[发明专利]防止冻管的两用切换式热泵机组

说明书

本发明提供一种防止冻管的两用切换式热泵机组，包括第一换热器、第二换热器、第一节流装置、第一压缩机及两个第一切换阀，第一节流装置连接第一换热器与第二换热器，两个第一切换阀的第一端均与第一压缩机连通，两个第一切换阀的第二端与第三端分别与第一换热器以及第二换热器连接；其中，第一切换阀用于切换第一换热器与第二换热器的工作状态，以实现；第一换热器吸收热量交换塔中交互介质的热量，第二换热器释放热量给用户末端；或者，第一换热器释放热量给热量交换塔中的交互介质，第二换热器吸收来自用户末端的热量。本发明提供的防止冻管的两用切换式热泵机组通过阀门切换替换水路切换，并避免水路切换带来的不利影响。

技术领域

本发明涉及制冷热泵空调技术领域，尤其涉及一种防止冻管的两用切换式热泵机组。

背景技术

随着经济发展人类消耗化石矿物能源进一步增多，相应二氧化碳排放也增多，温室效应也日益显现，当前环境日趋恶化，海平面不断上升，冰川融化这已是不争事实，这与人类活动加剧及过度消耗矿物质化石能源有关，寻找新的可替代能源变得日益重要了，节能减排任务还任重道远，不断创新采用新技术实现低能耗高效采暖会遇到一个一个技术上的障碍，尤其是集中采暖大部分依然是采用传统锅炉采暖方式来满足民众的需求，这违背当今节能减排潮流，党和政府为此制定了一系列相关政策，大力提倡煤改电以减少温室气体排放，达到缓和环境日趋恶化的目的，十几年前就已经出现热源塔相关技术，并有许多相关科技工作者为此攻关克难，虽解决许多相关问题，却依然难以实现大规模商业化运作，究其根源还是因为其防腐问题尚未得到彻底解决，还有溶液流失问题及溶液冰点温度上移所造成冻管问题，在多个问题不同程度上没有较理想化解决，其商业运行成本及投资成本制约了当今热源塔相关技术快速普及。

为了解决上述问题，本发明在中央空调系统做了几方面组合式创新，以达到满足中央空调机组夏天既可以制冷，冬季也可以持续高效稳定的制热，相比现行的风冷式热泵机组能效比要高得多，一般风冷热泵机组最高能效比在2.8倍，而采用防冻液式热源塔机组其能效比最高可达5.8倍，这是风冷热泵机组高一倍了，况且风冷热泵存在化霜问题。当今水源热泵是需要有地理条件才能实现的，而且水源热泵相对成本较高，其水垢也是很头疼的问题。而热源塔没有化霜的困扰，尤其是该项技术可彻底解决因化霜影响到用户体验的大难题。空气中蕴含着丰富的水汽潜热和空气显热，如何把空气中水汽潜热转变我们可资利用的热能量来为人类造福，已摆在科技工作者面前的一个艰巨任务。我们知道化石矿物能源用于采暖属于能量转换(是化学能转换为热能)，而能量转换是不可以100％实现的，能量在转换过程中会有能量损耗，但热泵却不同，它属于能量转移，而能量转移可以达到500％以上的效率，它是通过压缩机使制冷剂实现相变，并通过热量交换来实现低温热量向较高温度的转移，这就体现了能量转换与能量转移有着截然不同的效果。

实现更清洁无污染的采暖及热水享用，早就成为各国科技工作者研究方向，并在此领域也取得相应成果，不过当前最大障碍就是如何比较经济化霜，寒冷冬季空气能热泵最怕空气中水汽含量太大，当空气中相对湿度较大时会妨碍热泵机组正常运行，经常会出现蒸发器结霜，导致风道被堵塞，热源大幅减少，空调效果大打折扣，并且要耗许多电能来化霜，还要花许多时间来化霜，化霜时还要停止制热工作，还要从房间索取热量来化霜，用户会很不爽。因此本发明就是为了变害为利，采用防冻液来直接与空气进行热量交换，在吸收空气显热过程的同时还吸收大量的空气中水汽的潜热，导致空气中水分进入到防冻液里，并把防冻液的浓度不断稀释，当防冻液被稀释到冰点温度时就会结冰，进而会把蒸发器的铜管胀坏，因此本发明专利为系统配置了稀防冻液相关浓缩装置，并且在浓缩过程中所产生的水汽通过热能反馈系统再把水汽潜热吸收到系统中用以增加采暖的热量，再把冷凝水排到系统之外，实现负压蒸发热能反馈之浓缩。更为重要的是本发明采用了氯化钙防冻液作为与空气交换热量的介质，而氯化钙溶液对金属具有很强的腐蚀作用，如果氯化钙添加缓蚀剂，那么添加缓蚀剂的氯化钙在25℃以下运行对金属腐蚀性非常弱(属于正常使用寿命范围)，且也不会结垢，具有很强的经济使用价值，不只是运行成本低及投资成本也低廉，且适用低温范围广，对环境没有太大的影响，若配置防冻液浓缩装置，那么其对环境就没有一点影响了。