[实用新型]超低温空气源热泵

说明书

技术领域

本新型属于热泵技术领域，具体涉及一种超低温空气源热泵。

背景技术

目前，空气源热泵在我国很多地区已经得到了广泛应用，在南方地区冬季室外温度一般不低于零下5℃，室内需热量不大，空气源热泵工作良好，能效高。在北方地区冬季室外温度很低，就目前市场上的空气源热泵来说，系统的制热量随着室外环境温度的下降而迅速下降，当室外温度很低时，系统的制热量甚至无法满足采暖需求，导致系统无法正常运转。

另外，冬季室外温度的下降也会使压缩机效率下降,当室外气温下降时，蒸发温度和蒸发压力随着降低，而冷凝压力变化不大，必然导致压缩机压缩比增大，制热效率大大降低，同时压缩比的增大会使压缩机排气温度不断升高，压缩机功耗增大，效率降低，长期高排气温度还会导致压缩机损坏，严重影响压缩机的使用寿命。

为克服上述问题，工程技术人员普遍采用加装辅助电加热器的方式来解决低温环境下制热量不足的问题。这种方式并没有从根本上解决室外低温对压缩机能效和寿命的问题。

实用新型内容

本新型需要解决的技术问题是提供一种能在超低温环境下正常工作、制热效率高的超低温空气源热泵。

为解决上述问题，本新型所采取的技术方案是：

一种超低温空气源热泵，包括压缩机、壳管式换热器、高压储液罐、主膨胀阀、翅片换热器、气液分离器，压缩机排气口通过冷媒管道依次连接壳管式换热器、高压储液罐、主膨胀阀、翅片换热器、气液分离器，气液分离器出口通过冷媒管路连接压缩机吸气口，其中，壳管式换热器的冷水进口、热水出口与热水系统连接，在高压储液罐和主膨胀阀之间的冷媒管道中还设有经济器，经济器设置主回路和辅助回路，主回路进口与高压储液罐相连，主回路出口与主膨胀阀相连，辅助回路进口经膨胀阀、电磁阀与高压储液罐相连，辅助回路出口与压缩机的补气口相连，其中辅助回路的控制由热泵控制系统根据温度进行控制。

优选的，所述膨胀阀为由步进电机调节冷媒流量的电子膨胀阀。

进一步的，所述热泵控制系统包括设置于翅片换热器进口侧的环境温度传感器、设置于经济器进出口侧的温度传感器，当环境温度传感器检测的环境温度低于设定值时，电磁阀打开，辅助回路连通，膨胀阀根据经济器进出口侧温度的差值进行流量调节，以冷却主回路冷媒温度；否则电磁阀关闭。

优选的，所述经济器采用板型换热器。

进一步的，在压缩机排气口还设有制热制冷转换四通阀，其中四通阀的D口连接压缩机排气口，四通阀的E口连接翅片换热器的出口，四通阀的S口连接气液分离器进口，四通阀的C口连接壳管式换热器进口，当热泵为制热模式时，四通阀的D口和C口连通，E口和S口连通，当热泵为制冷模式时，四通阀的D口和E口连通，C口和S口连通。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型通过增加经济器，并对经济器的辅助回路加装膨胀阀以及电磁阀来对主回路的冷媒进行过冷，同时辅助回路的冷媒进入压缩机补气口，增加制冷剂质量流量，控制排气温度，提高压缩机能效比和使用寿命。膨胀阀采用电子膨胀阀来代替毛细管实现节流，节省空间，便于定量控制，辅助回路增加电磁阀用于辅助回路的开闭控制，当环境温度较高时，关闭辅助回路，系统即可正常工作，当环境温度较低时，开启辅助回路，使压缩机始终处于高能效比工作区间，延长压缩机使用寿命。根据实际需求，本实用新型还通过四通阀来改变冷媒流向，实现制热制冷切换。

附图说明

图1是本实用新型热泵系统流程示意图；

其中：1.压缩机，2.四通阀，3.壳管式换热器，4.高压储液罐，5.经济器，6.主膨胀阀，7.翅片换热器，8.气液分离器,9.膨胀阀，10.电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图对本新型做进一步详细描述：

本实用新型是一种超低温空气源热泵，能够工作在北方地区，且具有高能效比，制热量高，不影响压缩机使用寿命。

如图1所示，本实用新型包括压缩机1、壳管式换热器3、高压储液罐4、主膨胀阀6、翅片换热器7、气液分离器8，其中压缩机排气口通过冷媒管道依次连接壳管式换热器3、高压储液罐4、主膨胀阀6、翅片换热器7、气液分离器8，气液分离器出口通过冷媒管路连接压缩机吸气口，其中，壳管式换热器3上设置冷水进口、热水出口，壳管式换热器3与热水系统连接换热。