CN203501551U - 一种同时用于地板采暖和生活热水的集成空气能热泵机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种同时用于地板采暖和生活热水的集成空气能热泵机组，包括增焓型压机、四通阀、一号换热器、二号换热器、三号换热器、气液分离器、冷媒加热器、储液器、一号水泵、二号水泵、地暖管和水箱，增焓型压机与三号换热器、四通阀连接，一号换热器、二号换热器、冷媒加热器与四通阀连接，冷媒加热器与气液分离器连接，气液分离器与增焓型压机连接；储液器与二号换热器、三号换热器、一号换热器连接；一号水泵与地暖管连接，地暖管与二号换热器连接，二号水泵与水箱连接，水箱与三号换热器连接。本实用新型结构设计合理，体积小，功能多，操作方便，能够有效地控制底板采暖和生活用水的加热。

Description

一种同时用于地板采暖和生活热水的集成空气能热泵机组

技术领域

本实用新型涉及一种同时用于地板采暖和生活热水的集成空气能热泵机组，主要用于生活用水的制热和地暖。

背景技术

热泵技术常运用于空调、热泵热水器等领域，市场常见的热泵，功能相对单一，如热泵热水器一般仅有制热水功能，空调一般仅有制冷、制热功能；常见的热泵一般水箱、水泵与主机不在同一箱体。在现化生活中，人们热泵设备要求越来越高，不仅需要功能多，还需要体积小巧、安装方便、操作简单。普通功能单一的热泵机组已无法满足现代家居的需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的同时用于地板采暖和生活热水的集成空气能热泵机组，集成空气能热泵机组功能多，体积小，能同时用于地板采暖和生活用水的加热。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种同时用于地板采暖和生活热水的集成空气能热泵机组，其特征在于：它包括增焓型压机、四通阀、一号换热器、二号换热器、三号换热器、气液分离器、冷媒加热器、储液器、一号水泵、二号水泵、地暖管和水箱，所述的四通阀设置有D接口、C接口、S接口和E接口，D接口与E接口连接，S接口与C接口连接；增焓型压机与三号换热器连接，增焓型压机与四通阀的D接口连接，一号换热器的与四通阀的C接口连接，二号换热器与四通阀的E接口连接，四通阀的S接口与冷媒加热器连接，冷媒加热器与气液分离器连接，气液分离器与增焓型压机连接。

所述的储液器设置有进液口和出液口，进液口与二号换热器连接，进液口与三号换热器连接，出液口与一号换热器连接；上述互相连接的结构之间均通过管路连接，形成整个制冷剂流程回路。

所述的增焓型压机与三号换热器连接的管路上设置有一号电磁阀，增焓型压机与四通阀D接口连接的管路上设置有二号电磁阀，三号换热器与储液器进液口连接的管路上设置有四号电磁阀。

所述一号水泵的一端与地暖管连接，另一端与二号换热器连接，地暖管与二号换热器连接，一号水泵、地暖管、二号换热器之间均通过管路连接，形成地暖水流程回路；

所述二号水泵的一端与水箱连接，另一端与三号换热器连接，水箱与三号换热器连接，二号水泵、水箱、三号换热器之间均通过管路连接，形成生活热水流程回路。

本实用新型所述连接储液器进液口和二号换热器、三号换热器的管路上设置有单向阀，所述连接储液器出液口和一号换热器的管路上设置有单向阀。

本实用新型所述连接储液器出液口的管路上设置有四号换热器，四号换热器的一端与出液口连接，另一端连接一个电子膨胀阀后与单向阀连接。

本实用新型所述的一号换热器为翅片换热器，翅片换热器上设置有风机。

本实用新型还设置有喷气增焓回路，喷气增焓回路包括所述的四号换热器和喷射击电磁阀、喷射电子膨胀阀，四号换热器的一端依次连接喷射击电磁阀、喷射电子膨胀阀后，与储液器的出液口连接，四号换热器的另一端与增焓型压机连接。

喷气增焓回路的工作原理：通过增焓型压机中间的压力吸气孔吸入一部分从四号换热器a₄接口出来的中间压力制冷剂气体，与经过部分压缩的制冷剂混合再压缩，实现以单台增焓型压机实现两级压缩，增加了冷凝过程中的制冷剂流量，加大了主循环回路的焓差，从而大大提高了增焓型压机的效率。

喷气增焓是在环境温度较低的情况下起作用。因增焓型压机在低蒸发温度下运行时，会发生以下问题：1、吸气比容增大，冷媒循环量减少，制热能力下降；2、压比增大，容积效率下降，增焓型压机输气量及能效显著下降；3、排气温度快速升高，使润滑油黏度急剧下降，影响增焓型压机润滑。当排气温度与润滑油闪点接近时，会使润滑油碳化。因此喷气增焓可以在增焓型压机的中间腔补充中压气体，增加排气量，降低排气温度，提升制热能力，使热泵热水器在低环境温度也能提供足够的制热能力。

本实用新型还设置有辅助热源回路，辅助热源回路设置有互相连接的除霜电磁阀和除霜毛细管，除霜毛细管冷媒加热器连接，除霜电磁阀与一号换热器连接。

辅助热源回路的工作原理：辅助热源回路开启时，部分低温低压制冷剂液体流经除霜电磁阀、除霜毛细管，到冷媒加热器，在冷媒加热器中吸收热量，蒸发为低温低压制冷剂气体，再到气液分离器，回到增焓型压机。在低温环境及化霜时，增加了冷媒加热器中的制冷剂流量，减小压比，提升制热能力，使热泵热水器在低环境温度及化霜时也能提供足够的制热能力，改善循环效率。

辅助热源回路在一下两种情况下起作用：1、机组在环境温度较低且环境湿度较大时运行，一定时间后，空气中的水蒸气会在一号换热器上结霜，为减少结霜对一号换热器蒸发效果的影响，机组必须把霜除去。2、环境温度过低时，造成一号换热器蒸发量急剧减少，此时开启辅助热源回路。

本实用新型与现有技术相比，具有以下明显效果：结构设计合理，体积小，功能多，操作方便，能够有效地控制底板采暖和生活用水的加热。 

附图说明

图1为本实用新型的结构流程图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：

参见图1，本实施例包括增焓型压机1、四通阀5、一号换热器6、二号换热器8、三号换热器4、气液分离器22、冷媒加热器23、储液器15、一号水泵27、二号水泵25、地暖管31和水箱24，所述的四通阀5设置有D接口、C接口、S接口和E接口，D接口与E接口连接，S接口与C接口连接；增焓型压机1与三号换热器4连接，增焓型压机1与四通阀5的D接口连接，一号换热器6的与四通阀5的C接口连接，二号换热器8与四通阀5的E接口连接，四通阀5的S接口与冷媒加热器23连接，冷媒加热器23与气液分离器22连接，气液分离器22与增焓型压机1连接。

所述的储液器15设置有进液口151和出液口152，进液口151与二号换热器8连接，进液口151与三号换热器4连接，出液口152与一号换热器6连接；上述互相连接的结构之间均通过管路30连接，形成整个制冷剂流程回路。

所述的增焓型压机1与三号换热器4连接的管路30上设置有一号电磁阀2，增焓型压机1与四通阀5D接口连接的管路30上设置有二号电磁阀3，三号换热器4与储液器15进液口151连接的管路30上设置有四号电磁阀10。

所述一号水泵27的一端与地暖管31连接，另一端与二号换热器8连接，地暖管31与二号换热器8连接，一号水泵27、地暖管31、二号换热器8之间均通过管路30连接，形成地暖水流程回路；

所述二号水泵25的一端与水箱24连接，另一端与三号换热器4连接，水箱24与三号换热器4连接，二号水泵25、水箱24、三号换热器4之间均通过管路30连接，形成生活热水流程回路。

本实施例中，连接储液器15进液口151和二号换热器8、三号换热器4的管路30上设置有三号单向阀13，所述连接储液器15出液口152和一号换热器6的管路30上设置有二号单向阀12。

本实施例中，连接储液器15出液口152的管路30上设置有四号换热器20，四号换热器20的一端与出液口152连接，另一端连接一个电子膨胀阀19后与二号单向阀12连接。

本实施例中，一号换热器6为翅片换热器，翅片换热器上设置有风机7。

本实施例还设置有辅助热源回路，辅助热源回路设置有互相连接的除霜电磁阀18和除霜毛细管21，除霜毛细管21冷媒加热器22连接，除霜电磁阀18与一号换热器6连接。

本实施例还设置有喷气增焓回路，喷气增焓回路包括所述的四号换热器20和喷射击电磁阀16、喷射电子膨胀阀17，四号换热器20的一端依次连接喷射击电磁阀16、喷射电子膨胀阀17后，与储液器15的出液口152连接，四号换热器20的另一端与增焓型压机1连接。

本实施例的工作原理：

本实施例包括制冷剂循环流程和水循环流程，以达到地板采暖和生活用水的制热的目的。

制冷剂循环流程的工作原理为：

（1）增焓型压机1的进口从气液分离器23吸入低温低压制冷剂气体，经过压缩从增焓型压机1的出口排出高温高压制冷剂气体；高温高压制冷剂气体分两路进入制冷剂循环流程，一路通过一号电磁阀2进入三号换热器4中，另一路通过二号电磁阀3进入四通阀5的D接口。

（2）进入三号换热器4的高温高压制冷剂气体在三号换热器4内部冷凝成中温高压制冷剂液体，中温高压制冷剂液体流出三号换热器4后，通过四号电磁阀10流向储液器15。

（3）进入四通阀5的高温高压制冷剂气体，由于四通阀5处于通电状态，高温高压制冷剂气体从D接口进入，E接口流出，流入二号换热器8，高温高压制冷剂气体在二号换热器8内部冷凝成中温高压制冷剂液体；中温高压制冷剂液体流出二号换热器8后，流向储液器15。

（4）第（2）步和第（3）步中流出的中温高压制冷剂液体在进入储液器15前汇合，经过三号单向阀13到储液器15的进液口151，并从储液器15的出液口152流出后，经过四号换热器20到电子膨胀阀19节流，变成低温低压制冷剂液体。

（5）低温低压制冷剂液体流经二号单向阀12后到一号换热器6，此时风机7处于通电状态，低温低压制冷剂液体在一号换热器6中蒸发，吸收空气中的热量变成低温低压制冷剂气体。

（6）一号换热器6流出的低温低压制冷剂气体，从四通阀5的C接口进入，S接口出来，进入冷媒加热器22，再流向气液分离器23；最后低温低压制冷剂气体重新进入增焓型压机1，如此循环。

图1中箭头为制冷剂流向。

水循环流程包括地暖水流程和生活热水流程。

地暖水流程的工作原理为：

（1）在一号水泵27的作用下，水流依次流经一号水泵27、二号换热器8、地暖管31，并以此循环，形成地暖水流程回路。

（2）制冷剂循环流程的第（3）步中，高温高压制冷剂气体在二号换热器8内部冷凝成中温高压制冷剂液体，制冷剂将热量传递给二号换热器8内部的40℃水，把40℃水加热成45℃水。

（3）此时一号水泵27处于通电状态，45℃水在一号水泵27的作用下流向地暖管31，45℃水流经地暖管31时将水里的热量传递到房间里，房间升温的同时，水温由45℃降到40℃，40℃水流在一号水泵27的作用下回到二号换热器8，重新进行循环升温。

图1中箭头为水流流向。

生活热水流程的工作原理为：

（1）在二号水泵25的作用下，水流依次流经二号水泵25、三号换热器4、水箱24，并以此循环，形成水流程回路。

（2）制冷剂循环流程的第（2）步中，高温高压制冷剂气体在三号换热器4内部冷凝成中温高压制冷剂液体，制冷剂将热量传递给三号换热器4内部的15℃水，把15℃水加热成20℃水。

（3）此时二号水泵25处于通电状态，20℃水在二号水泵25的作用下流向水箱24上部，水箱24底部15℃冷水经过在二号水泵25的作用下回到三号换热器4进行加热，重新进行循环升温；慢慢将水箱里的15℃冷水加热成55℃热水，供生活热水使用。

图1中箭头为水流流向。

本实施例可同时进行生活用水的加热和地板采暖，也可单独用于生活热水或地暖，只需控制一号电磁阀2和二号电磁阀3的开关即可。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，只要其零件未说明具体形状和尺寸的，则该零件可以为与其结构相适应的任何形状和尺寸；同时，零件所取的名称也可以不同。凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。

Claims (6)

1.一种同时用于地板采暖和生活热水的集成空气能热泵机组，其特征在于：它包括增焓型压机、四通阀、一号换热器、二号换热器、三号换热器、气液分离器、冷媒加热器、储液器、一号水泵、二号水泵、地暖管和水箱，所述的四通阀设置有D接口、C接口、S接口和E接口，D接口与E接口连接，S接口与C接口连接；增焓型压机与三号换热器连接，增焓型压机与四通阀的D接口连接，一号换热器的与四通阀的C接口连接，二号换热器与四通阀的E接口连接，四通阀的S接口与冷媒加热器连接，冷媒加热器与气液分离器连接，气液分离器与增焓型压机连接；

所述的储液器设置有进液口和出液口，进液口与二号换热器连接，进液口与三号换热器连接，出液口与一号换热器连接；上述互相连接的结构之间均通过管路连接，形成整个制冷剂流程回路；

所述的增焓型压机与三号换热器连接的管路上设置有一号电磁阀，增焓型压机与四通阀D接口连接的管路上设置有二号电磁阀，三号换热器与储液器进液口连接的管路上设置有四号电磁阀；

所述一号水泵的一端与地暖管连接，另一端与二号换热器连接，地暖管与二号换热器连接，一号水泵、地暖管、二号换热器之间均通过管路连接，形成地暖水流程回路；

所述二号水泵的一端与水箱连接，另一端与三号换热器连接，水箱与三号换热器连接，二号水泵、水箱、三号换热器之间均通过管路连接，形成生活热水流程回路。

2.根据权利要求1所述的同时用于地板采暖和生活热水的集成空气能热泵机组，其特征在于：所述连接储液器进液口和二号换热器、三号换热器的管路上设置有单向阀，所述连接储液器出液口和一号换热器的管路上设置有单向阀。

3.根据权利要求1或2所述的同时用于地板采暖和生活热水的集成空气能热泵机组，其特征在于：所述连接储液器出液口的管路上设置有四号换热器，四号换热器的一端与出液口连接，另一端连接一个电子膨胀阀后与单向阀连接。

4.根据权利要求1或2所述的同时用于地板采暖和生活热水的集成空气能热泵机组，其特征在于：它还设置有辅助热源回路，辅助热源回路设置有互相连接的除霜电磁阀和除霜毛细管，除霜毛细管冷媒加热器连接，除霜电磁阀与一号换热器连接。

5.根据权利要求3所述的同时用于地板采暖和生活热水的集成空气能热泵机组，其特征在于：它还设置有喷气增焓回路，喷气增焓回路包括所述的四号换热器和喷射击电磁阀、喷射电子膨胀阀，四号换热器的一端依次连接喷射击电磁阀、喷射电子膨胀阀后，与储液器的出液口连接，四号换热器的另一端与增焓型压机连接。

6.根据权利要求1或2所述的同时用于地板采暖和生活热水的集成空气能热泵机组，其特征在于：所述的一号换热器为翅片换热器，翅片换热器上设置有风机。

Images