[实用新型]适用于高低温环境的三压力高效风冷热泵热水器

说明书

技术领域

本实用新型涉及空调热泵技术领域，具体涉及适用于高低温环境的三压力高效风冷热泵热水器。

背景技术

面对能源短缺和环境污染问题的日益突出，燃煤锅炉已逐渐被取代，开发高效节能、舒适性好、安全可靠的热泵热水器已成为热泵行业可持续快速发展的关键。常规空气源热泵热水器以空气作为冷热源，结构简单，安装使用方便，可以充分利用空气中的能源，是一种高效、节能的热水器。但在夏季室外气温过高时，空气源热泵装置的蒸发温度较高，则吸气压力、排气温度也会过高，容易引起电机负荷过大，导致压缩机保护性停机，甚至烧毁电机；同样在冬季室外气温过低时，空气源热泵装置的蒸发温度过低、蒸发器表面结霜严重、压缩机压缩比过大、排气温度过高，其制热能力和能效比急剧下降，甚至可能导致装置不能正常运行。总之，当室外温度过高或过低时，常规空气源热泵热水器存在的上述突出问题，严重影响了空气源热泵热水器的推广及应用。

针对常规空气源热泵热水器存在的不足，目前常用的解决方案有三种：一种采用传统的辅助电加热器方式，但效率较低，运行成本较高，几乎已经淘汰。另两种方案分别采用两级压缩式制热循环方式和复叠式制热循环方式，一定程度解决了空气源热泵高温工况或低温工况制热时压缩机压缩比过大、排气温度过高、吸气压力过高或过低的问题，提高了机组制热能力以及能效比，但该两种方案中也存在如下问题：首先是两级压缩式循环和复叠式循环随用户负荷变化时能量调节范围较小，当负荷降低时，系统能量调节过程中能量消耗的减少量较小，而系统能效比下降明显；其次是复叠式循环系统采用两套制冷循环和两种制冷剂，结构复杂、体积庞大；最后是两级压缩式循环和复叠式循环的蒸发器表面出现严重结霜时，如何高效的融霜成了一个亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了适用于高低温环境的三压力高效风冷热泵热水器，以解决现有空气源热泵热水器在高温工况和低温工况制热时压缩机压缩比过大、排气温度过高、吸气压力过高或过低、系统制热量和能效比急剧下降等突出技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术措施来实现：

适用于高低温环境的三压力高效风冷热泵热水器，所述热水器包括主路压缩机、主路油分离器、主路单向阀、水冷式冷凝器、再冷器、干燥过滤器、观察镜、第一膨胀阀、中压气液分离器、第二膨胀阀、风冷式蒸发器、室外风机、低压气液分离器、蒸发压力调节器、辅路压缩机、辅路油分离器、辅路单向阀、循环水泵和连接管道；所述主路压缩机的排气口与主路油分离器相连、主路油分离器再与主路单向阀相连，主路单向阀通过连接管道分别与水冷式冷凝器的进口和辅路单向阀的出口相连接；所述水冷式冷凝器的出口与再冷器的主路进口相连接，再冷器的主路出口与中压气液分离器的进口相连接、二者之间的管道上依次设有干燥过滤器、观察镜、第一膨胀阀；所述中压气液分离器的两个出口分别与再冷器的辅路进口、第二膨胀阀的进口相连接；所述第二膨胀阀的出口与风冷式蒸发器相连、风冷式蒸发器与低压气液分离器相连后再与主路压缩机的吸气口相连接；所述再冷器的辅路出口通过蒸发压力调节器与辅路压缩机的吸气口相连接；所述辅路压缩机的排气口通过辅路油分离器后再与辅路单向阀相连，辅路单向阀的出口与水冷式冷凝器的进口通过管道汇合后再与主路单向阀的出口相连接。

所述的主路压缩机和辅路压缩机为定频涡旋式压缩机、定频滚动转子式压缩机、变频涡旋式压缩机、变频滚动转子式压缩机中的任意一种形式。

所述的水冷式冷凝器为壳管式冷凝器、套管式冷凝器、板式冷凝器中的任意一种结构形式。

所述的风冷式蒸发器为翅片管式换热器、层叠式换热器、平行流式换热器中的任意一种结构形式。

所述的室外风机为变频风机、定频风机、调挡风机中的任意一种形式。

所述的第一膨胀阀和第二膨胀阀为手动膨胀阀、阻流式膨胀阀、浮球式膨胀阀、热力膨胀阀、电子膨胀阀中的任意一种节流机构形式。

所述的蒸发压力调节器为一种受阀前压力（即蒸发压力）控制的比例调节器、比例积分调节器、比例微分调节器、比例积分微分调节器中的任意一种调节器形式。

所述再冷器为板式换热器、套管换热器、闪发器中的任意一种结构形式。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供适用于高低温环境的三压力高效风冷热泵热水器，其构思新颖，机组设计优化巧妙，具有以下主要优点：

（1）通过第一膨胀阀一级节流、第二膨胀阀二级节流，该风冷热泵热水器显著降低了系统的节流损失，提高了系统的制热系数。