[发明专利]一种自复叠式低环境温度空气源热泵系统

说明书

本发明涉及一种自复叠式低环境温度空气源热泵系统，包括制冷剂压缩系统、供热装置、低温系统、高温系统和中间换热器，制冷剂压缩系统、供热装置、高温系统和中间换热器依次通过管路连接构成一高温制冷剂循环系统，低温系统中的低温制冷剂经过中间换热器进行一次换热后，与风冷换热器进行二次换热，并将二次换热后的低温制冷剂汇入到未经过中间换热器的高温制冷剂中进行混合循环，本发明提高了空气源热泵系统在低温环境的能效比高，系统使用极限环境温度更低。

技术领域

本发明涉及供冷供热领域，尤其涉及一种自复叠式低环境温度空气源热泵系统。

背景技术

目前，鉴于环境保护的需要，全国煤改电工作正如火如荼地警醒当中，用于替代燃煤锅炉采暖用的主要设备是空气源热泵。

然而，受到压缩机的限制，单级压缩制冷系统的极限环境温度在-25℃以上，且此工况条件下的能效比(COP)只能达到1.5左右，严寒的地区基本无法使用。

在通常的单级带经济器的空气源热泵系统，国家标准环境温度-12℃，水温41℃，能效比一般在2.1左右，设备使用极限环境温度在-20～-25℃，此时能效比在1.5-1.7左右，制热量下降30-35％。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种自复叠式低环境温度空气源热泵系统，以解决上述技术问题的至少一种。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种自复叠式低环境温度空气源热泵系统，包括制冷剂压缩系统、供热装置、低温系统、高温系统和中间换热器，制冷剂压缩系统、供热装置、高温系统和中间换热器依次通过管路连接构成一高温制冷剂循环系统，低温系统中的低温制冷剂经过中间换热器进行一次换热后，与风冷换热器进行二次换热，并将二次换热后的低温制冷剂汇入到未经过中间换热器的高温制冷剂中进行混合循环。

本发明的有益效果是：制冷剂压缩系统、供热装置、高温系统和中间换热器依次通过管路连接构成一高温制冷剂循环系统，高温制冷剂在高温制冷剂循环系统中进行循环；而低温系统中的低温制冷剂经过中间换热器进行一次换热后，与风冷换热器进行二次换热，并将二次换热后的低温制冷剂汇入到未经过中间换热器的高温制冷剂中进行混合循环，在中间换热器进行一次换热时的低温制冷剂失去热量，再进入风冷换热器中进行吸收空气中的热量时能适应更低温度的环境温度，能从更低温度的环境温度中吸收热量；吸收空气中热量后的低温制冷剂再与经高温系统后的高温制冷剂进行混合，混合后进入中间换热器吸收热量，然后进入制冷剂压缩系统，经压缩后进入所述供热系统供热，供热后高温制冷剂进入高温系统，低温制冷剂进入低温系统；本发明具有在超低温环境下高效运行的特点，相对现有技术中高温系统和低温系统两个独立的系统只是通过蒸发冷凝器连接来说，本发明为自复叠式系统，减少了压缩机和气液分离器等部件数量，通过低温系统中的低温制冷剂经过中间换热器进行一次换热后，与风冷换热器进行二次换热，并将二次换热后的低温制冷剂汇入到未经过中间换热器的高温制冷剂中进行混合进入中间换热器，提高了能效比，本发明在低温环境的能效比高，系统使用极限环境温度更低。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，供热装置通过第一气液分离器与高温系统和低温系统连接；制冷剂压缩系统将高温制冷剂和低温制冷剂组成的混合制冷剂压缩后与供热装置进行换热，并将换热后的混合制冷剂通过第一气液分离器分离，分离出的高温制冷剂进入高温系统，分离出的低温制冷剂进入低温系统。

采用上述进一步方案的有益效果是：经所述供热装置失去热量后，高温制冷剂冷凝成液体，低温制冷剂仍为气体，通过第一气液分离器实现高温制冷剂和低温制冷剂的分离。

进一步，制冷剂压缩系统包括依次通过管路连接的第二气液分离器、压缩机和油分离器，中间换热器换热后的混合制冷剂经第二气液分离器处理后再通过压缩机获得高温高压的气态混合制冷剂，进入油分离器，分离出的油回流至压缩机，去油后的气态混合制冷剂为供热装置提供热量。