[发明专利]一种高效的大温升两级节流中间冷却热泵热水机

说明书

技术领域

本发明涉及热水器领域，尤其是一种热泵热水机。

背景技术

热泵热水器由于节能环保的特点，在环境与能源问题日益严重尤其是雾霾危害加深的当下已成为具有广大市场前景的生活中必不可少的一种装置。然而热泵热水器毕竟还是需要消耗大量电能，因此提高热泵的效率是一个研究的重点与热点。此外，在我国东北、西北等地冬季温度较低，往往达到甚至超出了普通的热泵热水器的工作极限，因此扩大热泵热水机的工作范围，提高运行稳定性也是其改进的重要方向。

发明内容

为了克服已有热泵热水机的功耗较大、能效较低、工作范围不够广的不足，本发明提供一种有效降低功耗、提升能效、增大工作范围的高效的大温升两级节流中间冷却热泵热水机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高效的大温升两级节流中间冷却热泵热水机，包括高压压缩机、低压压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、第一气液分离器和蒸发器，所述高压压缩机的出口与所述第一冷凝器的制冷剂入口连通，所述第一冷凝器的制冷剂出口经过第一节流装置与所述第一气液分离器的第一入口连通，所述第一气液分离器的气体出口与所述高压压缩机的入口连通，所述第一气液分离器的液体出口经过单向阀与第二节流装置的入口连通，所述第二节流装置的出口与所述蒸发器的入口连通，所述蒸发器的出口与所述低压压缩机的入口连通，所述低压压缩机的出口分为两股，一股经过第一截止阀与第二冷凝器的制冷剂入口连通，所述第二冷凝器的制冷剂出口与所述第二节流装置的入口连通；另一股经过第二截止阀与所述第一气液分离器的第二入口连通；

总冷水进口通过水泵与第二冷凝器的冷水进口连通，所述第二冷凝器的热水出口与所述第一冷凝器的冷水进口连通，所述第一冷凝器的热水出口为总热水出口。

进一步，所述蒸发器的出口与第二气液分离器的入口连通，所述第二气液分离器的气体出口与所述低压压缩机的入口连通。

再进一步，所述高压压缩机的出口与第一油分离器入口连接，所述第一油分离器的油出口与所述高压压缩机的入口连通，所述第一油分离器的制冷剂出口与所述第一冷凝器的制冷剂入口连通；所述低压压缩机的出口与第二油分离器入口连接，所述第二油分离器的油出口与所述低压压缩机的入口连通，所述第二油分离器的制冷剂出口分为两股分别与第一截止阀的入口及第二截止阀的入口连接。

更进一步，所述第二冷凝器的制冷剂出口与所述蒸发器的入口之间设置化霜支管，所述化霜支管上安装第三截止阀。

所述蒸发器的出口经过第四截止阀与所述高压压缩机的入口连通，所述第一气液分离器的气体出口与第五截止阀的入口连通，所述第五截止阀的出口与第四截止阀出口、高压压缩机的入口均相连。

或者是：所述第二气液分离器的气体出口经过第四截止阀与所述高压压缩机的入口连通，所述第一气液分离器的气体出口与第五截止阀的入口连通，所述第五截止阀的出口与第四截止阀出口、高压压缩机的入口均相连。

本发明的有益效果主要表现在：

1、采用两级压缩两级节流，与单级热泵相比大大扩展了使用范围，提升了效率，并且将低压级压缩机排气冷却后再送入高压级压缩机，降低了高压级压缩机排气温度，可以制取温度更高的热水且提高系统稳定性；

2、相比已有的两级压缩热泵，巧妙地采用了两级加热热水，在热水温升较大时，可以一定程度减少高压压缩机的耗功，也就是进一步提升了系统能效。本质上来讲，现有的直热式热泵热水器具有较大的换热温差即产生较大的熵产，而循环式热泵热水器则会将冷水与热水混合同样造成了较大的熵产，而本发明则减少了上述熵产，提高了系统的热力学完善性；

3、在不同的季节、不同的外部条件下可以选择最合适的模式，最大限度地提升季节能效，并保证系统的稳定运行。部件简单管路灵活，通过少量的截止阀切换何以实现两级压缩两级加热模式、两级压缩一级加热模式、低压级压缩单级加热模式、高压级压缩单级加热模式以及热气旁通化霜模式。

附图说明

图1是一种高效的大温升两级节流中间冷却热泵热水机的示意图。

图2是另一种高效的大温升两级节流中间冷却热泵热水机的示意图。

图3是再一种高效的大温升两级节流中间冷却热泵热水机的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。