[实用新型]一种采用双过冷模式的低环温空气源热泵系统

说明书

本实用新型公开了一种采用双过冷模式的低环温空气源热泵系统，涉及制冷与空调设备领域，该系统内设置有过冷型经济器回路和翅片盘管专用过冷回路两种制冷剂过冷回路；制冷运行时，制冷剂通过过冷型经济器回路获得过冷能力增效；制热运行时，制冷剂先经翅片盘管过冷段与室外空气热交换得到过冷，然后通过过冷型经济器回路再次获得过冷，保证系统在低环温的情况下能获得较好的过冷能力，实现系统在低环温运行时的稳定制热。本实用新型的有益效果为：改善翅片盘管通风换热效果，延长机组除霜周期，增强制热运行可靠性；采用制热二次过冷模式，提升机组制热性能，特别适合于低环温空气源热泵机组应用，有助于该类机组在北方煤改电推广应用。

技术领域

本实用新型涉及制冷与空调设备的领域，具体涉及一种采用双过冷模式的低环温空气源热泵系统。

背景技术

空气源热泵是一种无需安装机房，不需要冷却水，利用空气为热源，可冷暖两用的空调设备，因空气随时随地可以获取利用，安装与使用方便，空气源热泵在舒适性空调领域得到广泛应用。但空气源热泵在环温10℃以下运行时，翅片盘管表面会积霜，机组需定期除霜，影响机组制热效果，同时随环温下降，压缩机排气量下降，制热能力会衰减，适合于我国长江流域以南夏热冬暖地区使用，在黄河以北地区，普通空气源热泵机组基本上不能使用。

近年来，空气源热泵机组采用经济器增效新技术，大幅提升低环温下制热能力，拓展低环温适用能力，涡旋压缩机采用EVI喷气增焓的经济器技术后，热泵机组已从普通机组的环温-10℃下限拓展至最低环温-25℃，单机双级压缩的螺杆压缩机机组适应的最低环温甚至可达到-35℃以下。目前，我国北方地区大力推行煤改电清洁采暖，低环温强热型热泵机组占据主流，应用势头非常强劲。

现有的低温强热型空气源热泵机组，采用经济器增效技术，一般应用过冷型经济器系统，辅回路由电磁阀、辅回路节流阀及单向阀组成，辅回路制冷剂经节流后形成的低温低压流体，在经济器内部流道内蒸发吸热，高效冷却主回路内来自上游冷凝器的液态制冷剂，在经济器出口主回路制冷剂获得较大的过冷度，国标标准制冷工况运行时过冷度可达10℃以上，制热运行工况可达15℃以上。普通机组过冷度一般为5℃，在采用经济器过冷后，明显提升了过冷度，因此显著提高机组能力。

但低温应用型空气源热泵机组，随环温的下降，机组制热能力衰减很大，主要原因是压缩机排气量即制冷循环流量下降较大，经济器的使用可提高流量10％以上，但无法逆转其下降趋势。如以采用EVI喷气增焓12匹R410A压缩机为例，在使用侧出水温度41℃，环温0℃时压缩机排气量为201.3g/s，环温-12℃时为89.6g/s，环温-20℃时为68.7g/s，环温-25℃时为52g/s。从以上看，随环温下降，压缩机排气量下降非常大，即制冷剂循环流量在下降，而制热运行时翅片盘管换热器与经济器均相当于蒸发器，存在制冷剂循环流量分配问题，机组控制中难于兼顾调节两个蒸发器同时获得较好的换热效果，特别是低环温运行时，因机组制冷循环流量较小，这种分配更加困难，有时出现经济器回路无法获得过冷度，有时出现翅片盘管换热器流量过小换热能力很差，这均导致机组制热性能发挥差。

在冬季低环温下，机组冷凝器出口制冷剂温度与室外空气存在较大温差，例如冷凝器出口制冷剂温度40℃，在空气侧-15℃时，则有55℃温差，存在风冷冷却制冷剂的利用价值。针对低环温下经济器过冷增效方式，使用时在经济器过冷度与翅片盘管换热器的换热效果间难于达到平衡，从而影响实际增效效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种采用双过冷模式的低环温空气源热泵系统，能实现空气源热泵机组全工况高效运行，特别是在低环温下高效可靠制热运行。