀。可以使由中高温制冷压缩机组成的高温工况的热泵系统，与由低温制冷压缩机做组成的低温制热制冷系统，公用同一个电子膨胀阀，对于简化系统、降低成本是非常有利的。

蒸发/冷凝器103还通过第三单向阀115高压贮液器105相连；

所述的低温制热制冷压缩机组包含至少一台低温制冷压缩机201，低温制冷压缩机201与气液分离器107相连并通过第六单向阀202与蒸发/冷凝器103相连。