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CN201028866Y - 低气温空气源水源热泵装置 - Google Patents

低气温空气源水源热泵装置 Download PDF

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CN201028866Y CNU2007201010805U CN200720101080U CN201028866Y CN 201028866 Y CN201028866 Y CN 201028866Y CN U2007201010805 U CNU2007201010805 U CN U2007201010805U CN 200720101080 U CN200720101080 U CN 200720101080U CN 201028866 Y CN201028866 Y CN 201028866Y
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王全龄
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Abstract

一种低气温空气源水源热泵装置，由室外换热器、压缩机、四通换向阀、空气源水源能量耦合换热器的一次端和膨胀阀经制冷剂管路相连接组成空气源热泵；由水源热泵的水源端、水泵、电动阀和空气源水源能量耦合换热器的二次端经水循环管路相连接组成人工源热泵；由水泵、电动阀、水源热泵的制热输出端和空调末端设备经水循环管路相连接组成采暖系统；由相配合经水循环管路相连接的电动阀组成单空气源热泵采暖或制冷通路。本实用新型为水源热泵配置空气源热泵，用于获取空气中的低温能量，并通过空气源水源能量耦合换热器为水源热泵提供人工水源，供人工源水源热泵高效采暖、制冷运行。

Description

低气温空气源水源热泵装置
技术领域
本实用新型涉及水源热泵空调，具体涉及一种低气温空气源水源热泵装置。
背景技术
水源热泵空调是目前公认的高效、节能空调设备。但水源热泵空调在运行时需要有一个外界低温水源，目前水源热泵的低温水源获取主要是以埋设土壤换热管和打地下水井，然而埋设土壤换热管需要占用大面积土地，并且施工难度大，工程造价昂贵。用打地下水井获取低温水源，又存在着井水回灌困难和易造成地下水污染的问题。
发明内容
本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种利用空气源热泵获取空气中的低温能量，并通过空气源水源能量耦合换热器为水源热泵提供低温水源，供水源热泵高效供暖或制冷运行的低气温空气源水源热泵装置。
实现上述目的的技术方案是：一种低气温空气源水源热泵装置，它包括有水源热泵，其由室外换热器、压缩机、四通换向阀、空气源水源能量耦合换热器的一次端和膨胀阀经制冷剂管路相连接组成空气源热泵；由水源热泵的水源端、水泵、电动阀和空气源水源能量耦合换热器的二次端经水循环管路相连接组成人工源水源热泵；由水泵、电动阀、水源热泵的制热输出端和空调末端设备经水循环管路相连接组成采暖系统；由经水循环管路相连接相互配合设立的电动阀组成单空气源热泵采暖或制冷通路。
本实用新型的空气源水源能量耦合换热器为钎焊板式换热器、壳盘管式换热器、壳螺旋管式换热器、套管式换热器、螺旋板式换热器、或者是壳管式换热器。
本实用新型为水源热泵配置空气源热泵，用于获取空气中的低温热量，并通过空气源水源能量耦合换热器为水源热泵提供人工水源，供人工源水源热泵高效采暖、制冷运行，与现行的水源热泵空调相比较，具有如下优点：
1、避免了埋设土壤换热管和打地下水井带来的许多问题和不便；
2、设备费用低，空调运行效率高；
3、适合低温环境或高温环境高效采暖或制冷。
附图说明
附图是本低气温空气源水源热泵装置结构示意图。
具体实施方式
结合附图对本实用新型的具体实施方式进行说明。
如附图，本实用新型经串接压缩机2、四通换向阀3和电子膨胀阀5的制冷剂回路连接室外表冷式换热器1和空气源水源能量耦合换热器4的一次端，组成空气源热泵；经串接水泵7、电动阀8的水循环管路连接空气源水源能量耦合换热器4的二次端和水源热泵6的水源端组成人工源水源热泵；由串接水泵12、电动阀9的循环管路连接水源热泵6的制热输出端和空调末端设备13组成采暖系统；串接电动阀10和11的管路分别接于空气源水源能量耦合换热器4的二次端和水源热泵6的输出端及电动阀9与水泵12间的管路上，与电动阀8和9配合组成单空气源热泵采暖或制冷通路。
本实用新型冬季供热时，压缩机2排出的高温气态制冷剂经四通换向阀3的虚线通路将压缩热送至空气源水源能量耦合换热器4的一次端，经冷凝放热后变成液态制冷剂经膨胀阀5节流后送至室外换热器1，蒸发吸收室外空气中的低温热量，吸热后变成为气态制冷剂，经四通换向阀3的另一虚线通路回至压缩机2的吸气端，再次被压缩重复上述制冷循环，将空气中的热量源源不断地送至空气源水源能量耦合换热器4的二次端；与此同时，水源热泵6经常规的8只阀门或制冷剂四通换向阀将水源热泵运行在制热状态。此时水源热泵的水源水泵7工作，将水源水经电动阀8送至空气源水源能量耦合换热器4的二次端，经水源热泵6的水源侧回至水源水泵7，将空气源热量变成人工水源热量，经水源热泵6吸热后，高效率地向采暖系统供热采暖。其采暖路径是由采暖循环水泵12将水源热泵6输出的采暖热水经电动阀9至水源热泵供热输出端至空调末端设备13，经末端设备13向室内供热采暖运行。
夏季制冷时，视室外空气温度高低，如果室外气温超过45℃时，宜采用空气源和水源热泵联合运行，如果室外气温低于45℃以下时，宜采用由单空气源热泵组成制冷运行。此时，四通换向阀3换向，虚线通路关闭，实线通路接通，由压缩机2排出的高温气态制冷剂经四通换向阀实线通路至室外换热器1，将压缩热释放在空气中，冷却后由气态变成为液态，经膨胀阀5节流后送至空气源水源能量耦合换热器4的一次端，蒸发吸收二次端水中的热量，吸热后变成气态制冷剂经四通换向阀另一实线通路送至压缩机2的吸气端，再次被压缩重复上述制冷循环。此时的冷媒水系统由水泵12经电动阀11至空气源水源能量耦合换热器4的二次端，经电动阀10至空调末端的风机盘管等制冷设备13回至水泵12，完成冷媒水的循环。将冷媒水中所吸收的室内热量源源不断地经空气源热泵排放至室外大气中，完成由空气源热泵组成的夏季单级制冷运行。
本实用新型的室外换热器可以是表冷式换热器，也可以采用其它类型的空气换热器，膨胀阀5和水源热泵6内的膨胀阀宜采用电子膨胀阀。当室外气温低于-15℃以下时，压缩机2宜采用R404a或R502制冷剂，且要采用变频或增、卸载方式，改变其制冷量，以期稳定水源热泵的可靠运行。
空气源水源能量耦合换热器宜采用钎焊板式、壳盘管式、壳螺旋管式、套管式、螺旋板式或壳管式等其它多种形式的换热器。
本实用新型的水源热泵6可以与空气源共同安装在一个室外机箱内，也可以分别安装在室内机房内。室外部分的换热器和管道应作保温处理。电动阀8、9、10、11也可以是电磁阀或其它类型的转换阀门。
本实用新型冬季室外气温较高时，也可以采用上述制冷形式的单空气源热泵采暖运行，由控制系统控制四通换向阀3和电动阀8、9、10、11完成，其工作过程和原理由于属常规技术，不作赘述。

Claims (2)

1.一种低气温空气源水源热泵装置，包括有水源热泵(6)，其特征是：由室外换热器(1)、压缩机(2)、四通换向阀(3)、空气源水源能量耦合换热器(4)的一次端和膨胀阀(5)经制冷剂管路相连接组成空气源热泵；由水源热泵(6)的水源端、水泵(7)、电动阀(8)和空气源水源能量耦合换热器(4)的二次端经水循环管路相连接组成人工源水源热泵；由水泵(12)、电动阀(9)、水源热泵(6)的制热输出端和空调末端设备(13)经循环管路相连接组成采暖系统；经水循环管路相连接的电动阀(10)和(11)配合电动阀(8)和(9)组成单空气源热泵采暖或制冷通路。
2.根据权利要求1所述的低气温空气源水源热泵装置，其特征是：所述的空气源水源能量耦合换热器(4)为钎焊板式换热器、壳盘管式换热器、壳螺旋管式换热器、套管式换热器、螺旋板式换热器或者是壳管式换热器。
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