本實用新型涉及空氣源熱泵技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種兩級壓縮的變頻噴焓地板采暖熱泵裝置。
背景技術(shù):
在環(huán)境污染嚴重的當今,節(jié)能減排已經(jīng)成為必須要做的事情。
北方供暖是關(guān)系到國計民生的大事。尤其是黃河以北省市是必須采暖的區(qū)域,據(jù)估算每年冬季單純用于采暖所消耗的能源折合人民幣近700億元,占全國能源總消耗的1/4左右。其中集中供熱又占全國整體供熱的90%以上,所以集中供熱對我國的節(jié)能減排,能源高效利用起著舉足輕重的作用。
目前集中供暖鍋爐設(shè)備很多陳舊低效,管道系統(tǒng)老化、跑、漏、滴等造成熱量損失也不容低估。如果集中供暖形式改成分戶獨立計量或分戶獨立采暖形式,既可以避免極大浪費,又可以克服集中供暖無法合理分配熱量、呆板被動、冷熱不均不合理、收費困難等等弊端。而且人性化、個性化的分戶采暖形式使用戶自主控制采暖溫度和時間,已經(jīng)越來越被人們認識和接受。
空氣源熱泵,正是此形勢下最好的選擇:安裝方便、單獨計費容易、用戶自己設(shè)定合適的溫度。但必須克服低溫能力衰減大、能效低的缺陷。才能在北方高寒地方使用,適用面才能更廣。
本案正是通過多種技術(shù)手段,克服了空氣源熱泵低溫能力衰減大、能效低的缺陷,為空氣源熱泵采暖,進入千家萬戶,成為可能。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷,而提供一種空氣源熱泵裝置,實現(xiàn)-30oC環(huán)境溫度下,都能正常運行并有很高的效率,使得在北方高寒地方使用空氣源熱泵進行采暖,成為可能。
為實現(xiàn)本實用新型的目的所采用的技術(shù)方案是:
包括殼體、蒸發(fā)器、噴焓換熱器、儲液器、壓力傳感器、四通閥、壓縮機、冷凝器、壓縮機電加熱帶、噴焓回路節(jié)流裝置、主回路節(jié)流裝置、回熱管、變頻風機和變頻水泵,所述壓縮機的出口與四通閥上入口連接,所述冷凝器入口與四通閥右下出口連接,所述冷凝器出口與回熱管入口連接,所述噴焓換熱器主回路入口與回熱管出口連接,噴焓換熱器主回路出口與主回路節(jié)流裝置入口連接,所述主回路節(jié)流裝置出口與蒸發(fā)器入口連接,所述蒸發(fā)器出口與四通閥左下入口連接,所述四通閥中部出口與儲液器入口連接,所述儲液器出口與壓縮機第一吸氣口連接;所述噴焓換熱器副回路入口與噴焓回路節(jié)流裝置出口連接,所述噴焓回路節(jié)流裝置入口與冷凝器出口連接,所述噴焓換熱器副回路出口與壓縮機第二吸氣口連接;
所述壓縮機有兩個吸氣口和一個排氣口,壓縮機排氣口與四通閥連接,壓縮機主回路吸氣口通過儲液器與四通閥連接,所述噴焓換熱器副回路出口與壓縮機內(nèi)部第一級壓縮的排氣口連接,所述壓縮機電加熱帶包裹在壓縮機底部,所述壓力傳感器焊接在壓縮機與儲液器之間的連接管上,所述冷凝器冷媒入口與四通閥連接,冷凝器冷媒出口與回熱管入口連接,冷凝器出口連接安裝于用戶家庭的地暖管進口,冷凝器入口通過變頻水泵連接安裝于用戶家庭的地暖管出口。
所述蒸發(fā)器與回熱管合為一個整體,蒸發(fā)器放置于蒸發(fā)器底部。
所述殼體內(nèi)安裝變頻風機。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果是:
1、本實用新型的兩級壓縮變頻噴焓地板采暖熱泵是專門針對低環(huán)境溫度而設(shè)計的,低溫性能好,在-30oC環(huán)境溫度下都能進行地板采暖,極大擴展了熱泵產(chǎn)品的在我國的應(yīng)用區(qū)域。
2、本實用新型的兩級壓縮變頻噴焓地板采暖熱泵,低溫防御措施足,比常規(guī)熱泵在低環(huán)境溫度下能力衰減少20%以上。
3、本實用新型的兩級壓縮變頻噴焓地板采暖熱泵,采用正弦波驅(qū)動的變頻控制,解決了廣大農(nóng)村地方由于電壓低而導(dǎo)致熱泵啟動不了或運行不正常問題。
4、本實用新型的兩級壓縮變頻噴焓地板采暖熱泵,采用壓力感應(yīng)除霜,避免了熱泵除霜不了、除霜不干凈問題。
5、本實用新型的兩級壓縮變頻噴焓地板采暖熱泵,采用小管徑蒸發(fā)器設(shè)計,減少了熱泵系統(tǒng)的冷媒充灌量,更加節(jié)省、更加環(huán)保。
附圖說明
圖1所示為本實用新型的兩級壓縮變頻噴焓地板采暖熱泵的原理圖。
圖中: 1.蒸發(fā)器、2.噴焓換熱器、3.儲液器、4.壓力傳感器、5.四通閥、6.壓縮機、7.冷凝器、8.變頻水泵、9.壓縮機第二吸氣口、10.壓縮機電加熱帶、11.壓縮機第一吸氣口、12.噴焓回路節(jié)流裝置、13.主回路節(jié)流裝置、14.回熱管、15.變頻風機。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
圖1所示為本實用新型的兩級壓縮變頻噴焓地板采暖熱泵的原理圖,包括1.蒸發(fā)器、2.噴焓換熱器、3.儲液器、4.壓力傳感器、5.四通閥、6.壓縮機、7.冷凝器、12.噴焓回路節(jié)流裝置、13.主回路節(jié)流裝置、14.回熱管依次連接組成的熱泵系統(tǒng),圖中實線為制冷劑主回路的循環(huán)路徑,虛線為制冷劑副回路的循環(huán)路徑。制冷劑主回路循環(huán)為:所述壓縮機6的出口與所述四通閥5上入口連接,所述冷凝器7入口與四通閥5右下出口連接,所述冷凝器7出口與回熱管14入口連接,所述噴焓換熱器2主回路入口與回熱管14出口連接,噴焓換熱器2主回路出口與主回路節(jié)流裝置13入口連接,所述主回路節(jié)流裝置13出口與蒸發(fā)器1入口連接,所述蒸發(fā)器1出口與四通閥5左下入口連接,所述四通閥5中部出口與儲液器3入口連接,所述儲液器3出口與壓縮機第一吸氣口11連接,所述壓力傳感器4焊接在壓縮機與儲液器之間的連接管上,所述壓縮機電加熱帶10包裹在壓縮機底部。
制冷劑副回路循環(huán)為:所述噴焓換熱器2副回路入口與噴焓回路節(jié)流裝置12出口連接,所述噴焓回路節(jié)流裝置12入口與冷凝器7出口連接,所述噴焓換熱器2副回路出口與壓縮機第二吸氣口9連接。
冷凝器出口連接安裝于用戶家庭的地暖管進口,冷凝器入口通過變頻水泵8連接安裝于用戶家庭的地暖管出口。
使用時,制冷劑通過壓縮機6壓縮成高溫高壓氣體,通過四通閥5進入到冷凝器7中放熱,從而加熱用戶地暖管中的水,制冷劑在冷凝器7被冷卻成高壓中溫液體后,進入回熱管14被蒸發(fā)器1再冷卻,同時也保證蒸發(fā)器1與殼體底部永遠不會結(jié)冰,制冷劑在回熱管14再冷卻后,進入噴焓換熱器主回路,出來后通過主回路節(jié)流裝置13,節(jié)流后制冷劑變成低溫低壓液體,進入蒸發(fā)器1入口,在蒸發(fā)器1吸熱后,制冷劑依次通過四通閥5和儲液器3進入壓縮機第一吸氣口11,通過壓縮機5的第一、第二級壓縮后,再變成高溫高壓氣體,完成制冷劑主回路循環(huán)。
在外界環(huán)境低的時候,打開噴焓回路節(jié)流裝置12,進行制冷劑副回路循環(huán),保證制冷系統(tǒng)的吸氣量同時,降低排氣溫度、讓制冷系統(tǒng)更可靠。噴焓回路節(jié)流裝置12打開后,制冷劑高壓中溫液體通過副回路節(jié)流裝置12節(jié)流后變成低溫低壓液體,進入在噴焓換熱器2副回路入口,副回路制冷劑在噴焓換熱器2內(nèi)與主回路高壓中溫制冷劑進行換熱,變成低溫低壓氣體進入壓縮機第二吸氣口9,與壓縮機內(nèi)部第一級壓縮的制冷劑混合后,再通過壓縮機內(nèi)部第二級壓縮,最后變成高溫高壓氣體排出。完成制冷劑主副路循環(huán)。
在不同的外界環(huán)境下,變頻風機15自動調(diào)整轉(zhuǎn)速,高環(huán)境溫度下,變頻風機15轉(zhuǎn)速下降,保證熱泵系統(tǒng)不吸入過多的熱量而導(dǎo)致高壓保護,低環(huán)境溫度下,變頻風機15轉(zhuǎn)速升高,保證熱泵系統(tǒng)吸入足夠多的熱量,從而保證熱泵輸出的熱量足夠多。
冷凝器7可以供應(yīng)不同溫度的熱水介質(zhì),用戶根據(jù)不同的使用習慣而設(shè)定不同的溫度值,變頻水泵8根據(jù)不同的溫度設(shè)定值,自動調(diào)整轉(zhuǎn)速,滿足用戶需要同時,保證最節(jié)省電量。
本實用新型采用如下技術(shù):
第一,分級壓縮技術(shù)應(yīng)用——在一個熱泵系統(tǒng)上實現(xiàn)了兩級壓縮,該壓縮機有兩個氣缸,壓縮機吸氣后先經(jīng)過一次壓縮,排出去的氣體進入第二氣缸的吸氣口,再次壓縮后才經(jīng)過壓縮機的排氣口排出,能很好控制熱泵系統(tǒng)的壓縮比,使得低環(huán)境溫度下高水溫需求照樣滿足;
第二,使用直流變頻壓縮機——低環(huán)境溫度下能調(diào)高運行頻率,從而保障熱量輸出源源不斷,彌補熱泵系統(tǒng)冬天能力衰減問題;
第三,正弦波驅(qū)動變頻壓縮機——壓縮機運行效率更高,更平穩(wěn),噪聲更低,損耗更少;
第四,低溫噴焓技術(shù)應(yīng)用——低環(huán)境溫度下開啟壓縮機的第二個吸氣口進行補氣噴焓。增加壓縮機在低環(huán)境溫度下的吸氣量同時保證排氣溫度不高,熱泵系統(tǒng)運行更可靠,且能彌補熱泵冬天能力衰減問題;
第五,底盤熱管技術(shù)應(yīng)用——冷凝后的冷媒經(jīng)過蒸發(fā)器最底下的長U管,出來后再節(jié)流,確保蒸發(fā)器與機組底盤接觸的部位,在任何情況下都不結(jié)冰,整機可靠性進一步提高;
第六,冷媒壓力傳感除霜技術(shù)應(yīng)用——熱泵系統(tǒng)根據(jù)實際運行的壓力,進行除霜,而不是定時或定溫除霜,除霜更加徹底,更加準確,真正做到了“無霜不化”,杜絕了目前蒸發(fā)器沒有霜卻化霜的誤動作,保證實際制熱運行時間更長、熱量輸出更多;
第七,壓縮機油加熱技術(shù)應(yīng)用——在低環(huán)境溫度下,用加熱帶給壓縮機底部加熱,防止冷凍油溫下降、粘性增大而導(dǎo)致壓縮機啟動不良;
第八.小管徑蒸發(fā)器應(yīng)用——根據(jù)壓縮機特性及冷媒特性,為其匹配φ7管徑多排蒸發(fā)器,使得冷媒在熱泵系統(tǒng)內(nèi)流動狀態(tài)更穩(wěn)定、換熱更充分。
第九.變頻風機應(yīng)用——根據(jù)環(huán)境溫度的變化自動調(diào)整轉(zhuǎn)速,使得熱泵系統(tǒng)換熱器利用更充分同時保證低環(huán)境溫度下吸熱更多、更節(jié)能;
第十.變頻水泵應(yīng)用——根據(jù)用戶地暖管內(nèi)水溫的變化自動調(diào)整轉(zhuǎn)速,使得熱泵系統(tǒng)熱量供應(yīng)更平穩(wěn)、更節(jié)能。
以上十項抗低溫的技術(shù),確保機組低溫性能超群:最低工作環(huán)境溫度可達-30oC,極大擴展了產(chǎn)品的應(yīng)用區(qū)域范圍。
以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當指出的是,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。