[发明专利]一种外接可持续热源的超低环温太阳能-空气源热泵机组

权利要求书

1.一种外接可持续热源的超低环温太阳能-空气源热泵机组，其特征在于所述机组包括准二级或双级压缩机、四通换向阀、室内换热器、经济器、主路电子膨胀阀、室外换热器、气液分离器、辅路电子膨胀阀、水冷蒸发器、低温太阳能集热器、水泵、第一单向阀、毛细管、第二单向阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、主环路、除霜环路、补气环路和可持续热源环路，其中：

所述主环路上设置有第一电磁阀和第二电磁阀；

所述除霜环路上设置有第一电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第七电磁阀和第一单向阀；

所述补气环路上设置有第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀和第二单向阀；

补气管路与准二级或双级压缩机的补气口连接；

所述准二级或双级压缩机的排气口与四通换向阀的a出口连接；

所述四通换向阀的b出口连接一个三通A，三通A的一端通过第一电磁阀与室内换热器连接，三通A的另一端通过第三电磁阀和三通C与室外换热器连接；

所述四通换向阀的c出口通过气液分离器与压缩机的吸气口连接；

所述四通换向阀的d出口连接一个三通B，三通B的一端通过第二电磁阀和三通C与室外换热器连接，三通B的另一端通过第七电磁阀与三通G连接；

所述室内换热器位于主环路/除霜环路上，其入口通过第一电磁阀和三通A与四通换向阀的b出口连接，其出口连接一个三通D，三通D的一端与位于主环路上的经济器连接，三通D的另一端通过辅路电子膨胀阀、三通E、第四电磁阀和三通F与水冷蒸发器连接；

所述经济器位于主环路/补气环路上，经济器的主环路入口连接一个三通D，经济器的主环路出口通过主路电子膨胀阀和三通I与室外换热器连接；经济器的补气环路入口通过第五电磁阀与三通E连接；经济器的补气环路出口通过第二单向阀连接一个三通H，三通H的一端通过第六电磁阀与准二级或双级压缩机的补气口连接，三通H的另一端通过三通G分别与第七电磁阀和水冷蒸发器相连；

所述主路电子膨胀阀位于主环路上，其入口与主环路上的经济器连接，其出口连接一个三通I，三通I的一端与主环路上的室外换热器连接，三通I的另一端通过第一单向阀与毛细管连接；

所述室外换热器位于主环路/除霜环路上，其两端分别与一个三通C和一个三通I连接，其中三通C的一端通过第二电磁阀和三通B与四通换向阀的d出口连接，三通C的另一端通过第三电磁阀和三通A与四通换向阀的b出口连接；

所述毛细管位于除霜环路上，毛细管的入口与第一单向阀的出口连接；毛细管的出口连接一个三通F，三通F的一端与水冷蒸发器的入口连接，三通F的另一端与第四电磁阀连接；

所述辅路电子膨胀阀位于补气环路上，其入口连接一个三通D，出口连接一个三通E，三通E的一端连接第四电磁阀，三通E的另一端通过第五电磁阀与经济器的补气入口连接；

所述水冷蒸发器位于补气环路/除霜环路/可持续热源环路上，水冷蒸发器位于补气环路/除霜环路的入口连接一个三通F，水冷蒸发器位于补气环路/除霜环路的出口连接一个三通G，三通G的一端通过三通H与第六电磁阀连接，三通G的另一端与第七电磁阀连接；水冷蒸发器位于可持续热源环路的入口与低温太阳能集热器连接；水冷蒸发器位于可持续热源的出口与水泵连接；

所述低温太阳能集热器位于可持续热源环路上，一端与水冷蒸发器位于可持续热源环路上的入口连接，另一端与水泵连接；

所述水泵位于可持续热源环路上，一端与水冷蒸发器位于可持续热源环路上的出口连接，另一端与低温太阳能集热器连接；

所述机组的工作过程如下：

（1）常温工况

正常制热运行时压缩机辅助进气关闭，即第四电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀均关闭，此时第三电磁阀和第七电磁阀关闭，高温高压的制冷剂蒸汽由准二级或双级压缩机的排气口排出，经四通换向阀的a-b出口流经第一电磁阀进入室内换热器，被冷凝后的液态制冷剂流经主路经济器进入主路电子膨胀阀中，节流后的制冷剂在室外换热器内吸收低温空气的热量并转变为制冷剂蒸汽，相继流经第二电磁阀、四通换向阀的d-c出口，经气液分离器返回准二级或双级压缩机的吸气口完成压缩；如此构成一个循环；

除霜模式下，压缩机辅助进气关闭，即第五电磁阀和第六电磁阀均关闭，此时第二电磁阀关闭，高温高压的制冷剂蒸汽由准二级或双级压缩机的排气口排出，经四通换向阀的a-b出口分成两路，一路经第三电磁阀进入室外换热器融霜，另一路经第一电磁阀进入室内换热器向室内继续供热，被冷凝后的液态制冷剂进入辅路电子膨胀阀经第四电磁阀与相继流经室外换热器、第一单向阀及毛细管的制冷剂混合，流经太阳能集热器产生热水的水冷式蒸发器吸热，气化为制冷剂蒸汽，然后流经第七电磁阀、四通换向阀的d-c出口，经气液分离器返回准二级或双级压缩机的吸气口完成压缩；如此构成常温工况下室内持续供热除霜循环；

（2）低温工况

正常制热运行时压缩机辅助进气打开，此时第一电磁阀、第二电磁阀、第四电磁阀和第六电磁阀均开启，第三电磁阀、第五电磁阀和第七电磁阀关闭，高温高压的制冷剂蒸汽由准二级或双级压缩机的排气口排出，经四通换向阀的a-b出口流经第一电磁阀进入室内换热器，被冷凝后的液态制冷剂分成两路，主路液态制冷剂经主路经济器进入主路电子膨胀阀中，节流后的制冷剂在室外换热器内吸收低温空气的热量并转变为制冷剂蒸汽，相继流经第二电磁阀、四通换向阀的d-c出口，经气液分离器并返回准二级或双级压缩机的吸气口完成一级压缩；辅路液态制冷剂经辅路电子膨胀阀节流后，进入水冷式蒸发器吸收来自太阳能集热器制备热水的热量，发生气化至过热状态，过热制冷剂蒸汽经第六电磁阀及辅助进气口直接返回准二级或双级压缩机，首先冷却电机，并与一级压缩的排气混合，混合后的制冷剂被再次压缩后排出准二级或双级压缩机；如此构成一个循环；

（3）超低温工况

正常制热运行时压缩机辅助进气打开，此时第一电磁阀、第二电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀均开启，第三电磁阀和第七电磁阀关闭，高温高压的制冷剂蒸汽由准二级或双级压缩机的排气口排出，经四通换向阀的a-b出口流经第一电磁阀进入室内换热器，被冷凝后的液态制冷剂分成两路，辅环路的制冷剂经电子膨胀阀节流后一部分相继经第四电磁阀和水冷式蒸发器吸热至过热状态，另一部分经第五电磁阀进入主路经济器吸热至过热状态，两辅路过热制冷剂蒸汽在水冷式蒸发器出口混合；主环路的制冷剂流经主路经济器后进一步过冷，经主路电子膨胀阀节流后进入室外换热器，吸热相变后相继流经第二电磁阀、四通换向阀的d-c出口，经气液分离器并返回准二级或双级压缩机的吸气口完成一级压缩；混合后的过热制冷剂蒸汽经第六电磁阀及辅助进气口直接返回准二级或双级压缩机，首先冷却电机，并与一级压缩的排气混合，混合后的制冷剂被再次压缩后排出准二级或双级压缩机；如此构成一个循环；

（4）制冷运行

制冷运行时压缩机辅助进气关闭，此时第一电磁阀和第二电磁阀开启，其余电磁阀均关闭，高温高压的制冷剂蒸汽由准二级或双级压缩机的排气口排出，经四通换向阀的a-d出口流经第二电磁阀进入室外换热器，被冷凝后的液态制冷剂流经主路电子膨胀阀进入主路经济器，节流后的制冷剂在室内换热器内吸收室内空气的热量并转变为制冷剂蒸汽，相继流经第一电磁阀、四通换向阀的b-c出口，经气液分离器返回准二级或双级压缩机吸气口完成压缩；如此构成一个循环。