[实用新型]一种水路耦合复叠式低温风冷热泵系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及环境温度调节设备领域，具体涉及一种水路耦合复叠式低温风冷热泵系统。

背景技术

热泵作为解决供热问题的替代手段，从技术和经济角度都具有较大的优势。热泵技术是一种利用低品位的热量，例如：空气、水( 包括：地表水、地下水等)、太阳能、土壤、废热等热量，转换为高品位的热量， 例如供暖的热量。

目前，随着社会经济的发展，越来越多的风冷式热泵机组被人们所采用。冷热泵机组是由压缩机、换热器、节流器、吸热器等装置构成的一个循环系统。

冷媒在压缩机的作用下在系统内循环流动。它在压缩机内完成气态的升压升温过程（温度高达100℃），它进入换热器后与风进行热量交换，被冷却并转化为流液态，当它运行到吸热器后，液态迅速吸热蒸发再次转化为气态，同时温度下降至零下20℃～30℃，这时吸热器周边的空气就会源源不断地将低温热量传递给冷媒。

冷媒不断地循环就实现了空气中的低温热量转变为高温热量并加热冷水过程。

目前，公开号为CN102022858A的中国专利公开了一种热回收型风冷热泵机组，它包括第一和第二制冷剂循环系统；第一制冷剂循环系统包括第一压缩机、第一四通阀、第二四通阀、第一空气侧翅片式换热器、空调侧换热器、第一气液分离器、全热回收换热器、热水循环水泵和保温水箱以及阀；第二制冷剂循环系统包括第二压缩机、第三四通阀、第四四通阀、第二空气侧翅片式换热器、空调侧换热器、第三储液器、第二气液分离器、部分热回收换热器和保温水箱以及阀。

这种热回收型风冷热泵机组虽然能够保证热量有效回收再利用，又保护环境免受热污染、环保节能，但是它仅通过风冷系统进行热交换，其使用范围和制热、制冷量范围具有局限性，如果环境温度极低，会影响其使用效果，热回收的经济性较低。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种水路耦合复叠式低温风冷热泵系统，其具有能够根据使用环境切换运行模式，实现稳定运行和经济化热回收的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种水路耦合复叠式低温风冷热泵系统，包括风冷热泵机组，所述风冷热泵机组内设有水冷机组，风冷热泵机组包括依次连接的风冷压缩机、风冷翅片管换热器、风冷蒸发器和风冷换热器，水冷机组包括设于风冷翅片管换热器底盘上依次串联设置的水冷换热器、水侧蒸发器和水侧冷凝器，以及分别与它们连通的水冷压缩机，水侧蒸发器与风冷换热器通过第一水路管道并联，水侧冷凝器与风冷换热器通过第二水路管道并联连接，第一水路管道和第二水路管道上设有用于控制水路管道开闭的阀门组。

通过采用上述技术方案，可以将风冷热泵机组和水冷热泵的水路耦合，形成复叠式制冷系统。同时，风冷热泵机组带有风冷换热器以实现热回收功能，两相配合能够使其在高温水源热泵的工况下运行。

也能够现夏季运行并联制冷和并联制热，冬季运行风冷热泵和水源热泵的并联制热，还可以实现冬季运行风冷热泵和水源热泵的复叠式制热运行。根据环境温度的不同，有多达七种运行模式进行切换，尤其适用于极低环境温度下提供可靠稳定的热泵系统运行。如此整套系统可以实现最经济化的热回收，提供稳定的制冷、制热作用。

进一步设置：所述水侧蒸发器上连通有冷冻进水管和冷冻出水管，水侧冷凝器上连通有热出水管和热进水管。

通过采用上述技术方案，需要制冷时，风冷热泵机组和水冷机组均运行在空调制冷模式下，水冷蒸发器和风冷蒸发器提供冷冻出水，两台机组同时进行制冷并提供冷冻水。

进一步设置：所述第一水路管道连接热出水管和冷冻进水管，第二水路管道连接热进水管和冷冻出水管。

通过采用上述技术方案，风冷热泵机组运行在制热模式下，风冷换热器提供进行制热并提供热水，并通过热出水管和热进水管将热水输送到水冷机组的水侧蒸发器内；水冷冷水机组运行在制冷循环模式下，通过制冷循环，水冷机组的水侧冷凝器可以提供更高温度的热水和更高的制热量。

进一步设置：所述阀门组包括设置在第一水路管道上的水路蝶阀A和水路蝶阀B，还包括设置在第二水路管道上的水路蝶阀C和水路蝶阀D。

进一步设置：所述风冷换热器的出水口连接在水路蝶阀A和水路蝶阀B之间，风冷换热器的进水口连接在水路蝶阀C和水路蝶阀D之间。

进一步设置：所述风冷蒸发器的热水进出口分别连通至水侧冷凝器的热出水管和热进水管上，并分别通过水路蝶阀E和水路蝶阀F进行启闭控制。