[发明专利]一种适用于北方冬季供暖的高效热泵采暖机组

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于北方冬季供暖的高效热泵采暖机组。

背景技术

北方冬季采暖期长、室外气温低，要求采暖设备在满足室内采暖要求的前提下，必须要保证其运行稳定、供暖连续、能效高、无污染等特点。

目前，北方冬天供暖时，采用锅炉设备运行时，能耗高、环境污染严重；采用传统空气源热泵系统时，低温环境下稳定性差，不能连续地向室内供热，满足不了室内采暖需求；采用地源热泵系统时，初投资高，由于北方供暖期长、长时间连续地从土壤中吸热，容易引起地下土壤的冷堆积，造成机组运行效率急剧下降。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种适用于北方冬季供暖的高效热泵采暖机组，在室外低温空气环境下，运行稳定、效率高、无需受到安装场地限制，能够为室内供暖设备连续不断地提供热量。

实现上述目的的技术方案是：一种适用于北方冬季供暖的高效热泵采暖机组，包括机组外壳以及设置在所述机组外壳内的一级空气采热系统﹑二级水温提升系统、储能换热装置和控制系统，其中：

所述一级空气采热系统包括喷气增焓压缩机﹑空气侧换热器﹑第一电子膨胀阀﹑热水侧换热器和轴流风机，所述空气侧换热器的出口、喷气增焓压缩机、热水侧换热器、第一电子膨胀阀和空气侧换热器的进口依次相连；所述轴流风机设置在所述机组外壳的外部，且位于所述喷气增焓压缩机的附近；

所述二级水温提升系统包括高效涡旋压缩机、冷凝侧换热器﹑第二电子膨胀阀和蒸发侧换热器，所述蒸发侧换热器的出口、高效涡旋压缩机、冷凝侧换热器﹑第二电子膨胀阀和蒸发侧换热器的进口依次相连；

所述储能换热装置包括储能换热水箱和设置在所述储能换热水箱内的电加热器；

所述热水侧换热器和蒸发侧换热器分别设置在所述储能换热水箱内；

所述控制系统包括控制器和液晶显示屏，所述控制器和液晶显示屏分别嵌入在所述机组外壳的侧壁上，所述控制器分别与所述液晶显示屏、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀和电加热器电连接。

上述的一种适用于北方冬季供暖的高效热泵采暖机组，其中，所述机组外壳采用镀锌钢板制成，所述机组外壳采用磷化处理，且所述机组外壳的外部喷涂有橘纹喷涂层。

上述的一种适用于北方冬季供暖的高效热泵采暖机组，其中，所述储能换热水箱包括从内至外依次同轴设置的不锈钢箱体、保温层和镀锌板层，所述不锈钢箱体采用304不锈钢板制成，所述保温层采用聚氨酯发泡保温材料制成，所述镀锌板层采用静电喷涂烤漆处理。

上述的一种适用于北方冬季供暖的高效热泵采暖机组，其中，所述机组外壳的侧壁上开设有进风口和出风口，所述空气侧换热器与所述进风口相邻；所述轴流风机与所述出风口相邻。

上述的一种适用于北方冬季供暖的高效热泵采暖机组，其中，所述空气侧换热器采用半M型铜铝翅片结构；所述热水侧换热器和蒸发侧换热器均采用铜质套管式换热器；所述冷凝侧换热器采用钎焊式板式换热器。

上述的一种适用于北方冬季供暖的高效热泵采暖机组，其中，所述冷凝侧换热器外接室内供暖设备。

上述的一种适用于北方冬季供暖的高效热泵采暖机组，其中，所述一级空气采热系统中一级冷媒的循环过程为：所述喷气增焓压缩机将低压气态一级冷媒压缩后变成高温高压气态一级冷媒，该高温高压气态一级冷媒通过所述热水侧换热器在所述储能换热装置中释放热量后成为高压液态一级冷媒，同时将所述储能换热水箱中水温加热到15℃～20℃，所述高压液态一级冷媒通过所述第一电子膨胀阀减压后形成低压气态一级冷媒，该低压气态一级冷媒进入所述空气侧换热器并从室外低温空气中吸热后进入所述喷气增焓压缩机；

所述二级水温提升系统中二级冷媒的循环过程为：所述高效涡旋压缩机将低压气态二级冷媒压缩后变成高温高压气态二级冷媒，该高温高压气态二级冷媒在所述冷凝侧换热器中释放热量后成为高压液态二级冷媒，并且产生55℃～60℃的高温水向所述室内供暖设备供热，所述高压液态二级冷媒通过所述第二电子膨胀阀减压后形成低压气态二级冷媒，该低压气态二级冷媒进入所述蒸发侧换热器并从所述储能换热装置中吸热后进入所述高效涡旋压缩机。

上述的一种适用于北方冬季供暖的高效热泵采暖机组，其中，在室外极端低温环境下或在一级空气采热系统化霜期间，当所述储能换热装置中的水温低于15℃时，所述电加热器启动；当所述储能换热装置中的水温升到20℃时，所述电加热器关闭。