[发明专利]热泵系统

说明书

本发明公开了一种热泵系统。该热泵系统选用二氧化碳作为系统循环冷媒，压缩机、二氧化碳气体冷却器、蒸发器串联，油气分离装置连接在压缩机与蒸发器之间，二氧化碳气体管路设置在油气分离装置与压缩机之间，回油管路与二氧化碳气体管路并联设置，且回油管路能够选择性地将油气分离装置的排油口连通至压缩机的吸油口，回油管路上设置有回油加热装置和通断阀，回油管路配置成：在液位下降至压缩机的设计液位时，回油加热装置开启，在液位下降至压缩机的液位下限时，通断阀开启，压缩机开始回油，设计液位高于液位下限。根据本发明的热泵系统，通过设置回油管路，能够实现快速回油，提高冷媒循环量，保证热泵系统在低温工况下能够高效、稳定运行。

技术领域

本发明涉及热泵技术领域，具体而言，涉及一种以二氧化碳作为系统循环冷媒的空气源热泵系统。

背景技术

在人类能源危机和环境危机的双重压力下，节能减排已经成为人们备受关注的话题。热泵是一种基于逆卡诺循环的高效节能装置，其从低位热源中吸取热量，并将热量传递给高位热源。对于常用的二氧化碳(即CO2)空气源热泵来讲，由于地区温度的原因，其在北方地区的应用受到了一定限制，主要是由于冬季机组融霜和压缩机回油有一定的困难。

目前小功率热泵机组不需要设置专门的回油装置，靠制冷剂流动惯性回油。大功率热泵机组通过设置回油电磁阀和储油罐定期回油。但是对于低温工况运行时，油的粘度较大，以及CO2空气源热泵运行压力较高，对回油电磁阀的耐压、耐冻要求较高，由于回油电磁阀技术限制，导致CO2空气源热泵机组回油的问题严重，压缩机作为热泵机组的主要部件之一，回油出现问题，将直接影响机组稳定运行，严重时会导致压缩机缺油而烧坏，并且低温运行时回油温度较低，将使得压缩机腔体温度受回油温度的影响而下降，影响压缩机正常运行。与此同时系统随着室外温度的降低，系统制冷剂循环量下降较快，影响加热热水的效果，无法满足正常热水量的需求，机组性能参数降低。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种热泵系统，能够实现快速回油，保证热泵系统稳定运行。

根据本发明实施例的热泵系统选用二氧化碳作为系统循环冷媒，所述热泵系统包括：压缩机；二氧化碳气体冷却器，所述二氧化碳气体冷却器具有冷却器进口和冷却器出口，所述冷却器进口与所述压缩机的排气口相连；蒸发器，所述蒸发器具有蒸发器进口和蒸发器出口，所述蒸发器进口与所述冷却器出口相连；油气分离装置，所述油气分离装置连接在所述压缩机与所述蒸发器出口之间；二氧化碳气体管路，所述二氧化碳气体管路设置在所述油气分离装置的出气口与所述压缩机的吸气口之间；以及回油管路，所述回油管路与所述二氧化碳气体管路并联设置，且所述回油管路能够选择性地将所述油气分离装置的排油口连通至所述压缩机的吸油口，所述回油管路上设置有回油加热装置和通断阀，所述回油管路配置成：在液位下降至所述压缩机的设计液位时，所述回油加热装置开启，在液位下降至所述压缩机的液位下限时，所述通断阀开启，所述压缩机开始回油，在液位上升至所述压缩机的液位上限时，所述回油加热装置和所述通断阀同时关闭，所述设计液位高于所述液位下限，所述液位上限高于所述设计液位。

根据本发明实施例的热泵系统，通过设置回油管路，能够实现快速回油，提高冷媒循环量，保证热泵系统在低温工况下能够高效、稳定运行，由此，热泵系统具有很强的实用性，可以在严寒地区使用，从而扩大了热泵系统的应用环境，有利于加速其推广应用。

具体地，所述回油加热装置包括：进油口、出油口和加热件，所述进油口与所述油气分离装置的排油口相连，所述出油口与所述压缩机的吸油口相连。

进一步地，所述进油口的高度低于所述出油口的高度。

根据本发明的一些实施例，所述进油口与所述出油口之间形成油加热腔体，所述加热件设置在所述油加热腔体内。

可选地，所述加热件为电加热棒。

可选地，所述通断阀为电磁通断阀。