[发明专利]可回收过冷能量的空气源热泵系统

说明书

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种可回收过冷能量的空气源热泵系统。

背景技术

空气源热泵机组遵循逆卡诺循环运行。在常规的热泵循环中，压缩机排出高温高压的制冷剂蒸汽，进入冷凝器，在冷凝器中与水换热后变成中温高压的饱和制冷剂液体，饱和制冷剂液体继续在冷凝器中与水换热降温，变成中温高压的过冷制冷剂液体(通常情况下，过冷度越大，制冷剂在蒸发器中的吸热能力越强)；

然后经过膨胀阀的节流降压作用，成为低温低压的汽液两相混合物进入蒸发器，制冷剂在蒸发器中定压蒸发，直到全部成为低温低压的制冷剂饱和蒸汽后，继续在蒸发器中吸收部分热量，产生3～5℃的过热度，然后从蒸发器中流出，进入气液分离器，最后在回到压缩机完成整个循环。

因此，传统的热泵循环，制冷剂在冷凝器中需要有部分过冷，在蒸发器中需要产生一定的过热。这两个过程所能带来的换热量增加十分有限(换热主要依靠蒸发过程和冷凝过程中的汽化和液化潜热，温度变化带来的显热交换量很少)，但是却占据了一部分蒸发器和冷凝器的换热面积，降低了换热器的利用率。

发明内容

提供一种包含可回收过冷能量的空气源热泵系统，能够有效回收过冷所释放的热量用于辅助蒸发和产生过热，在不增加蒸发器和冷凝器面积的情况下，获得更大的换热量和换冷量，从而提升系统在低温和高温工况下的性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

可回收过冷能量的空气源热泵系统，包括压缩机、蒸发器、冷凝器及膨胀阀，其特征在于：所述系统还包括辅助蒸发罐，所述辅助蒸发罐内设置有过冷盘管、进气管及出气管，所述过冷盘管的两端分别与冷凝器的出口和膨胀阀的进口连接，所述进气管与蒸发器的出口连接，所述出气管与压缩机的进口连接。

本发明还存在以下特征：

所述辅助蒸发罐还包括罐体，所述过冷盘管、进气管及出气管均设置在罐体内。

所述出气管呈平行布置的弯管结构，所述出气管的弯曲位置处设置有油过滤网，所述出气管的一端与罐体连通，所述出气管的另一端向上延伸与压缩机的进口连接。

所述过冷盘管呈螺旋管状结构。

与现有技术相比，本发明具备的技术效果为：本系统可以回收制冷剂液体在过冷过程中所释放的热量，用来将蒸发器出口的制冷剂加热成过热态，从而避免在冷凝器中产生过冷和在蒸发器中产生过热，使换热器的面积得到更加充分的利用，由于过热蒸汽的温度远低于水温，过冷液体的温度在低环境温度时远高于环境温度，因此两者换热能带来更好的过冷和过热效果，提高空气源热泵机组的性能。

附图说明

图1是可回收过冷能量的空气源热泵系统的结构示意图；

图2是辅助蒸发罐的剖视图。

具体实施方式

结合图1和图2，对本发明作进一步地说明：

可回收过冷能量的空气源热泵系统，包括压缩机10、蒸发器20、冷凝器30及膨胀阀40，所述系统还包括辅助蒸发罐50，所述辅助蒸发罐50内设置有过冷盘管51、进气管52及出气管53，所述过冷盘管51的两端分别与冷凝器30的出口和膨胀阀40的进口连接，所述进气管52与蒸发器20的出口连接，所述出气管53与压缩机10的进口连接；

结合图1所示，本系统中的压缩机10排出高温高压的制冷剂蒸汽，进入冷凝器30，在冷凝器30中与水换热后变成中温高压的饱和制冷剂液体，饱和制冷剂液体进入辅助蒸发罐50的过冷盘管51中，变成中温高压的过冷制冷剂液体，然后经过膨胀阀40的节流降压作用，成为低温低压的汽液两相混合物进入蒸发器20，制冷剂在蒸发器20中定压蒸发，大部分汽化后，从进气管52进入辅助蒸发罐50，在腔体中与过冷盘管51内的饱和制冷剂液体换热，完全汽化成饱和制冷剂蒸汽，继续产生3～5℃的过热度成为过热蒸汽后，从出气管53流出，进入压缩机10完成整个循环。

本系统可以回收制冷剂液体在过冷过程中所释放的热量，用来将蒸发器20出口的制冷剂加热成过热态，从而避免在冷凝器30中产生过冷和在蒸发器20中产生过热，使换热器的面积得到更加充分的利用，由于过热蒸汽的温度远低于水温，过冷液体的温度在低环境温度时远高于环境温度，因此两者换热能带来更好的过冷和过热效果，提高空气源热泵机组的能效。

作为本发明的优选方案，所述辅助蒸发罐50还包括罐体54，所述过冷盘管51、进气管52及出气管53均设置在罐体54内；

上述的罐体54将上述的过冷盘管51、进气管52及出气管53包覆起来，从而实现对各路的制冷剂进行热交换。