[实用新型]一种低温空气源地源双源热泵机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及热泵技术领域，尤其涉及一种低温空气源地源双源热泵机组。

背景技术

当前，能源紧缺与环境污染已经成为制约全球可持续发展的两个突出问题，引起世界各国越来越广泛的关注。另外，随着社会的发展和人民生活水平的提高，用于采暖空调及制取生活用热水方面的能耗占能源总量的比例越来越大。为此，大力开发和有效利用可再生能源已成为各国的优先发展战略。空气中的能源和地能用于采暖、空调符合“温度对口、梯级利用”的科学用能原则，属于可再生清洁能源，拥有巨大的应用市场和前景，其开发和有效利用越来越受到广泛的重视。

空气源热泵以空气作为冷热源，结构简单，安装使用方便，可以充分利用空气中的能源，是一种高效、节能的空调设备。但在冬季室外气温过低时，空气源热泵系统蒸发温度过低，COP急剧下降，系统能耗升高，甚至不能正常启动，不能满足正常供暖要求。

地源热泵系统主要利用储存于地表浅层近乎于无限、不受地域限制的低焓热能，属于可再生能源利用技术，具有高效节能、低运行成本和良好的社会环保效益等优点。但我国由于巨大的地域差异，使得大部分地区的建筑物在一年之中的冷、热负荷相差甚大，造成土壤吸、排热不平衡，无法保证地源热泵系统的高效节能，不利于热泵的长期稳定运行，也会对生态环境造成一定影响。

现有技术中已存在多种类型的双源热泵机组，同时使用空气源和地源作为冷热源，一般包括风冷热泵装置和水源热泵装置，和一个可为用户提供循环水的外部水循环装置，和一个可在风冷热泵装置的第二换热器与水源热泵装置的蒸发器之间形成水循环的内部水循环装置。当室外温度低于-5℃时，风冷热泵的第二换热器起冷凝器作用，其产生的热水作为水源热泵的低温热源，在室外温度低于-10℃时，系统仍可以正常稳定运行，但该类型的双源热泵机组是通过风冷热泵和水源热泵两级串联产生高温热水，没有解决低温环境风冷热泵机组制热能力衰减和可靠性问题，系统效率低。

现有技术中还存在另一种类型的双源热泵装置，利用一个气-液双源复合式换热器，该换热器设计了空气和水两种介质通道，可同时利用地能和空气两种资源。但是该复合式换热器的两种介质采用同一蒸发温度，在低温环境下空气介质通道蒸发能力衰减，不仅无法吸收空气中的热量，甚至还会恶化水介质通道的蒸发吸热。

发明内容

针对上述现有技术的缺点和不足，本实用新型旨在解决低温环境下空气源热泵制热能力衰减和地源热泵土壤吸排热不平衡问题，充分利用现有空气源热泵及地源热泵的成熟技术和优点，而提供一种新型的低温空气源地源双源热泵机组。本实用新型的热泵机组既可有效利用空气作为辅助热源，解决土壤吸排热不平衡问题，又可以解决空气源热泵冬季供热运行效率低、运行稳定性和可靠性差等技术难题，达到提高机组能效比和运行可靠性的目的。

本实用新型所述问题是由以下方案解决的：

一种新型低温空气源地源双源热泵机组，包括低压压缩机、高压压缩机、四通换向阀、制冷剂-水换热器、制冷剂-空气换热器、制冷剂-地源水换热器、一级膨胀阀和二级膨胀阀，其特征在于，

所述低压压缩机包括一个吸气口和一个排气口，所述高压压缩机包括吸气口Ⅰ、吸气口Ⅱ和一个排气口，所述低压压缩机的排气口与所述高压压缩机的吸气口Ⅰ连通，

所述制冷剂-水换热器包括制冷剂侧部分和水侧部分，

所述制冷剂-地源水换热器包括制冷剂侧部分和地源水侧部分，

所述制冷剂-空气换热器包括制冷剂侧部分和空气侧部分，

所述四通换向阀包括四个接口，分别为接口Ⅰ、接口Ⅱ、接口Ⅲ和接口Ⅳ，接口Ⅰ、接口Ⅱ分别与所述高压压缩机的吸气口Ⅱ、排气口连通，接口Ⅲ经制冷剂管路与所述制冷剂-水换热器的制冷剂侧部分的一端连通，接口Ⅳ经制冷剂管路与所述制冷剂-地源水换热器的制冷剂侧部分的一端连通，

其中，

所述制冷剂-水换热器的制冷剂侧部分的另一端与所述一级膨胀阀的一端连通，所述一级膨胀阀的另一端连通两个并联的制冷剂流路，其中一个制冷剂流路经所述二级膨胀阀、所述制冷剂-空气换热器的制冷剂侧部分后与所述低压压缩机的吸气口连通，另一个制冷剂流路经所述制冷剂-地源水换热器的制冷剂侧部分与所述四通换向阀的接口Ⅳ连通；

所述制冷剂-水换热器的水侧部分的两端与用户循环水管路连通；

所述制冷剂-地源水换热器的地源水侧部分的两端与土埋管中的地源水循环管路连通。

优选地，所述制冷剂-空气换热器的制冷剂侧部分的两端均设置有控制阀。