一种多通道独立节流热泵系统技术方案

本发明专利技术提供了一种多通道独立节流热泵系统，其特征在于所述冷凝器包括X路冷凝支路冷凝器的入口侧设有气相分流器，实现将压缩机输出的高温高压制冷剂分配到X路冷凝支路；蒸发器上设有X路蒸发支路，冷凝器的X路冷凝支路分别独立连接节流部件，形成独立的X路节流支路，X路节流支路分别与X路蒸发支路相连接；蒸发器在出口处设有气相集流器，实现将X路蒸发支路输出的制冷剂汇集，并通过气液分离器后送入压缩机；压缩机的排气出口后增加设置n路旁路支路分别与n路蒸发支路的入口相连接，每个旁路支路上分别设有一个电磁阀。简化传统模式系统部件数量，节约配件成本；不停机交替分区使用热气旁通化霜和回油，提升用户端对热能需求的稳定性。

A multi-channel independent throttling heat pump system

【技术实现步骤摘要】
一种多通道独立节流热泵系统
本专利技术涉及空气源热泵设备领域，更具体地说涉及一种多通道独立节流热泵系统。
技术介绍
空气源热泵系统由于其优异的节能特性在制冷、制热和烘干等领域得到了广泛的应用。常规的热泵系统一般以空气，也可以为水为热源，制冷剂通过在侧发侧的蒸发器中吸收空气中的低温热源进行蒸发，在进入到压缩机，通过压缩机压缩成高温高压气体，再排出到冷凝侧，在冷凝器发生冷凝，进行排热，实现制热。常规制热热泵系统主要包括压缩机、低通开关、气液分离器、四通阀、集气侧、蒸发器、轴流风机、分液侧、电子膨胀阀和冷凝器，之间通过制冷剂管道进行连接。制冷剂经过冷凝器后冷凝为液体制冷剂，经过电子膨胀阀后，在蒸发器的分液侧进行分液进入蒸发器，在蒸发器内，通过换热部件吸收周边空气的热量发生蒸发，再集气侧进行汇集，通过四通阀、气液分离器和低压开关后进入压缩机，再压缩机中被压缩为高温高压气体，再经过四通阀控制进入冷凝器，高温高压状态的制冷剂气体在冷凝器内发生冷凝，对外释放热量，实现供热。这种组成的热泵系统存在如下缺点：1.冷凝后高温高压的液态制冷剂流经节流膨胀阀后，通过分流头(分液侧)分配到蒸发器各流路，此时的分液方式存在压降损失、相当于降低了蒸发温度。再者分液头安装要求较高，稍微倾斜可导致分液不均匀，不能充分利用蒸发器进行蒸发。2.蒸发器结霜时，系统需要切换四通阀流向进行除霜。此时对使用侧造成热、冷突变现象，(即冷凝侧变成蒸发侧)给用户造成不舒适现象。3.在蒸发侧，蒸发温度越低(流体温度越低)，压缩机润滑油流径时，由于油的特性，温度越低越粘稠，致使油在蒸发器中流动速度变慢，蒸发器会积聚大量润滑油。严重时可导致压缩机缺油运行，机械磨损加剧。再者润滑油附着于铜管内表面，增大了换热热阻，不利于蒸发器换热，直接降低了制热能力。4.由于蒸发侧需要除霜，系统需要频繁开启，此时增加了压缩机瞬时启动的回液风险和零部件频繁开启的机械磨损，整理来讲降低了产品的使用寿命.
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何提供一种可实现在单循环下实现除霜，减少低温启动的次数提高系统的稳定性和系统的使用寿命。为了解决以上问题本专利技术提供了一种多通道独立节流热泵系统，包括压缩机、气液分离器、冷凝器和蒸发器，其特征在于所述冷凝器包括X路冷凝支路，X>1，所述冷凝器的入口侧设有气相分流器，实现将压缩机输出的高温高压制冷剂分配到X路冷凝支路；所述蒸发器上设有X路蒸发支路，所述冷凝器的X路冷凝支路分别独立连接节流部件，形成独立的X路节流支路，X路节流支路分别与X路蒸发支路相连接；所述蒸发器在出口处设有气相集流器，实现将X路蒸发支路输出的制冷剂汇集，并通过气液分离器后送入压缩机；所述压缩机的排气出口后增加设置n路旁路支路分别与n路蒸发支路的入口相连接，每个旁路支路上分别设有一个电磁阀，n>0且n<X,X和n为正整数。所述的多通道独立节流热泵系统，其特征在于所述X路蒸发支路相邻排布，选择间隔1、2或3个蒸发支路设置一个旁路支路。所述的多通道独立节流热泵系统，其特征在于所述的在压缩机入气口前部、压缩机排气出口后部、冷凝器的换热器的入口处、冷凝器的换热器的出口处和\或各路蒸发支路的出口处设有温度传感器。所述的多通道独立节流热泵系统，其特征在于所述冷凝器和蒸发器上的换热器为壳管式换热器，所述冷凝器对实现输入的水加热，所述蒸发器实现吸收输入的水的热量。所述的多通道独立节流热泵系统，其特征在于所述冷凝器和蒸发器上的换热器为翅片式换热器，所述冷凝器对实现输入的空气加热，所述蒸发器实现吸收输入的空气的热量。所述的多通道独立节流热泵系统，其特征在于包括正常制热模式、除霜模式和智能负载调节模式。所述的多通道独立节流热泵系统，其特征在于控制关闭所有旁路支路上的电磁阀，所有从压缩机排出的高温高压制冷剂分别流入到X路冷凝支路，发生冷凝，并通过设置在冷凝器上的换热器实现对换热器外面的空气或水释放热量。所述的多通道独立节流热泵系统，其特征在于周期性的控制打开所有旁路支路上的电磁阀一段时间，后继续保持电磁阀，关闭所有旁路支路，当打开旁路支路上的电磁阀是，从压缩机出来的高温高压制冷剂直接输入到全部或部分蒸发器，实现对蒸发器的除霜。所述的多通道独立节流热泵系统，其特征在于监控各路蒸发支路的温度，当监控到第i路蒸发支路的温度达到预先设置的结霜阈值时，则启动第i路蒸发支路对应的旁路支路或相邻的旁路支路的电磁阀，控制旁路支路打开直到第i路蒸发支路的温度达到或超过预先设置的关闭阈值。所述的多通道独立节流热泵系统，其特征在于通过手动或自动设置系统输出能量等级，以满负荷负载制热能力为参考，根据负载实际所需热能，选择设置相比与满负荷负载制热能力的百分比，通过控制开启旁路支路上的电磁阀的时间来实现控制调节系统输出能量等级。实施本专利技术具有如下有益效果：1、简化传统模式系统部件数量，节约配件成本，提升经济价值；2、交替分区使用热气旁通化霜，可实现化霜不停机，提升用户端对热能需求的稳定性和舒适性供给；3、本系统制热循环可进行部分能量调节(下行调节)，也正因为可以调节，系统能更大范围的允许冷凝侧结垢(污垢)程度，为用户正常提供供热能力；3、本系统为单向循环，不存在传统逆向循环问题(逆向除霜)，大大减少了低温启动的次数，压差换向(四通阀)启动次数，为系统的零部件寿命，同时系统靠运行从系统设计上规避了许多风险；4、本系统制热循环可进行部分能量调节(下行调节)，无论是定频压缩机(下行调节)用于该系统还是变频压缩机(上行调节)用于该系统，相比传统系统，都可以更好的、更精准的适应用能侧的需求。比如温度的精度提升、制热量需求的预算供给等等。为适应外界参数量，本系统提供更多的可学习适应方式；5、本系统在排气侧——气体分流和在回气侧——气体集流，主要是更容易均匀分配流量，避免了传统(液相流分配)液相分配需要压降式分配结构，基本上无节流压损产生，使得蒸发侧，蒸发温度提升，利于热泵系统换热。附图说明图1是换热器为壳管式换热器和翅片式换热器的多通道独立节流热泵系统连接示意图；图2是换热器都为翅片式换热器的多通道独立节流热泵系统连接示意图；图3是多通道蒸发器示意图；图4是多通道独立节流热泵系统携带多负载的能量分配示例。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1是换热器为壳管式换热器和翅片式换热器的多通道独立节流热泵系统连接示意图；图2是换热器为翅片式换热器的多通道独立节流热泵系统连接示意图。多通道独立节流热泵系统主要包括压缩机A、气液分离器B、冷凝器C和蒸发器D，在压缩机A和气液分离器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多通道独立节流热泵系统，包括压缩机、气液分离器、冷凝器和蒸发器，其特征在于所述冷凝器包括X路冷凝支路，X>1，所述冷凝器的入口侧设有气相分流器，实现将压缩机输出的高温高压制冷剂分配到X路冷凝支路；所述蒸发器上设有X路蒸发支路，所述冷凝器的X路冷凝支路分别独立连接节流部件，形成独立的X路节流支路，X路节流支路分别与X路蒸发支路相连接；所述蒸发器在出口处设有气相集流器，实现将X路蒸发支路输出的制冷剂汇集，并通过气液分离器后送入压缩机；所述压缩机的排气出口后增加设置n路旁路支路分别与n路蒸发支路的入口相连接，每个旁路支路上分别设有一个电磁阀，n>0且n<X,X和n为正整数。/n

【技术特征摘要】
1.一种多通道独立节流热泵系统，包括压缩机、气液分离器、冷凝器和蒸发器，其特征在于所述冷凝器包括X路冷凝支路，X>1，所述冷凝器的入口侧设有气相分流器，实现将压缩机输出的高温高压制冷剂分配到X路冷凝支路；所述蒸发器上设有X路蒸发支路，所述冷凝器的X路冷凝支路分别独立连接节流部件，形成独立的X路节流支路，X路节流支路分别与X路蒸发支路相连接；所述蒸发器在出口处设有气相集流器，实现将X路蒸发支路输出的制冷剂汇集，并通过气液分离器后送入压缩机；所述压缩机的排气出口后增加设置n路旁路支路分别与n路蒸发支路的入口相连接，每个旁路支路上分别设有一个电磁阀，n>0且n<X,X和n为正整数。


2.根据权利要求1所述的多通道独立节流热泵系统，其特征在于所述X路蒸发支路相邻排布，选择间隔1、2或3个蒸发支路设置一个旁路支路。


3.根据权利要求2所述的多通道独立节流热泵系统，其特征在于所述的在压缩机入气口前部、压缩机排气出口后部、冷凝器的换热器的入口处、冷凝器的换热器的出口处和\或各路蒸发支路的出口处设有温度传感器。


4.根据权利要求3所述的多通道独立节流热泵系统，其特征在于所述冷凝器和蒸发器上的换热器为壳管式换热器，所述冷凝器对实现输入的水加热，所述蒸发器实现吸收输入的水的热量。


5.根据权利要求3所述的多通道独立节流热泵系统，其特征在于所述冷凝器和蒸发器上的换热器为翅片式换热器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，李相宏，
申请(专利权)人：深圳市派沃新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44