CN104075486B - 二元热泵装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种二元热泵装置，由调节低温测和高温侧压缩机的压缩容量比例，提升产品稳定性和加热效率的低温侧制冷循环和高温侧制冷循环组成，且包括使低温侧冷凝器和高温侧蒸发器相互进行热交换地结合的二元换热器的二元热泵装置；高温侧压缩机排出端与为加热热水槽的热水而配备的热水换热器流入端，以及为除霜与低温侧蒸发器进行热交换而配备的热气除霜换热器的流入端，通过电磁阀控制相互交替连接地配备；所述二元换热器的低温侧排出端与低温侧蒸发器流入端，以及为与冷水进行热交换而配备的除霜补偿换热器流入端，通过电磁阀控制相互交替连接地配备；为除霜，所述高温侧压缩机排出端与所述热气除霜换热器的流入端连接时，通过电磁阀的控制，使所述二元换热器的低温侧排出端与所述除霜补偿换热器流入端连接。

Description

二元热泵装置

技术领域

本发明涉及热泵装置，具体是在二元制冷循环中调节低温侧和高温侧压缩机的压缩容量比例，提升产品稳定性和加热效率的二元热泵装置。

背景技术

二元制冷循环是指使用不同沸点制冷剂的制冷***。这种制冷剂是在沸点前后由其液相转变成气相，或者气相转变成液相。

而且分为使用在低温沸腾的低温制冷剂的低温侧和使用在较高温度下容易沸腾的高温制冷剂的高温侧，所述高温侧制冷剂和所述低温侧制冷剂的冷凝是在一个喷淋式换热器发生。因此虽然冬季环境温度低，也可以使高温侧的制冷剂废气温度保持100℃以上的高温而对热水的生产有效。

另一方面，传统的热泵装置是低温侧和高温侧的压缩机容量不同地构成，且采用低温侧压缩机容量和高温压缩机容量以0.7 ：1的比例固定的方式。随之，在冬季-15℃以下的严寒期因低温侧压缩机的容量小，在所述喷淋式换热器上的蒸发效率降低而降低高温侧热水生产效率。

相反，低温侧和高温侧的压缩机容量相同地构成，则到了换季气温上升到零度以上以后，因低温侧低温制冷剂的高膨胀温度而发生过大的冷凝负荷和压力，且压缩机的负荷过大而被破损或者耐久性显著降低。

传统的空气换热器是制冷设备或除霜模式下发挥冷凝器的作用，因此在制冷热同步模式下不使用也可以形成制冷循环，但在所述空气换热器上配备低温制冷剂的循环管，减少低温制冷剂的循环量，循环变得不稳定而引起过压或过热，而且进一步引发制冷循环管的焊接部位被破损的问题。

在先技术文献

专利文献

(专利文献0001) 韩国公开专利第2003-0071607号。

发明内容

技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种在二元制冷循环上调节低温侧和高温侧压缩机的压缩容量比例，提升产品稳定性和加热效率的二元热泵装置。

技术方案

为解决所述问题，本发明所采用的技术方案是，提供一种二元热泵装置，作为由低温侧制冷循环和高温侧制冷循环组成，且包括使低温侧冷凝器和高温侧蒸发器相互进行热交换地结合的二元换热器的二元热泵装置；高温侧压缩机排出端与为加热热水槽的热水而配备的热水换热器流入端，以及为除霜与低温侧蒸发器进行热交换而配备的热气除霜换热器的流入端，通过电磁阀控制相互交替连接地配备；所述二元换热器的低温侧排出端与低温侧蒸发器流入端，以及为与冷水进行热交换而配备的除霜补偿换热器流入端，通过电磁阀控制相互交替连接地配备；为除霜，所述高温侧压缩机排出端与所述热气除霜换热器的流入端连接时，通过电磁阀的控制，使所述二元换热器的低温侧排出端与所述除霜补偿换热器流入端连接。

优选地，流入与所述二元换热器的低温侧排出端连接的所述低温侧蒸发器流入端和所述除霜补偿换热器流入端之一的制冷剂中的一部分是被供应到与所述二元换热器的低温侧排出端连接的热回收用换热器。

优选地，为连接所述高温侧压缩机排出端和所述热水换热器流入端而配备的第一电磁阀开放时，控制电磁阀，使为连接所述二元换热器的低温侧排出端和制热膨胀阀连接而配备的第三电磁阀被联动开放。

优选地，为连接所述高温侧压缩机排出端和所述热气除霜换热器的流入端而配备的第二电磁阀开放时，控制电磁阀，使为连接所述二元换热器的低温侧排出端和除霜膨胀阀而配备的第四电磁阀被联动开放。

优选地，所述低温侧和高温侧制冷循环的低温侧压缩机以及高温侧压缩机容量是以1.4 ~ 1.6 ：1的比例构成；检测环境温度超过已设定温度时，降低低温制冷剂的沸点，控制所述低温侧蒸发器而防止所述低温侧压缩机发生过压。

有益效果

本发明的有益效果是，

第一、从所述高温侧压缩机排放的所述高温制冷剂向所述热水换热器和热气除霜换热器相互交替循环，且所述高温制冷剂向所述热气除霜换热器循环时被相互联动控制，使所述低温制冷剂向所述除霜补偿换热器循环，用所述高温制冷剂对所述低温侧蒸发器进行除霜，且为所述二元换热器补偿所述高温制冷剂的蒸发热，所述低温制冷剂循环而便于供应所述高温制冷剂的热源，快速进行除霜，节省制热停止时间而提升产品的加热效率。

第二、所述低温制冷剂是在所述二元换热器被冷凝排放，而且在所述热回收膨胀阀膨胀，在为地热至废水热循环而配备的所述热回收交换器蒸发，节省所述低温侧蒸发器的电力消耗而提升产品效率。

第三、所述低温侧压缩机和所述高温侧压缩机容量比以1.4 ~ 1.6 ：1比例构成，严冬期间由所述二元换热器充分供应用于所述高温制冷剂蒸发的热源而提升产品的加热效率，而且为根据环境温度预防所述低温侧压缩机过压，控制所述低温侧蒸发器，预防所述低温侧压缩机负荷过大，从而提升产品的稳定性。

附图说明

图1是本发明一个实施例的二元热泵装置的框图；

图2是表示本发明一个实施例的二元热泵装置进行除霜的流程图；

图3是本发明第二实施例的二元热泵装置的框图；

图4是本发明第三实施例的二元热泵装置的框图。

【符号说明】

100, 200, 300：二元热泵装置； 10,210,310： 低温侧压缩机；

20,220,320：高温侧压缩机； 11,211,311：二元换热器；

16,216,316：制热膨胀阀； 13,213,313：第三电磁阀；

13a, 313a：第四电磁阀； 14, 314：除霜膨胀阀；

15, 315：除霜补偿换热器； 17,217,317：低温侧蒸发器；

21,221,321:第一电磁阀； 21a,221a,321a：第二电磁阀；

22,222,322：热水换热器； 23,223,323：热水槽；

109,209,309：除霜用热气供应线； 330：冷水槽；

24,224,324：热气除霜换热器； 233,333：热回收用换热器。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明优选实施例的二元热泵装置。二元热泵装置是在浴池或桑拿浴、热水泳池等场所供应多量热水和冷水，同时进行制冷热，且热效率高，节省维护费用的制冷热装置。

图1是本发明一个实施例的二元热泵装置的框图。

如图1所示，本发明一个实施例的二元热泵装置100其组成包括低温侧压缩机10、二元换热器11、低温侧蒸发器17、除霜补偿换热器15、高温侧压缩机20、热水换热器22以及热气除霜换热器24。

二元热泵装置100由使用在较低温度下沸腾的低温制冷剂的低温侧制冷循环和使用较高温度下易于沸腾的高温制冷剂的高温侧制冷循环组成。例如，所述低温制冷剂可以使用把R-32和R-125以50：50的合成比混合的HFC系列的混合制冷剂即R-410a，所述R-410a是在1个大气压下具有-51℃的沸点。所述高温制冷剂可以使用HFC系列的R-134a，所述R-134在1个大气压下具有-26℃的沸点。

另一方面，所述低温侧压缩机10在所述低温侧制冷循环下，把从所述低温侧蒸发器17流入的低温低压的所述低温制冷剂压缩成高温高压气体后送入冷凝器而使制冷剂循环起来。

所述二元换热器11是使所述低温侧制冷循环中的冷凝器和所述高温侧制冷循环中的蒸发器相互换热的方式结合。此时，所述低温侧压缩机10中压缩成高温高压的所述低温制冷剂是在所述二元换热器11向所述高温侧制冷循环的所述高温制冷剂供热，并冷凝成液体。

所述低温侧蒸发器17是通过供电制热膨胀阀16，向压力和温度下降的所述低温制冷剂供应周边热并汽化而冷却周边。

为制冷而制造冷却水的制冷运行或清除所述低温侧蒸发器17上的霜的除霜进行时，在所述二元换热器11上冷凝的所述低温制冷剂流入所述除霜补偿换热器15。此时，在所述除霜补偿换热器15是夺走供水的热而使所述低温制冷剂蒸发。

所述高温侧压缩机20把所述高温制冷剂压缩成高温高压气体。在所述制冷循环中从所述二元换热器11蒸发的低温低压的所述高温制冷剂是在所述高温侧压缩机20上压缩成高温高压气体而向所述热水换热器22或所述热气除霜换热器24循环。

制热或热水生成时，在所述高温侧压缩机20压缩的所述高温制冷剂流入所述热水换热器22。此时，向在热水槽23向所述热水换热器22内部循环的热水供应通过所述高温制冷剂的冷凝发生的热。

除霜进行时，在所述高温侧压缩机20上压缩的所述高温制冷剂是通过除霜用热气供应线109流入所述热气除霜换热器24而清除所述低温侧蒸发器17上形成的霜花或霜等。

在所述高温侧压缩机20上压缩的所述高温制冷剂被排放的排出端与为加热热水槽23的热水而配置的所述热水换热器22流入端和为除霜与低温侧蒸发器17可换热而配置的热气除霜换热器24的流入端，可通过电磁阀控制相互交替连接。

加热热水槽23的热水时为开闭所述高温侧压缩机20排出端和所述热水换热器22流入端之间管道而配备的第一电磁阀21开放，除霜进行时，为开闭所述高温侧压缩机20排出端和所述热气除霜换热器24的流入端之间管道而配备的第二电磁阀21a开放。

所谓相互交替连接的意思是指所述第一电磁阀21开放时所述第二电磁阀21a被关闭，所述第二电磁阀21a开放时所述第一电磁阀21被关闭。随之，所述高温制冷剂的管道向一个方向开放，通过所述高温侧压缩机20的压缩，使制冷剂顺利循环。

所述电磁阀控制根据用户的输入，需要制热或加热热水时驱动起来，实施开放所述第一电磁阀21的动作，根据环境温度和制热运行时间判断除霜所需状态，自动进行关闭所述第一电磁阀21，开放所述第二电磁阀21a的动作为宜。

电磁阀控制是为连接所述高温侧压缩机20排出端和所述热水换热器22流入端而配备的第一电磁阀21开放时，使为连接所述二元换热器11低温侧排出端和制热膨胀阀16而配备的第三电磁阀联动开放。

具体是，实施制热或热水加热运行时，所述低温侧制冷循环具有由低温侧压缩机10、油分离器10a、二元换热器11、贮液器12、制热膨胀阀16、低温侧蒸发器17、液体分离器19组成的循环结构。

所述高温侧制冷循环是具有由高温侧压缩机20、油分离器20a、热水换热器22、贮液器25、高温膨胀阀27、二元换热器11、液体分离器29组成的循环结构。

此时，在所述高温侧压缩机20上压缩的所述高温制冷剂是在所述高温侧压缩机20排出端经过油分离器20a，向所述热水换热器22流入端移动。而且，在所述热水换热器22内所述高温制冷剂流动的管道和将被加热的热水流动的管道相邻接配备而所述高温制冷剂被冷凝，而冷凝后发生的热被传送到所述热水而加热热水。

向所述热水传热且冷凝的所述高温制冷剂是经过贮液器25向所述二元换热器11的流入端移动。所述高温制冷剂是在所述高温膨胀阀27膨胀成为低温低压的液体状态，在所述二元换热器11内吸收所述低温制冷剂的热而蒸发成气体状态。

在所述热水换热器22排出端和所述热气除霜换热器24的排出端连接于高温膨胀阀的管道上配备的第六电磁阀26是随着所述高温侧压缩机20的运行自动开放为宜。

在所述二元换热器11内蒸发的所述高温制冷剂经过液体分离器29流入所述高温侧压缩机20而循环。

查看在所述二元换热器11内向所述高温制冷剂传热的所述低温制冷剂的循环，所述低温制冷剂在所述二元换热器11内冷凝的同时散热。此时，所述低温制冷剂流动的管道和所述高温制冷剂流动的管道是为相互易于进行热交换而邻接配备，且用导热性高的铜等材料形成为宜。

冷凝的所述低温制冷剂是在所述二元换热器11的低温侧排出端经过贮液器12流入所述低温蒸发器17。在这里，为开闭所述二元换热器11排出端和制热膨胀阀16之间管道而配备的第三电磁阀13开放，为开闭所述二元换热器11排出端和所述除霜膨胀阀14之间管道而配备的第四电磁阀13a是关闭为宜。

冷凝的所述低温制冷剂是在所述制热膨胀阀16以低温低压膨胀，流入所述低温侧蒸发器17并汽化而吸收周边的热。

温度上升到一定水平的所述低温制冷剂经过液体分离器19流入所述低温侧压缩机10而循环。

在所述二元换热器11排出端和所述低温侧蒸发器17流入端之间配备的第三电磁阀13和所述二元换热器11排出端和所述除霜补偿换热器15流入端之间配备的第四电磁阀13a应相互交替开闭为宜，但可以按需同时开放。

就是说，制热或加热热水时所述第三电磁阀13开放，所述低温制冷剂从所述低温侧蒸发器17蒸发而吸收外部热，为清除从所述低温侧蒸发器17上生成的霜或霜花而进行除霜时，流入所述除霜补偿换热器15而蒸发。此时，在所述除霜补偿换热器15所述低温制冷剂与冷水进行热交换吸热而汽化。

而且制冷时可以使用所述除霜补偿热交换器15生成冷却水。此时，如果冷却水生成得过多，则开放开闭所述二元换热器11和所述低温侧蒸发器17之间管道的第三电磁阀13调节制冷剂循环量。

所述第三电磁阀13和所述第四电磁阀13a由电磁阀被控制，进行制热或加热热水时，开放所述第三电磁阀13，关闭所述第四电磁阀13a，而且除霜进行时应被自动控制开放所述第四电磁阀13a，关闭所述第三电磁阀13为宜。

所述低温侧和高温侧制冷循环的低温侧压缩机10和高温侧压缩机20容量优选地以1.4 ~ 1.6 ：1的比例构成。

冬季环境温度达到-15℃以下的严寒时期，通过所述制热膨胀阀16的所述低温制冷剂为保持与空气之间的7℃蒸发温度差，以-22℃的温度排出，但是作为在-51℃蒸发的制冷剂，在所述低温侧蒸发器17充分吸收外部空气热而使制冷剂全部被蒸发。

而且，所述低温侧压缩机10与所述高温侧压缩机20的容量比为1.4 ~ 1.6 ：1，把蒸发的制冷剂充分压缩之后送入所述二元换热器11，因此在所述高温侧制冷循环中充分吸热，提升所述热水槽23中贮存的热水的温度。

具体是，为使在所述热水换热器22热交换的所述高温制冷剂的蒸发顺利地得以实施，在所述二元换热器11上与所述高温制冷剂进行热交换的所述低温制冷剂的温度尤为重要。

在冬季高温侧制冷循环中的所述二元换热器11是形成通过所述高温膨胀阀27的所述高温制冷剂以5℃左右蒸发，而结束蒸发的所述高温制冷剂以约10℃左右的温度被所述高温侧压缩机20吸入压缩后在所述热水换热器22与所述热水槽23的热水进行热交换并冷凝后，经过贮液器25通过节流装置即高温膨胀阀27膨胀后因压力下降，在所述二元换热器11经过蒸发过程，重新被高温侧压缩机20吸入的连续循环。随之，所述热水是被加热成65℃ ~ 70℃温度之后贮藏在所述热水槽23。

所述低温侧压缩机10的压缩容量不足，则通过所述低温制冷剂的所述高温制冷剂的蒸发无法顺利得以实施而加热效率下降。根据实验结果，低温侧压缩机和高温热压缩机的容量比为1:1时，显示制冷机性能的COP（coefficient of performance）为2.52，低温侧压缩机和高温侧压缩机的容量比为1.5:1时，COP显示为2.75以上。

另一方面，当检测的外部温度达到已设置的温度以上时，为降低所述低温制冷剂的沸点，预防所述低温侧压缩机10的过压，对所述低温侧蒸发器17实施控制。例如，在换季10℃以上的环境温度下，所述低温制冷剂因高温度差而在所述低温侧蒸发器17上吸收热量较多。

此时，所述低温制冷剂为压缩比热量低时需要更多的力量，且所述低温侧压缩机10会出现负荷过大的现象。因此环境温度超过设定温度时，限制所述低温侧蒸发器17风机的旋转数，控制所述低温制冷剂适当吸热。

表1

上述表1是表示冬季制热循环的实际使用热量,显示出低温侧和高温侧的压缩机容量以1.5:1相同地构成后，所述低温侧蒸发器17的风机旋转数量随环境温度变化时的运行特点。

如上述表1所示，改善前传统的是不管环境温度多少，使所述低温侧蒸发器17的旋转次数保持一致，则排放热量越接近常温越急剧减少而降低效率，相反，调节所述低温侧蒸发器17的旋转数量，调节所述低温制冷剂的沸点时，不管环境温度的变化，排热量均能保持一致。

而且越接近常温，所述低温侧蒸发器17的旋转数量越减少而所需动力降低，但排出的热量与冬季相同而减少换季时期的电力消耗，且提高热量。

图2是本发明一个实施例的二元热泵装置的除霜运行流程图。

如图2所示，所述二元热泵装置100是所述低温侧蒸发器17上产生霜或霜花则进行除霜。

为除霜，所述高温侧压缩机20排出端连接于所述热气除霜换热器24的流入端，则所述二元换热器11的低温侧排出端由电磁阀控制，与所述除霜补偿换热器15流入端连接。

冬季制热时，所述低温侧蒸发器17上产生霜或霜花，则妨碍所述低温侧蒸发器17的风机旋转，或妨碍所述低温制冷剂吸热而降低制热效率，因此为清除所述低温侧蒸发器17上的霜而实施一系列动作。

为制热或加热热水，所述高温侧压缩机20驱动（步骤S10）后，所述第六电磁阀26和所述第一电磁阀21开放，所述第二电磁阀21a关闭而所述高温制冷剂向所述热水换热器22循环。

另外，所述低温侧压缩机10是为在所述二元换热器11向所述高温制冷剂传热，压缩所述低温制冷剂排出。此时，从所述低温侧蒸发器17蒸发所述低温制冷剂而所述第三电磁阀13开放，第四电磁阀13a则关闭。

随之，所述高温制冷剂和所述低温制冷剂经过压缩、冷凝、膨胀、蒸发阶段进行循环，在所述高温制冷剂的冷凝阶段发生的热是在所述热水换热器22内传递于所述热水。在所述低温制冷剂的冷凝阶段发生的热是在所述二元换热器11中用做所述高温制冷剂的蒸发所需热源。

环境温度降低到已设定的除霜温度以下（步骤S20）时，比较制热时间是否达到已设定的除霜所需时间（步骤S30）以后判断是否需要进行除霜。例如，所述已设定的除霜温度最好是根据测试运行结果计算出冬季严寒期产生霜或霜花的时间，根据计算的结果生成运行除霜自动控制算法自动地进行设置。

测试运行结果在0℃至零上7℃之间湿度最高，积霜较多而降低所述低温侧蒸发器的运行效率，-1℃以下时湿度低于40%，积霜现象发生得少，制热需运行90分以上才需要进行除霜。

因此，根据所述除霜运行自动控制算法，可以在环境温度低于9℃以下，所述低温侧蒸发器出口温度低于-1℃以下，蒸发前制冷温度和蒸发后制冷温度偏差达到3℃以上时进行除霜。而且最好是根据环境湿度，根据制热运行时间进行除霜。

此时，可以设置成环境湿度在35%以上则制热每次运行90分钟，环境湿度达到45%以上则制热每次运行70分钟，环境湿度达到55%以上则制热每次运行50分钟，环境湿度达到65%则制热每次运行45分钟，环境湿度达到70%以上则制热每次运行38分钟，环境湿度达到75%以上则制热每次运行33分钟，环境湿度达到80%则制热每次运行25分钟，环境湿度达到85%以上则制热每次运行22分钟，环境湿度达到90%以上则制热每次运行20分钟时进行除霜。

如上所述，根据所述运行除霜自动控制算法，可以预防因所述低温侧蒸发器上产生的积霜，所述低温侧压缩机发生过载而制热停止的现象，从而提升产品的稳定性。

就是说，在严冬期环境温度达到8℃以下时，如果测定出制热时间和环境湿度，则根据对应的所述运行除霜自动控制算法判断需要进行除霜。

而且判断需要进行除霜之后（步骤S40），所述二元热泵装置100是停止制热，实施进行除霜所需的一系列动作。

首先，运行除霜是根据已设定的设定值进行160秒。此时，所述低温侧蒸发器17的风机和所述低温侧压缩机10会停止40秒左右。因此，所述低温制冷剂循环时，由所述低温侧蒸发器17吸收外部热而为有效进行除霜，防止所述低温制冷剂循环。

所述低温侧压缩机10在40秒后运行，同时所述低温制冷剂向所述除霜补偿换热器15循环，对向所述高温侧压缩机20和所述热气除霜换热器24循环的所述高温制冷剂供应高温。

随之，所述高温制冷剂持续得到热量，因此除霜是根据已设定的设定值只要进行160秒即可完成除霜，而所有机器则正常运行而生产出热水。因高温的所述高温制冷剂的除霜运行是可以利用缩短除霜时间的方法防止能量损失。

所述除霜运行时电磁阀控制如下。

为使所述高温制冷剂向所述低温侧蒸发器上具备的所述热气除霜换热器24循环，关闭所述第一电磁阀21，开放第二电磁阀21a（步骤S50）。随之，在所述高温侧压缩机20上压缩的高温制冷剂流入所述热气除霜换热器24，向所述低温侧蒸发器17供热而使除霜得以实施。

所述热气除霜换热器24和所述低温侧蒸发器17优选地配备成一体或者邻接为宜。

就是说，为连接所述高温侧压缩机20排出端和所述热气除霜换热器24的流入端而配备的第二电磁阀21a开放时，控制电磁阀，使为连接所述二元换热器11低温侧排出端和除霜膨胀阀14而配备的第四电磁阀13a开放。

所述热气除霜换热器24和所述低温侧蒸发器17是可以用光管线圈形成。尤其，向所述热气除霜换热器24的光管线圈循环的所述高温制冷剂的热优选地间接传递于所述低温侧蒸发器17的光管线圈。

另一方面，除霜运行时间超过已设定的除霜补偿时间以上（步骤S60）时，驱动所述低温侧压缩机10，关闭所述第三电磁阀13，开放所述第四电磁阀13a。

具体是，所述已设定的除霜补偿时间是设置成120秒左右为宜。所述高温制冷剂在所述二元换热器11没有收到所述低温制冷剂的冷凝热，并循环40秒左右，则因所述高温制冷剂汽化而导致所述二元换热器11内的热源不足。

因此，为尽快除霜，向所述二元换热器11供应热源，使所述高温制冷剂的蒸发和吸热顺利进行而使所述低温制冷剂循环。此时，所述低温制冷剂从所述低温侧蒸发器17上蒸发，则所述低温侧蒸发器17的温度持续下降而无法除霜，因此，关掉所述第三电磁阀13，开放所述第四电磁阀13a，使所述低温制冷剂向除霜换热器15循环（步骤S70）。

所述低温制冷剂从所述除霜膨胀阀14膨胀，在所述除霜补偿换热器15吸热蒸发。所述除霜补偿换热器15与供水管连接而供应所述低温制冷剂的蒸发热源。

除霜进行时间超过已设定的除霜运行时间时（步骤S80），所述二元热泵装置完成除霜运行，为制热或生成热水而驱动（步骤S90）。此时，所述已设定的除霜运行时间应设定为160秒左右为宜。

如上所述，将在所述高温侧压缩机20上压缩的所述高温制冷剂通过所述除霜用热气供应线109供应到所述热气除霜换热器24，对所述低温侧蒸发器17进行除霜，而且持续供应用于所述高温制冷剂蒸发的热源而快速有效进行除霜，从而提升产品的加热效率。

图3是本发明第二实施例的二元热泵装置的框图。

如图3所示，第二实施例中除热回收用换热器233之外，其它的基本结构与上述的一个实施例相同，故不再详述相同的结构。

所述热回收用换热器233是利用地热或废水热，供应所述低温制冷剂的蒸发热，而且利用所述地热时，把所述热回收用换热器233埋在地下，利用所述废水热时，把浴池下水循环管道装配在所述热回收用换热器233内部而供应所述低温制冷剂的蒸发热为宜。

流入与所述二元换热器211的低温侧流出端连接的所述低温蒸发器217流入端和所述除霜补偿换热器（图1中15）流入端之一的制冷剂中一部分是流入与所述二元换热器211的低温侧流出端连接的热回收用换热器233。

具体是，所述低温制冷剂是在所述二元换热器211冷凝向所述高温制冷剂传送热量，从所述二元换热器211低温侧排出端排出。所述低温制冷剂是经过贮液器212为蒸发而向所述低温侧蒸发器217循环。

在这里，通过电磁阀控制关闭所述第三电磁阀213，开放连接所述二元换热器211的低温侧排出端和热回收膨胀阀232的管道上配备的第五电磁阀231而所述低温制冷剂向所述热回收用换热器233循环。

随之，可以利用所述地热或废水热供应所述低温制冷剂的蒸发热，节省所述低温侧蒸发器217的电力而提升产品效率。所述第三电磁阀213和所述第五电磁阀231是可以交替开闭，但根据地热或废水热的供应量，蒸发热源不足时，优选地同时开放或定期交替开闭，以通过所述低温侧蒸发器217，向所述低温制冷剂供热。

图4是本发明第三实施例的二元热泵装置的框图。

如图4所示，第三实施例中除了热回收用换热器333和通过所述除霜补偿换热器315生产冷水之外的基本结构与上述一个实施例相同而不再详述其具体结构。

在这里，所述低温制冷剂是在所述二元换热器311冷凝向所述高温制冷剂传送热量，从所述二元换热器311的低温侧排出端排出而通过贮液器312。

所述第三电磁阀313可以使所述低温制冷剂向所述低温侧蒸发器317循环，所述第四电磁阀313a是使所述低温制冷剂向所述除霜补偿换热器315循环，所述第五电磁阀331是使所述低温制冷剂向所述热回收用换热器333循环。

所述除霜补偿换热器315上配备从贮藏用于制冷的冷水槽330向所述除霜补偿换热器315内循环的管道，以及从所述二元换热器311的低温侧排出管排出的所述低温制冷剂循环的管道。

具体是，夏季热水的使用量会减少，故所述高温侧制冷循环是断断续续地运行，使所述热水槽323内达到保温状态，或者停止运行，相反，所述低温侧制冷循环是转换成制冷而积极运行。

为生成用于制冷的冷水，在所述低温侧压缩机310压缩的所述低温制冷剂是在所述二元换热器311冷凝。此时，冷凝缩传送于所述高温制冷剂而用于热水生产。

所述低温制冷剂是经过贮液器312循环由所述低温侧蒸发器317或所述热回收用换热器333、所述除霜补偿换热器315连接的管道，为生产冷水，所述第三电磁阀313和所述第五电磁阀331关闭，所述第四电磁阀313a则开放。

所述第四电磁阀313a开放时所述低温制冷剂是在除霜膨胀阀314中膨胀，循环所述除霜补偿换热器315，夺走在所述冷水槽330循环的冷水的热量，使冷水冷却汽化。

通过所述低温制冷剂的循环，所述冷水槽330上贮藏着冷却水而用于制冷。

所述高温制冷剂是可向所述热水换热器322或所述热气除霜换热器324循环。

需要热水时，第一电磁阀321为所述热水换热器322循环而开放，不需要热水时，第二电磁阀321a开放，向所述热气除霜换热器324循环为宜。此时，所述高温制冷剂是被从所述热气除霜换热器324内的风机供应的外部空气夺去热量而被冷凝，经过贮液器325在所述高温膨胀阀326膨胀后向所述二元换热器311循环并蒸发。

如上所述，因可以同时生产制冷用冷水和制热用热水，换季等同时需要制冷和热水时，防止产品负荷过大，且节省电力消耗而提升产品效率。

以上实施例和附图仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所述的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。本发明的保护范围应根据所述的权利要求范围进行解释，而且在其同等范围内的所有技术方案应都属于本发明的权利要求范围。

Claims (5)

1.一种二元热泵装置，其特征在于，

作为由低温侧制冷循环和高温侧制冷循环组成，且包括使低温侧冷凝器和高温侧蒸发器相互进行热交换地结合的二元换热器的二元热泵装置；

高温侧压缩机排出端与为加热热水槽的热水而配备的热水换热器流入端，以及为除霜与低温侧蒸发器进行热交换而配备的热气除霜换热器的流入端，通过电磁阀控制相互交替连接地配备；

所述二元换热器的低温侧排出端与低温侧蒸发器流入端，以及为与冷水进行热交换而配备的除霜补偿换热器流入端，通过电磁阀控制相互交替连接地配备；

为除霜，所述高温侧压缩机排出端与所述热气除霜换热器的流入端连接时，通过电磁阀的控制，使所述二元换热器的低温侧排出端与所述除霜补偿换热器流入端连接。

2.根据权利要求1所述的二元热泵装置，其特征在于，

流入与所述二元换热器的低温侧排出端连接的所述低温侧蒸发器流入端和所述除霜补偿换热器流入端之一的制冷剂中的一部分是被供应到与所述二元换热器的低温侧排出端连接的热回收用换热器。

3.根据权利要求1所述的二元热泵装置，其特征在于，

为连接所述高温侧压缩机排出端和所述热水换热器流入端而配备的第一电磁阀开放时，控制电磁阀，使为连接所述二元换热器的低温侧排出端和制热膨胀阀连接而配备的第三电磁阀被联动开放。

4.根据权利要求1所述的二元热泵装置，其特征在于，

为连接所述高温侧压缩机排出端和所述热气除霜换热器的流入端而配备的第二电磁阀开放时，控制电磁阀，使为连接所述二元换热器的低温侧排出端和除霜膨胀阀而配备的第四电磁阀被联动开放。

5.根据权利要求1所述的二元热泵装置，其特征在于，

所述低温侧和高温侧制冷循环的低温侧压缩机以及高温侧压缩机容量是以1.4 ~ 1.6：1的比例构成；

检测环境温度超过已设定温度时，降低低温制冷剂的沸点，控制所述低温侧蒸发器而防止所述低温侧压缩机发生过压。