空气源热泵系统技术方案

本发明专利技术提供一种空气源热泵系统，包括压缩机、翅片换热器、壳管换热器、气液分离器，壳管换热器包括气管、液管、换热管以及分液装置，还包括四通阀，四通阀分别与压缩机、气液分离器、翅片换热器、气管连通，翅片换热器通过孔口板和第一单向阀与分液装置连通；翅片换热器通过膨胀阀和第二单向阀与液管连通；第一单向阀用于翅片换热器向分液装置的单向导通；第二单向阀用于液管向翅片换热器的单向导通。通过本发明专利技术的运用，系统无需增加液态制冷剂的储液器，从而节约成本；除霜结束不会有大量液态制冷剂流回压缩机；制冷模式时，冷媒走壳程无需吸气过热度，提高吸气压力和制冷模式运行效率；系统整体使用阀门少，可靠性高。

Air source heat pump system

【技术实现步骤摘要】
空气源热泵系统
本专利技术涉及一种空气源热泵系统。
技术介绍
空气源热泵系统制热模式长时间运行时，翅片表面结霜。通过系统参数(温度、压力等)侦测出翅片结霜，满足除霜条件后，系统进入除霜模式。现有系统在退出除霜时易出现大量液态制冷剂回到压缩机或暂存在气液分离器中，增加成本且不利于系统可靠性。空气源热泵系统制冷模式运行时，一般采用干式壳管换热器做蒸发器，此时冷媒走壳管换热器的管程(换热管管内)，壳程走水或其他载冷剂。考虑各管程两相态制冷剂分配不均匀问题，现有技术比较常见通过膨胀阀的调节作用保证一定吸气过热度。造成过热段换热效率差，成本高；另外造成由于吸气过热度存在，吸气压力偏低，系统效率差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术在化霜模式结束后液态制冷剂回流到压缩机、吸气压力和系统制冷效率差的缺陷，提供一种空气源热泵系统。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种空气源热泵系统，包括压缩机、翅片换热器、壳管换热器、与所述压缩机连通的气液分离器，其特点在于，所述壳管换热器包括气管、液管、换热管以及分液装置，所述空气源热泵系统还包括一四通阀，所述四通阀分别与所述压缩机、所述气液分离器、所述翅片换热器、所述气管连通，其中，所述翅片换热器通过孔口板和第一单向阀与所述分液装置连通；同时所述翅片换热器通过膨胀阀和第二单向阀与所述液管连通；所述第一单向阀用于所述翅片换热器向所述分液装置的单向导通；所述第二单向阀用于所述液管向所述翅片换热器的单向导通。四通阀切换气体制冷剂流向，可以通过控制器的电气控制，完成制冷、制热、除霜模式的切换。本方案中壳管换热器兼做制冷制热模式的换热器、储存系统液态制冷剂、制冷模式的气液分离器，因此系统无需增加液态制冷剂的储液器，从而节约成本；除霜结束不会有大量液态制冷剂流回压缩机；制冷模式时，冷媒走壳程无需吸气过热度，提高吸气压力和制冷模式运行效率；系统整体使用阀门少，可靠性高。较佳地，所述分液装置位于所述换热管的上方。较佳地，所述分液装置包括喷淋管以及分液盘。较佳地，所述喷淋管设置于所述分液盘的上方。较佳地，所述膨胀阀为电子膨胀阀。较佳地，所述膨胀阀为热力膨胀阀。较佳地，所述换热管为铜管。较佳地，所述节流装置为孔口板。孔口板作为节流装置，具有成本低的优点。孔口板保证正常工况，液态冷媒可全部通过或少量串气，保证制冷剂不堆积在翅片换热器中，节流后变为气液两相制冷剂。较佳地，所述壳管换热器包括喷液管，所述喷液管通过一喷液电磁阀与所述压缩机连通。喷液电磁阀用于压缩机电机温度高时，降低电机温度；制冷模式及除霜过程中，随压缩机排气抛出的润滑油在壳管换热器累积，运行时间断开启，用于收回压缩机润滑油。本专利技术的积极进步效果在于：通过本专利技术的运用，系统无需增加液态制冷剂的储液器，从而节约成本；除霜结束不会有大量液态制冷剂流回压缩机；制冷模式时，冷媒走壳程无需吸气过热度，提高吸气压力和制冷模式运行效率；系统整体使用阀门少，可靠性高。附图说明图1为本专利技术较佳实施例的空气源热泵系统结构示意图。图2为本专利技术较佳实施例的壳管换热器结构示意图。图3为图2中的A-A方向剖视示意图。具体实施方式下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本专利技术。如图1-图3所示，本专利技术包括一种空气源热泵系统，包括压缩机1、翅片换热器4、壳管换热器5、与压缩机1连通的气液分离器2，其特点在于，壳管换热器5包括气管53、液管54、换热管58以及分液装置，空气源热泵系统还包括一四通阀3，四通阀3分别与压缩机1、气液分离器2、翅片换热器4、气管53连通，其中，如图1所示，翅片换热器4通过孔口板8和第一单向阀71与分液装置连通；同时翅片换热器4通过膨胀阀6和第二单向阀72与液管54连通；第一单向阀71用于翅片换热器4向分液装置的单向导通；第二单向阀72用于液管54向翅片换热器4的单向导通。四通阀3切换气体制冷剂流向，可以通过控制器的电气控制，完成制冷、制热、除霜模式的切换。本方案中壳管换热器5兼做制冷制热模式的换热器、储存系统液态制冷剂、制冷模式的气液分离器2，因此系统无需增加液态制冷剂的储液器，从而节约成本；除霜结束不会有大量液态制冷剂流回压缩机1；制冷模式时，冷媒走壳程无需吸气过热度，提高吸气压力和制冷模式运行效率；系统整体使用阀门少，可靠性高。如图2和图3所示，壳管换热器5还包括出水口57和进水口56，分液装置位于换热管58的上方，分液装置包括喷淋管51以及分液盘52。喷淋管51设置于分液盘52的上方。本实施例的膨胀阀6为电子膨胀阀或者热力膨胀阀。换热管58为铜管。节流装置为孔口板8。孔口板8作为节流装置，具有成本低的优点。孔口板8保证正常工况，液态冷媒可全部通过或少量串气，保证制冷剂不堆积在翅片换热器4中，节流后变为气液两相制冷剂。如图2所示，壳管换热器5包括喷液管55，喷液管55通过一喷液电磁阀9与压缩机1连通。喷液电磁阀9用于压缩机1电机温度高时，降低电机温度；制冷模式及除霜过程中，随压缩机1排气抛出的润滑油在壳管换热器5累积，运行时间断开启，用于收回压缩机1润滑油。空气源热泵系统有三种运行模式，罗列如下：一、制热模式：1、压缩机1排气通过四通阀3进入壳管换热器5壳程，与用户热水换热后，变为高压液态制冷剂；2、高压制冷剂通过单向阀后，膨胀阀6通过调节阀门开度，追气分进气的吸气过热度，节流后变为气液两相制冷剂；3、气液两相制冷剂在翅片换热器4管内从环境中吸热变为气态制冷剂，通过四通阀3进入气液分离器2，最后进入压缩机1吸气，完成制热模式的一个循环。二、制冷模式：1、压缩机1排气通过四通阀3进入翅片换热器4管内，与环境空气换热后，变为高压液态制冷剂；2、由于单向阀的存在，液态制冷剂只能走孔口板8，孔口板8设计时保证正常工况，液态冷媒可全部通过或少量串气，保证制冷剂不堆积在翅片换热器4中，节流后变为气液两相制冷剂；3、气液两相制冷剂通过壳管换热器5的分液装置，从壳程均匀的滴到壳管换热器5的换热管58上，从用户需求冷冻水中吸热变为气态制冷剂，通过四通阀3进入气液分离器2，最后进入压缩机1吸气，完成制冷模式的一个循环。三、除霜模式：1、控制器侦测系统吸气饱和温度≤a*环境温度+b时，四通阀3切换，系统进入除霜模式；2、除霜前：压缩机1排气接壳管、气分进气接翅片；除霜过程中：气分进气接壳管、压缩机1排气接翅片；退出除霜后：压缩机1排气接壳管、气分进气接翅片。3、除霜过程中，压缩机1排气通过四通阀3进入翅片换热器4管内与翅片结霜换热，翅片结霜变为液态水排掉，制冷剂由高压气态变为高压液态制冷剂；4、除霜过程中，由于单向阀的存在，液态制冷剂只能走孔口板8，孔口板8设计时保证正常工况，液态冷媒可全部通过或少量串气，保证制冷剂不堆积在翅片换热器4中，节流后变为气液两相制冷剂；5、除霜过程中，气液两相制冷剂通过壳管换热器5的分液装置，从壳程均匀的滴到壳管换热器5的换热管58上，从用户需求冷冻水中吸热变为气态制冷剂，通过四通阀3进入气液分离器2，最后进入压缩机1吸气，完成制热模式的一个循环。虽然以上描述了本专利技术的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本专利技术的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气源热泵系统，包括压缩机、翅片换热器、壳管换热器、与所述压缩机连通的气液分离器，其特征在于，所述壳管换热器包括气管、液管、换热管以及分液装置，所述空气源热泵系统还包括一四通阀，所述四通阀分别与所述压缩机、所述气液分离器、所述翅片换热器、所述气管连通，其中，所述翅片换热器通过节流装置和第一单向阀与所述分液装置连通；同时所述翅片换热器通过膨胀阀和第二单向阀与所述液管连通；所述第一单向阀用于所述翅片换热器向所述分液装置的单向导通；所述第二单向阀用于所述液管向所述翅片换热器的单向导通。

【技术特征摘要】
1.一种空气源热泵系统，包括压缩机、翅片换热器、壳管换热器、与所述压缩机连通的气液分离器，其特征在于，所述壳管换热器包括气管、液管、换热管以及分液装置，所述空气源热泵系统还包括一四通阀，所述四通阀分别与所述压缩机、所述气液分离器、所述翅片换热器、所述气管连通，其中，所述翅片换热器通过节流装置和第一单向阀与所述分液装置连通；同时所述翅片换热器通过膨胀阀和第二单向阀与所述液管连通；所述第一单向阀用于所述翅片换热器向所述分液装置的单向导通；所述第二单向阀用于所述液管向所述翅片换热器的单向导通。2.如权利要求1所述的空气源热泵系统，其特征在于，所述分液装置位于所述换热管的上方。3.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乐民，张恩启，杨凯远，项嘉杰，
申请(专利权)人：上海柯茂机械有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31