[发明专利]一种空气源热泵系统、热水器及控制方法

说明书

本发明公开了一种空气源热泵系统、热水器及控制方法，该空气源热泵系统包括通过连通形成循环回路的压缩机、水箱、膨胀阀和换热器，还包括分离器和调节阀，制热工况下，经膨胀阀节流后的冷媒进入分离器，经分离器分离出的气体冷媒通过调节阀进入压缩机内，经分离器分离出的液体冷媒通过换热器吸热后进入压缩机内。本发明通过分离器对经过膨胀阀节流后的冷媒进行气液分离，降低了进入换热器内气体含量，进而降低了进入换热器内的冷媒的冷媒干度，改善分流效果，提高了换热器的换热效率；降低了换热器的阻力损失，提高了吸气压力，增大了冷媒的循环量。

技术领域

本发明涉及热水器相关技术领域，尤其涉及一种空气源热泵系统、热水器及控制方法。

背景技术

现有的制冷或制热设备中，压缩机出来的高温高压冷媒先经过水箱换热，再经过膨胀阀节流后形成低温低压的气液混合冷媒，形成的低温低压气液混合冷媒通常是直接通入换热器内，在换热器内形成低温低压的气体冷媒，而后通入压缩机中。

由于低温低压气液混合冷媒中含有气体冷媒，造成冷媒干度偏大，如果直接通入换热器内，气体冷媒会占据较大的内部空间，以致这部分空间的换热效果不好，影响换热器的换热效率。

特别是热水器，为了能够制取更高温度的热水，现有的空气源热泵系统通常会选择使用高温冷媒的办法。例如R134A(1，1，1，2-四氟乙烷)高温冷媒，采用R134A高温冷媒最高可以制取高达80℃的热水。

随着水温的不断升高，水压随之增大，使得冷凝温度随水温线性上升，而蒸发温度由于环境温度的稳定而变化较小，导致经水箱出来的高温高压液体冷媒的温度相较于采用普通冷媒的温度有所提高，以致过冷度不足，使得经膨胀阀节流后的低温低压的气液混合冷媒的冷媒干度相对提高，即所含的干蒸汽的含量变化较大且干蒸汽的含量相比采用普通冷媒提高了，从而影响蒸发器内分流器的分流效果，并且导致换热系数下降，因此，更加降低了换热器的换热效率。

因而，如何发明一种空气源热泵系统，实现降低进入换热器内的冷媒的冷媒干度，提高换热器的换热效率，是本发明主要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空气源热泵系统、热水器及控制方法，以解决经膨胀阀节流后的低温低压的气液混合冷媒直接通入换热器内，造成换热器的换热效率低的问题。

进入换热器内的采用高温冷媒时造成的换热器的工作效率低的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种空气源热泵系统，包括通过连通形成循环回路的压缩机、水箱、膨胀阀和换热器，还包括分离器和调节阀，制热工况下，经膨胀阀节流后的冷媒进入分离器，经分离器分离出的气体冷媒通过调节阀进入压缩机内，经分离器分离出的液体冷媒通过换热器吸热后进入压缩机内。

作为优选技术方案，还包括三位四通阀，所述三位四通阀的入口连接于压缩机的出口端，所述三位四通阀的第一接口端连通于换热器，所述三位四通阀的第二接口端连通于压缩机的进口端，所述三位四通阀的第三接口端连通于水箱。

作为优选技术方案，制热工况下，膨胀阀和调节阀均处于打开状态，所述三位四通阀的入口与三位四通阀的第三接口端连通，第一接口端和第二接口端连通；

制冷工况下，膨胀阀处于打开状态，调节阀处于关闭状态，所述三位四通阀的入口与第一接口端连通，第二接口端与第三接口端连通。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种空气源热泵系统的控制方法，制热工况下，通过分离器对经膨胀阀节流后的冷媒进行气液分离，将分离出的气体冷媒通过调节阀进入压缩机，分离出的液体冷媒经过换热器吸热后进入压缩机。

作为优选技术方案，所述调节阀的开度Y＝DX+Eq；

其中，D、E为常数，X为经过膨胀阀节流后的冷媒干度，q为经过膨胀阀节流后的冷媒流量。