CN111780444B - 一种蒸汽压缩复叠热泵循环和单级热泵循环联合*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蒸汽压缩复叠热泵循环和单级热泵循环联合***,包括复叠热泵循环、单级热泵循环和供水流路;所述复叠热泵循环包括相互换热式连接的低温级循环和高温级循环;所述低温级循环与所述单级热泵循环结构式连接;所述供水流路分别与高温级循环和单级热泵循环换热式连接,所述供水流路能够向外输出热水/冷水,以实现向外部的供暖/供冷。与现有技术相比,本发明中的热泵循环联合***能够根据环境工况和取暖需求,适应性切换不同的供暖模式,全面满足整个供暖季的制热需求,***总能效高;热泵循环联合***能够同时提供夏季制冷功能,机组利用率高;热泵循环联合***在单级热泵单独供暖/制冷模式下,换热面积增大,***能效提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种热泵***,尤其是涉及一种蒸汽压缩复叠热泵循环和单级热泵循环联合***。
背景技术
传统燃煤供暖一次能源利用效率低,还会造成严重的环境污染。为实现节能减排,国家在北方地区大力推行“煤改电”清洁取暖政策。空气源热泵以室外空气作为热源,制热效率高,适应性广,是常用的取暖替代方案之一。同时,空气源热泵的逆循环还能实现夏季制冷,机组利用率高,节省初投资。
北方严寒地区冬季室外温度跨度大,可以从-30℃变化至15℃。当环境温度低于-5℃时,采用单级空气源热泵将产生严重的制热量衰减,并由于压比过大导致压缩机运行困难。相比之下,复叠热泵循环包含低温级循环和高温级循环,压比小,更适用于低温工况的供暖需求。然而当环境温度高于0℃时,复叠热泵压比小的优势减弱。由于增加了一层换热温差,复叠热泵的总体制热效率不及单级热泵。因此,仅采用复叠热泵或单级热泵难以保证整个冬季的高效供暖。
空气源热泵低温下的结霜问题也是影响机组性能的重要难题。常用的除霜方法有电加热除霜,逆循环除霜和热气旁通除霜。电加热除霜能耗大。复叠式热泵采用逆循环除霜结构复杂,控制难度高。热气旁通除霜是将压缩机的高温排气通入蒸发器以融霜,该方式压缩机功耗大,低温工况下除霜时间长,效率低。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种蒸汽压缩复叠热泵循环和单级热泵循环联合***,通过本发明中的热泵循环联合***满足严寒地区的冬季供暖与夏季制冷需求。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
本发明中的蒸汽压缩复叠热泵循环和单级热泵循环联合***,包括复叠热泵循环、单级热泵循环和供水流路;
所述复叠热泵循环包括相互换热式连接的低温级循环和高温级循环;
所述低温级循环与所述单级热泵循环结构式连接;
所述供水流路分别与高温级循环和单级热泵循环换热式连接,所述供水流路能够向外输出热水/冷水,以实现向外部的供暖/供冷。
进一步地,所述低温级循环和高温级循环之间通过冷凝蒸发器换热式连接;
所述低温级循环与单级热泵循环之间通过第一蒸发器和第二蒸发器结构式连接;
第一蒸发器和第二蒸发器两换热器相互独立,在结构上为整体式结构。
所述供水流路通过第一冷凝器与所述低温级循环换热式连接;
所述供水流路通过第二冷凝器与所述单级热泵循环换热式连接。
进一步地,所述低温级循环包括依次连接的低温压缩机、第一蒸发器的第一换热通道、第一节流阀、冷凝蒸发器的第一换热通道,所述冷凝蒸发器的第一换热通道与所述低温压缩机连接,构成低温级循环。
进一步地,第一蒸发器的第一换热通道为制冷剂通道,第一蒸发器的第二换热通道为空气通道。第二蒸发器的第一换热通道为制冷剂通道,第二换热通道为空气通道。第一蒸发器与第二蒸发器的制冷剂通道相互独立。
进一步地,所述高温级循环包括依次连接的高温压缩机、第一冷凝器的第一换热通道、第二节流阀、冷凝蒸发器的第二换热通道,所述冷凝蒸发器的第二换热通道与所述高温压缩机连接,构成高温级循环。
进一步地,所述单级热泵循环包括依次连接的单级压缩机、第二蒸发器的第一换热通道、第三节流阀、第二冷凝器的第一换热通道。
进一步地,所述单级热泵循环还包括四通换向阀,单级压缩机的排气口8B与四通换向阀的连接口9B连接,四通换向阀的连接口9C与第二冷凝器的第一换热通道连接,第二冷凝器的第一换热通道与第三节流阀连接,第二蒸发器的第一换热通道与四通换向阀的连接口9A连接,四通换向阀的连接口9D与单级压缩机的吸气口8A连接,由此构成单级热泵循环。
进一步地,所述供水流路包括第一水泵、第二水泵、分流阀、水箱、第三水泵、第一冷凝器的第二换热通道、第二冷凝器的第二换热通道;
供水流路的回水被分流阀分为两路,一路经第一水泵送入第一冷凝器的第二换热通道加热后进入水箱,另一路经第二水泵送入第二冷凝器的第二换热通道加热后送入水箱,水箱中热水经第三水泵送入采暖末端。
所述的第一蒸发器与第二蒸发器为制冷剂-空气换热器,具备制冷剂通道和空气通道,常见类型为翅片管换热器。所述的第一蒸发器与第二蒸发器组合成为整体式换热器,共用同一组换热翅片,换热管路交叉跨排分布。
所述的第一冷凝器和第二冷凝器为制冷剂-载冷剂换热器,具备制冷剂通道和载冷剂通道,常见类型为板式换热器,套管式换热器等。
所述的冷凝蒸发器为制冷剂-制冷剂换热器,具备双制冷剂通道,常见类型为板式换热器,套管式换热器等。冷凝蒸发器的高温通道进口通过制冷剂连接管与低温级排气口连通,高温通道出口通过制冷剂连接管与第一节流阀连通;冷凝蒸发器的低温通道进口通过制冷剂连接管与第二节流阀连通,低温通道出口通过制冷剂连接管与高温压缩机吸气口连通。
所述的第一节流阀、第二节流阀和第三节流阀可以为电子膨胀阀等常见节流装置,用于通过控制出口过热度调节制冷剂流量。
所述的四通换向阀两个接口分别与单级压缩机的吸气口和排气口连通,另外两个接口与第二蒸发器和第二冷凝器的一端制冷剂通道连通。
在本发明的一个实施例中,所述的单级热泵循环的压缩机为补气增焓压缩机。所述的补气增焓压缩机包含吸气口、补气口与排气口。其中,补气口通过制冷剂连接管与补气罐连通。
该联合***可以实现冬季供暖、夏季制冷和除霜三种功能。
冬季供暖模式下,根据环境工况和负荷需求,复叠热泵循环和单级热泵循环可同时或各自独立对进行供暖。复叠热泵循环供暖模式的工作原理为:低温级级循环回路中,低温低压的制冷剂液体在第一蒸发器中汽化吸热,吸收环境空气的低品位热能,再经过低温压缩机压缩成为高温高压气体,高温气体在冷凝蒸发器中冷凝放热,最后通过第一节流阀重新变成低温低压的液体。高温级循环回路中,低温低压的制冷剂液体在冷凝蒸发器中汽化吸热,吸收低温级气态制冷剂的冷凝放热,再经过高温压缩机压缩成为高温高压气体,进入第一冷凝器冷凝放热,对供暖回水进行加热,通过第二节流阀重新变成低温低压的液体。
单级热泵循环供暖模式的工作原理为:低温低压的制冷剂液体在第二蒸发器中中汽化吸热,吸收环境空气的低品位热能,再经过四通换向阀进入单级压缩机压缩成为高温高压气体,高温气体经过四通换向阀进入第二冷凝器冷凝放热,对供暖回水进行加热,最后通过第三节流阀重新变成低温低压的液体。
分流阀的两通道均开启,供暖回水被分为两路,一路经第一水泵送入第一冷凝器加热后进入水箱,另一路经第二水泵送入第二冷凝器加热后送入水箱,水箱中热水经第三水泵送入采暖末端。
夏季制冷模式下,复叠热泵循环停止工作,单级热泵循环切换为制冷模式。该机组主要用于低温严寒地区,因此制冷负荷较低。虽然复叠循环不能切换为制冷模式,但单级循环可以利用复叠循环不用的换热面积降低冷凝温度,提高制冷量和制冷效率,因此基本满足使用区域的供冷需求.
单级热泵循环制冷模式的工作原理为:四通换向阀转向,从单级压缩机排出的高温高压气体进入第二蒸发器进行冷凝放热,与室外空气换热,高压气体随后通过第三节流阀变为低温低压的液体,再进入第二冷凝器蒸发吸热,将制冷回水降至设定温度,最后经四通换向阀进入单级压缩机重新压缩成为高温高压的气体。
分流阀的通道一关闭,制冷回水经第一水泵送入第一冷凝器制冷后进入水箱,水箱中冷水经第三水泵送入制冷末端。
除霜模式下,复叠热泵循环停止工作,单级热泵循环四通换向阀转向,从单级压缩机排出的高温高压气体进入第二蒸发器进行冷凝放热,对蒸发器盘管进行除霜,高压气体随后通过第三节流阀变为低温低压的液体,再进入第二冷凝器蒸发吸热,吸收供暖回水的热量,最后经四通换向阀进入单级压缩机重新压缩成为高温高压的气体。
分流阀的通道一关闭,供暖回水经第二水泵进入第二冷凝器被冷却,再送入水箱。
单级热泵循环的取暖/制冷(除霜)模式通过所述的四通换向阀切换实现。
本发明的具有以下核心创新点:1.复叠循环和单级热泵循环组合成为联合***,可以实现冬季供暖、夏季制冷和除霜三种功能;2.复叠循环的蒸发器与单级热泵循环的蒸发器组合成为整体式换热器,共用同一组换热翅片;3.除霜时,单级热泵循环的四通换向阀转向,对整体式蒸发器进行除霜。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1.本发明中的热泵循环联合***能够根据环境工况和取暖需求,适应性切换不同的供暖模式,全面满足整个供暖季的制热需求,***总能效高。
2.本发明中的热泵循环联合***能够同时提供夏季制冷功能,机组利用率高,节省设备初投资。
3.本发明中的热泵循环联合***在单级热泵单独供暖/制冷模式下,由于共用翅片,换热面积增大,从而换热温差减小,***能效提高。
4.本发明中的热泵循环联合***通过单级热泵逆循环除霜,吸收供暖回水的热量,制热量稳定,除霜效率高,可保证在冬季恶劣工况下快速除霜。
附图说明
图1为本发明实施例1中热泵循环联合***的结构示意图;
图2为本发明中整体式蒸发器的连管示意图;
图3为本发明实施例2中热泵循环联合***的结构示意图。
图1中1为低温压缩机,2为高温压缩机,3为第一冷凝器,4为第二节流阀,5为第一节流阀,6为冷凝蒸发器,7为第一蒸发器,8为单级压缩机(8A为吸气口,8B为排气口),9为四通换向阀,10为第二冷凝器,11为第三节流阀,12为第一水泵,13为第二水泵,14为分流阀,15为水箱,16为第三水泵,17、18、19、20、21、22、23、24、26、27、28、29、30、31为连接管,25为第二蒸发器。
图2中41为换热管,42和43为复叠***低温级循环制冷剂进口,44为单级热泵循环制冷剂进口,45为换热管连管,46和48为复叠***低温级循环制冷剂出口,47为换热翅片,49为单级热泵循环制冷剂出口。
图3中1为低温压缩机,2为高温压缩机,3为第一冷凝器,4为第二节流阀,5为第一节流阀,6为冷凝蒸发器,7为第一蒸发器,8为补气增焓压缩机(8A为吸气口,8B为排气口,8C为补气口),9为四通换向阀,10为第二冷凝器,11为第三节流阀,12为第一水泵,13为第二水泵,14为分流阀,15为水箱,16为第三水泵,17、18、19、20、21、22、23、24、26、27、28、29、30、31、34为连接管,25为第二蒸发器,32为补气罐,33为第四节流阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
本实施例中的蒸汽压缩复叠热泵循环和单级热泵循环联合***,包含复叠热泵循环,单级热泵循环和供水流路,结构如图1所示。
复叠热泵循环由低温级循环和高温级循环组成。低温级循环包含低温压缩机1,冷凝蒸发器6,第一节流阀5,第一蒸发器7,各部件连接关系为:低温压缩机1排气口与冷凝蒸发器6高温通道进口通过连接管21相连,冷凝蒸发器2高温通道出口与第一节流阀5进口通过连接管22相连,第一节流阀5出口与第一蒸发器7进口通过连接管23相连,第一蒸发器7出口与低温压缩机1吸气口通过连接管24相连,由此构成低温级循环。高温级循环包含高温压缩机2,第一冷凝器3,第二节流阀4,冷凝蒸发器6;各部件连接关系为:高温压缩机2排气口与第一冷凝器3进口通过连接管17相连,第一冷凝器3出口与第二节流阀4进口通过连接管18相连,第二节流阀4出口与冷凝蒸发器6低温通道进口通过连接管19相连,冷凝蒸发器6低温通道出口与高温压缩机2吸气口通过连接管20相连,由此构成高温级循环。
高温级循环和低温级循环间设有冷凝蒸发器6。
单级热泵循环包含单级压缩机8,第二冷凝器10,第三节流阀11,第二蒸发器25;各部件连接关系为:单级压缩机8排气口8B与四通换向阀9的连接口9B通过连接管28相连,四通换向阀9的连接口9C与第二冷凝器10进口通过连接管29相连,第二冷凝器10出口与第三节流阀11通过连接管30相连,第三节流阀11与第二蒸发器25通过连接管31相连,第二蒸发器25与四通换向阀的连接口9A通过连接管26相连,四通换向阀的连接口9D与单级压缩机8吸气口8A通过连接管27相连,由此构成单级热泵循环。
第一冷凝器3、第二冷凝器10均具有制冷剂-载冷剂通道。
冷凝蒸发器6具有双制冷剂通道。
第一蒸发器7,第一蒸发器25均具有制冷剂-空气通道。第一蒸发器7与第一蒸发器25均为翅片管换热器,组合成整体式换热器,共用同一组换热翅片。
图2展示了一种整体式换热器的连管方式。单级循环的流路与复叠低温级循环的流路交叉跨排分布,以提高除霜效率。复叠低温级循环的制冷剂从进口42和43流入,与空气换热后从出口46和48流出;单机循环的制冷剂从进口44流入,与空气换热后从出口49流出。两循环的换热管共用同一组换热翅片47,由此组成整体式换热器。
供水流路包含第一水泵12,第二水泵13,分流阀14,水箱15,和第三水泵16。供暖回水被分流阀14分为两路,一路经第一水泵12送入第一冷凝器3加热后进入水箱15,另一路经第二水泵13送入第二冷凝器10加热后送入水箱15,水箱15中热水经第三水泵16送入采暖末端。
本实施例的蒸汽压缩复叠热泵循环和单级热泵循环联合***能够实现冬季供暖、夏季制冷与除霜三种功能,详细的工作流程如下:
一、冬季供暖
复叠热泵循环供暖模式的工作原理为:低温级级循环回路中,低温低压的制冷剂液体在第一蒸发器7中汽化吸热,吸收环境空气的低品位热能,再经过低温压缩机1压缩成为高温高压气体,高温气体在冷凝蒸发器6中冷凝放热,最后通过第一节流阀5重新变成低温低压的液体。高温级循环回路中,低温低压的制冷剂液体在冷凝蒸发器6中汽化吸热,吸收低温级气态制冷剂的冷凝放热,再经过高温压缩机2压缩成为高温高压气体,进入第一冷凝器3冷凝放热,对供暖回水进行加热,通过第二节流阀4重新变成低温低压的液体。
单级热泵循环供暖模式的工作原理为:四通换向阀9A与9D连通,9B与9C连通。低温低压的制冷剂液体在第二蒸发器7中汽化吸热,吸收环境空气的低品位热能,再经过四通换向阀9进入单级压缩机8压缩成为高温高压气体,高温气体经过四通换向阀9进入第二冷凝器10冷凝放热,对供暖回水进行加热,最后通过第三节流阀11重新变成低温低压的液体。
根据环境工况和供暖需求,可实现三种不同的供暖模式。
①单级热泵循环单独供暖模式。当环境温度较高时(如高于0℃),复叠热泵循环停止工作,单级热泵循环单独进行供暖。供水流路为:分流阀14A关闭,供暖回水从分流阀14的出口14B流出,经第二水泵13送入第二冷凝器10加热,再送入水箱15。第三水泵16将水箱15中的热水送入供暖末端。
②复叠热泵循环单独供暖模式。但环境温度较低时(如低于0℃),单级热泵循环停止工作,复叠热泵循环单独进行供暖。供水流路为:分流阀14B关闭,供暖回水从分流阀14的出口14A流出,经第一水泵12送入第一冷凝器3加热,再送入水箱15。第三水泵16将水箱15中的热水送入供暖末端。
③复叠热泵循环与单级热泵循环联合供暖模式。当环境温度较低,且供暖需求较大时候,复叠热泵循环与单级热泵循环同时工作,进行联合供暖。供水流路为:分流阀14A和14B均开启,供暖回水经过分流阀14分为两路,一路经第二水泵13送入第二冷凝器10加热,再送入水箱15;另一路经第一水泵12送入第一冷凝器3加热,再送入水箱15。第三水泵16将水箱15中的热水送入供暖末端。
二、夏季制冷:
复叠热泵循环停止工作。由于严寒地区制冷负荷较低,仅采用单级热泵即可满足制冷需求。单级热泵循环四通换向阀9A与9B连通,9C与9D连通。单级热泵循环制冷模式的工作原理为:从单级压缩机8排出的高温高压气体进入第二蒸发器25进行冷凝放热,与室外空气换热,高压气体随后通过第三节流阀11变为低温低压的液体,再进入第二冷凝器10蒸发吸热,将制冷回水降至设定温度,最后经四通换向阀9进入单级压缩机8重新压缩成为高温高压的气体。
分流阀14A关闭,制冷回水从分流阀14的出口14B流出,经第二水泵13送入第二冷凝器10制冷,再送入水箱15。第三水泵16将水箱15中的冷水送入制冷末端。
三、除霜:
除霜模式下,复叠热泵循环停止工作。单级热泵循环四通换向阀9A与9B连通,9C与9D连通。单级热泵循环除霜模式的工作原理为:从单级压缩机8排出的高温高压气体进入第二蒸发器25进行冷凝放热,对蒸发器盘管进行除霜,高压气体随后通过第三节流阀11变为低温低压的液体,再进入第二冷凝器10蒸发吸热,吸收供暖回水的热量,最后经四通换向阀9进入单级压缩机8重新压缩成为高温高压的气体。
分流阀14A关闭,供暖回水从分流阀14的出口14B流出,经第二水泵13送入第二冷凝器10,再送入水箱15。
实施例2
本实施例中蒸汽压缩复叠热泵循环和单级热泵循环联合供暖***,包含复叠热泵循环,单级热泵循环和供水流路,结构如图3所示。主要结构包括图中低温压缩机1,高温压缩机2,第一冷凝器3,第二节流阀4,第一节流阀5,冷凝蒸发器6,第一蒸发器7,补气增焓压缩机8(8A为吸气口,8B为排气口,8C为补气口),四通换向阀9,第二冷凝器10,第三节流阀11,第一水泵12,第二水泵13,分流阀14,水箱15,第三水泵16,连接管17、18、19、20、21、22、23、24、26、27、28、29、30、31、34,第二蒸发器25,补气罐32,第四节流阀33。
与实施例1相比,本实施例中单级压缩机替换为补气增焓压缩机,除了具有吸气口8A和排气口8B,还增加了补气口8C。其中,吸气口8A通过连接管27与四通换向阀9的连接口9D相连,排气口8B通过连接管28与四通换向阀9的连接口9B相连,补气口8C通过连接管34与补气罐32相连。同时增加第四节流阀33,用于补气罐中过冷液体的节流。补气增焓压缩机8的使用可以实现两级压缩,从而降低排气温度,提升单级热泵循环的制热能力。
实施例2同样能实现冬季供暖、夏季制冷和除霜三种供暖,原理与实施例1相同。
应当说明的是,在实施例2中,补气增焓不限制于通过增加补气罐来实现,也可以通过增加经济器实现。
上述实施例中未完整展示制冷循环的所有部件,实施过程中,在制冷剂回路设置储液器、过滤器、干燥器、气液分离器等常见制冷辅件,均不能视为对本发明进行了实质性改进,应属于本发明保护范围。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种蒸汽压缩复叠热泵循环和单级热泵循环联合***,其特征在于,包括复叠热泵循环、单级热泵循环和供水流路;
所述复叠热泵循环包括相互换热式连接的低温级循环和高温级循环;
所述低温级循环与所述单级热泵循环结构式连接;
所述供水流路分别与高温级循环和单级热泵循环换热式连接,所述供水流路能够向外输出热水/冷水,以实现向外部的供暖/供冷;
所述低温级循环和高温级循环之间通过冷凝蒸发器(6)换热式连接;
所述低温级循环与所述单级热泵循环之间通过第一蒸发器(7)和第二蒸发器(25)结构式连接;
所述供水流路通过第一冷凝器(3)与所述高温级循环换热式连接;
所述供水流路通过第二冷凝器(10)与所述单级热泵循环换热式连接;
所述低温级循环包括依次连接的低温压缩机(1)、第一蒸发器(7)的第一换热通道、第一节流阀(5)、冷凝蒸发器(6)的第一换热通道,所述冷凝蒸发器(6)的第一换热通道与所述低温压缩机(1)连接,构成低温级循环;
所述高温级循环包括依次连接的高温压缩机(2)、第一冷凝器(3)的第一换热通道、第二节流阀(4)、冷凝蒸发器(6)的第二换热通道,所述冷凝蒸发器(6)的第二换热通道与所述高温压缩机(2)连接,构成高温级循环;
所述单级热泵循环包括依次连接的单级压缩机(8)、第二蒸发器(25)的第一换热通道、第三节流阀(11)、第二冷凝器(10)的第一换热通道;
所述单级热泵循环还包括四通换向阀(9),单级压缩机(8)的排气口8B与四通换向阀(9)的连接口9B连接,四通换向阀(9)的连接口9C与第二冷凝器(10)的第一换热通道连接,第二冷凝器(10)的第一换热通道与第三节流阀(11)连接,第二蒸发器(25)的第一换热通道与四通换向阀的连接口9A连接,四通换向阀(9)的连接口9D与单级压缩机(8)的吸气口8A连接,由此构成单级热泵循环;
所述供水流路包括第一水泵(12)、第二水泵(13)、分流阀(14)、水箱(15)、第三水泵(16)、第一冷凝器(3)的第二换热通道、第二冷凝器(10)的第二换热通道;
供水流路的回水被分流阀(14)分为两路,一路经第一水泵(12)送入第一冷凝器(3)的第二换热通道换热后进入水箱(15),另一路经第二水泵(13)送入第二冷凝器(10)的第二换热通道换热后送入水箱(15),水箱(15)中热水经第三水泵(16)送入采暖/制冷末端;
所述蒸汽压缩复叠热泵循环和单级热泵循环联合***能够实现冬季供暖、夏季制冷与除霜三种功能的切换;
根据环境工况和供暖需求,所述蒸汽压缩复叠热泵循环和单级热泵循环联合***可实现三种不同的供暖模式,包括单级热泵循环单独供暖模式、复叠热泵循环单独供暖模式、复叠热泵循环与单级热泵循环联合供暖模式。
2.根据权利要求1所述的一种蒸汽压缩复叠热泵循环和单级热泵循环联合***,其特征在于,所述单级热泵循环包括依次连接的补气增焓压缩机、第二蒸发器(25)的第一换热通道、第三节流阀(11)、第二冷凝器(10)的第一换热通道。
3.根据权利要求1所述的一种蒸汽压缩复叠热泵循环和单级热泵循环联合***,其特征在于,所述的第一蒸发器(7)与第二蒸发器(25)组合成为整体式换热器,共用同一组换热翅片,换热管路交叉跨排分布。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104567069A (zh) * | 2015-01-22 | 2015-04-29 | 北京万方同泰能源科技有限公司 | 一种单双级复叠式空气源热泵供暖*** |
CN104833087A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-08-12 | 南京理工大学 | 复叠式中高温空气源热泵热水机组 |
CN204787384U (zh) * | 2015-07-02 | 2015-11-18 | 湖北天能地源科技有限公司 | 新型压缩热泵*** |
CN108474605A (zh) * | 2015-12-21 | 2018-08-31 | 真实制造有限公司 | 具有用于碳氢化合物制冷剂的双回路蒸发器的制冰机 |
CN110260550A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-09-20 | 中国建筑科学研究院有限公司 | 复叠式高温热泵机组 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104567069A (zh) * | 2015-01-22 | 2015-04-29 | 北京万方同泰能源科技有限公司 | 一种单双级复叠式空气源热泵供暖*** |
CN104833087A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-08-12 | 南京理工大学 | 复叠式中高温空气源热泵热水机组 |
CN204787384U (zh) * | 2015-07-02 | 2015-11-18 | 湖北天能地源科技有限公司 | 新型压缩热泵*** |
CN108474605A (zh) * | 2015-12-21 | 2018-08-31 | 真实制造有限公司 | 具有用于碳氢化合物制冷剂的双回路蒸发器的制冰机 |
US20190360731A1 (en) * | 2018-05-23 | 2019-11-28 | Carrier Corporation | Refrigerant transfer control in multi mode air conditioner with hot water generator |
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