[发明专利]一种蓄能型高效风冷热泵机组

说明书

本发明涉及空调热泵技术领域，特别是指一种蓄能型高效风冷热泵机组。包括制冷压缩机、四通换向阀、室外侧换热器、室外侧风机、蓄冷器、相变蓄冷介质、蓄冷用蒸发盘管、蓄冷用再冷盘管、蓄热器、相变蓄热介质、蓄热用蒸发盘管、蓄热用再冷盘管、室内侧换热器、室内侧风机、气液分离器、蒸发压力调节阀、蓄能用膨胀阀、干燥过滤器、观察镜、主路膨胀阀、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、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀以及连接管道。本发明通过蓄冷器和蓄热器的辅助调节，以及一个四通换向阀和四个单向阀的巧妙切换组合，解决了极端工况条件下的供热、制冷问题，拓宽了空气源热泵的使用温度范围。

技术领域

本发明涉及空调热泵技术领域，特别是指一种蓄能型高效风冷热泵机组。

背景技术

近年来，由于全国多处频发大面积、持续的雾霾天气，包括北京、河北、河南在内的各大城市、地方政府纷纷推出相关政策，加快淘汰分散燃煤小锅炉，因地制宜稳步推进“煤改电”替代改造，促进节能减排。目前，空气源热泵技术被认为国家“煤改电”的标配，但现有的空气源热泵存在以下突出问题：在低温环境条件下，由于压缩机压缩比过大，导致系统制取高温热能的能力迅速衰减，制热量小，能效比低，同时室外换热器结霜问题严重，化霜时间长、耗电增加；在高温环境下，由于系统冷凝压力过高，导致压缩机排气温度过高，制冷能力和能效比急剧下降，甚至可能导致压缩机经常保护性停机。因此，如何有效解决目前空气源热泵存在的不足，将影响空气源热泵应用范围的拓展。

针对现有空气源热泵装置存在的不足，目前常用的解决方案有四种：中压补气的“准双级压缩”热泵技术、双级压缩式热泵技术、复叠式热泵技术和蓄能互联热泵技术，这四种技术方案一定程度解决了空气源热泵高温工况制冷或低温工况制热时压缩机压缩比过大、排气温度过高的问题，提高了机组制冷/制热能力以及能效比，但也存在如下问题：中压补气的“准双级压缩”热泵技术必需采用具有补气功能的制冷压缩机，且补气量的最优控制有待研究。双级压缩式热泵技术、复叠式热泵技术采用两个制冷压缩机、两个节流膨胀阀，因此系统循环耗功量较大、效率低、成本大、控制过于复杂，一般用于冷冻冷藏机组。而蓄能互联热泵技术是由水-水热泵、空气源热泵通过相变蓄能技术交叉互联、综合利用形成的应用技术，导致系统庞大、循环功耗较大、系统总效率偏低、控制调节过于复杂。另外，当冬季室外换热器结霜时，中压补气的“准双级压缩”热泵技术和双级压缩式热泵技术常采用逆循环除霜方式，在室内侧没有电加热辅助的情况下，会影响到室内用户侧的持续供热，而复叠式热泵技术常采用热气旁通除霜方式，但除霜速度不够快时，会引起压缩机进入保护性停机状态或产生液击现象，同时，在除霜过程中，因冷凝器进气量减少，会影响到室内用户侧的供热量。

发明内容

本发明提出一种蓄能型高效风冷热泵机组，以解决现有空气源热泵在高温工况制冷和低温工况制热时压缩机压缩比过大、排气温度过高、系统制冷量/制热量和能效比急剧下降等突出技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种蓄能型高效风冷热泵机组，包括制冷压缩机、四通换向阀、室外侧风机、室外侧风机、蓄冷器、相变蓄冷介质、蓄冷用蒸发盘管、蓄冷用再冷盘管、蓄热器、相变蓄热介质、蓄热用蒸发盘管、蓄热用再冷盘管、室内侧换热器、室内侧风机、气液分离器、蒸发压力调节阀、蓄能用膨胀阀、干燥过滤器、观察镜、主路膨胀阀、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、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀以及连接管道。

所述制冷压缩机的排气口通过四通换向阀以及相应连接管路分别与室外侧风机、室内侧换热器、蒸发压力调节阀相应接口相连接；所述室外侧风机的另一接口分别与第一单向阀的进口和第二单向阀的出口相连接，室内侧换热器的另一接口分别与第三单向阀的进口和第四单向阀的出口相连接；所述蒸发压力调节阀的另一接口分别与第四电磁阀的出口、第五电磁阀的出口、气液分离器的进口相连接。