[发明专利]一种低温空气源热泵机组

说明书

本发明公开了一种低温空气源热泵机组，包括有压缩机、四通换向阀、水侧换热器、第一过滤器、平衡罐、制热膨胀阀、第一单向阀、经济器、补气膨胀阀、制冷膨胀阀、第二单向阀、第二过滤器、空气侧换热器及气液分离器。本发明的一种低温空气源热泵机组，制热及制冷循环均采用经济器过冷及补气增焓回路，采用单向阀并联制热、制冷膨胀阀组件将制热及制冷的冷媒流路分离；使机组适应更宽广的运行环境温度范围，制热及制冷同时达到高效、稳定可靠。

技术领域

本发明涉及热泵空调领域，具体是一种低温空气源热泵机组。

背景技术

当今世界，节能与环保问题已成为各国政府关注的焦点。以燃煤为基础的供暖模式所带来的负面影响越来越不能适应社会可持续发展的要求。空气源热泵以其独特优点成为热泵诸多型式中应用最为广泛的一种，但是它的应用受到气候条件的约束。当环境温度低于- 10℃时,在实际使用时,会产生以下问题:1）制热量随着环境温度的下降而逐步衰减。随着环境温度的降低，蒸发温度随之下降，制冷剂吸气比容增大，压缩机吸气量迅速下降，从而减少热泵系统的制热量，不能满足室内最大采暖热负荷。而此时所需热量(房间热负荷)却随着环境温度的下降而迅速上升,因此系统的制热量将不能满足采暖热负荷需求。2）在低环境温度下,吸气压力低、制冷剂循环量小、压缩比大、排气温度高等问题,使机组运行的可靠性降低。低温热泵应运而生，它可以在-25℃以上的环境下可靠制热。

目前，常规低温空气源热泵机组通常设置经济器及补气支路，在制热时利用经济器进行过冷，并将补气输送至压缩机，从而拓宽机组应用低温环境范围并提高机组运行可靠性；而在制冷时，未采用经济器过冷及补气回路，因此未充分利用经济器及补气的作用。此外，常规低温空气源热泵通常采用四个单向阀及一个节流元件,或采用三个单向阀及两个节流元件，系统流程复杂且制冷剂流动阻力大。

发明内容 本发明的目的是针对上述问题，提供一种低温空气源热泵机组，实现低温、超低温宽温环境制热，高温环境制冷，达到空气源热泵宽温区工作，运转可靠、高效节能的目的。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种低温空气源热泵机组，其特征在于：包括压缩机、四通换向阀、水侧换热器、第一过滤器、第一单向阀、制冷膨胀阀、平衡罐、补气膨胀阀、具有四个端口的经济器、第二过滤器、第二单向阀、制热膨胀阀、空气侧换热器、气液分离器，其中压缩机的制冷剂出口通过管路与四通换向阀的第一个端口连接，四通换向阀的第二个端口通过管路与水侧换热器的一个制冷剂口连接，水侧换热器的另一个制冷剂口通过管路与第一过滤器一端端口连接，第一过滤器另一端端口通过管路与第一单向阀的进口连接，平衡罐旁路连通至第一过滤器与第一单向阀之间的管路，制冷膨胀阀通过管路与第一单向阀并联连通，第一单向阀的出口连接有两路支路管路，其中一路支路管路直接连接至经济器的第一个端口，另一路支路管路与补气膨胀阀一端端口连接，补气膨胀阀另一端端口通过管路与经济器的第三个端口连接，经济器的第四个端口通过管路与压缩机的补气口连接，经济器的第二个端口通过管路与第二单向阀的出口连接，第二单向阀的进口通过管路与第二过滤器一端端口连接，制热膨胀阀通过管路与第二单向阀并联连通，第二过滤器另一端端口通过管路与空气侧换热器的一个制冷剂口连接，空气侧换热器的另一个制冷剂口通过管路与四通换向阀的第四个端口连接，四通换向阀的第三个端口通过管路与气液分离器进口连通，气液分离器出口再通过管路与压缩机的制冷剂进口连通。

所述的一种低温空气源热泵机组，其特征在于：在机组制热时，水侧换热器作为凝器换热作用，而空气侧换热器作为蒸发器换热用；在机组制冷时，水侧换热器作为蒸发器换热用，而空气侧换热器作为冷凝器换热作用。

所述的一种低温空气源热泵机组，其特征在于：所述平衡罐制热时储存冷媒，制冷时释放冷媒。

所述的一种低温空气源热泵机组，其特征在于：所述水侧换热器是壳管式换热器、板式换热器、套管式换热器、盘管式换热器中任意一种的冷媒-载冷剂换热器。