本發(fā)明涉及熱泵熱水設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種低溫空氣源熱泵制高溫熱水設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前，熱泵熱水設(shè)備已經(jīng)普遍用于替代煤、電，為生活取暖、洗澡等需熱水的家庭和經(jīng)營場所，其功能是制取熱水，用于取暖和浴室。一般的熱泵熱水設(shè)備需的環(huán)境溫一般在+5℃以上或有其他熱源（如水地源，廢熱回收），主機制熱運行時有較好能效比，水溫才能達到用戶要求的設(shè)定值（45℃），在南方地區(qū)使用較好。在我國北方地區(qū)冬天氣溫寒冷環(huán)境溫度（-15℃）較低，還有些工業(yè)設(shè)備需高溫熱水（70℃以上），同時為了環(huán)保需要，煤改電工程等，用一般熱泵機組制熱，在環(huán)溫接近0℃或蒸發(fā)溫度很低的情況下，達不到制取高溫熱水要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種低溫空氣源熱泵制高溫熱水設(shè)備，可以在低溫環(huán)境下提供高溫熱水。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種低溫空氣源熱泵制高溫熱水設(shè)備，包括有空氣源熱泵、水源熱泵、熱交換水箱和循環(huán)水泵，其特征在于：所述的空氣源熱泵包括有第一壓縮機、第一板式冷凝器、經(jīng)濟器、輔路電子膨脹閥、補氣電磁閥、儲液器、過濾器、主路電子膨脹閥、風冷式蒸發(fā)器和汽液分離器，所述第一壓縮機的輸出端與所述第一板式冷凝器的氟系統(tǒng)輸入端相連，所述第一板式冷凝器的氟系統(tǒng)輸出端與所述經(jīng)濟器的一個輸入端相連，所述經(jīng)濟器的一個輸出端連接有第一、第二支路，其中第一支路與所述的輔路電子膨脹閥的輸入端相連，所述輔路電子膨脹閥的輸出端與所述經(jīng)濟器的另一個輸入端相連，所述經(jīng)濟器的另一個輸出端與所述補氣電磁閥的輸入端相連，所述補氣電磁閥的輸出端與所述第一壓縮機的補氣口相連；第二支路與所述儲液器的輸入端相連，所述儲液器的輸出端與所述過濾器的輸入端相連，所述過濾器的輸出端與所述主路電子膨脹閥的輸入端相連，所述主路電子膨脹閥的輸出端與所述風冷式蒸發(fā)器的輸入端相連，所述風冷式蒸發(fā)器的輸出端與所述汽液分離器的輸入端相連，所述汽液分離器的輸出端與所述第一壓縮機的回氣口相連；

所述的水源熱泵包括有第二壓縮機、第二板式冷凝器、干燥過濾器、液路電磁閥、熱力膨脹閥和板式蒸發(fā)器，所述第二壓縮機的輸出端與所述第二板式冷凝器的氟系統(tǒng)輸入端相連，所述第二板式冷凝器的氟系統(tǒng)輸出端與所述干燥過濾器的輸入端相連，所述干燥過濾器的輸出端與所述液路電磁閥的輸入端相連，所述液路電磁閥的輸出端與所述熱力膨脹閥的輸入端相連，所述熱力膨脹閥的輸出端與所述板式蒸發(fā)器的氟系統(tǒng)輸入端相連，所述板式蒸發(fā)器的氟系統(tǒng)輸出端與所述第二壓縮機的輸入端相連；

所述熱交換水箱的出水端與所述循環(huán)水泵的輸入端相連，所述循環(huán)水泵的輸出端與所述第一板式冷凝器的水側(cè)輸入端相連，所述第一板式冷凝器的水側(cè)輸出端與所述板式蒸發(fā)器的水側(cè)輸入端相連，所述板式蒸發(fā)器的水側(cè)輸出端與所述熱交換水箱的進水端相連。

所述的低溫空氣源熱泵制高溫熱水設(shè)備，其特征在于：所述第一、二壓縮機均為熱泵壓縮機，所用制冷劑分別為r410a和r134a。

空氣源熱泵的專用控制器在環(huán)境溫度較低時，通過輔助電子膨脹閥和電磁閥補氣增焓加熱，以保證加熱熱水；水源熱泵的專用控制器在進出水均為高溫時，第二壓縮機能正常工作，通過熱交換水箱和循環(huán)水泵，用第一板式冷凝器加熱水輸入到板式蒸發(fā)器中，提高水源熱泵輸入的水源溫度，進一步通過熱泵系統(tǒng)循環(huán)工作使水源熱泵能高溫出水。

空氣源熱泵與水源熱泵疊加復合制熱，控制上采用二個控制器聯(lián)動控制，用主機進出水傳感器控制熱水溫度。

本發(fā)明通過專用制冷劑r410a和熱泵壓縮機采用低溫補氣增焓技術(shù)，在低溫（-15℃）空氣下，很容易用空氣源制取（20℃-30℃）熱水，然后通過熱交換水箱和循環(huán)水泵將熱水供給高溫水源熱泵機組作為水源，高溫水源熱泵機組同時采用專用制冷劑r134a和專用高溫熱泵壓縮機制取高溫熱水（70℃以上），機組采用專用控制器控制水溫，壓縮機，水泵，風扇及系統(tǒng)的各種保護，并具備485接口可模塊化控制和遠程監(jiān)控。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明通過空氣源熱泵在低溫環(huán)境（-15℃）下，提供中溫熱水（20℃-30℃）供給水源熱泵作為水源，由高溫水源熱泵機組加熱后，熱水側(cè)向用戶提供70℃以上高溫熱水，實現(xiàn)了在低溫環(huán)境下提供高溫熱水。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

參見圖1，一種低溫空氣源熱泵制高溫熱水設(shè)備，包括有空氣源熱泵、水源熱泵、熱交換水箱13和循環(huán)水泵12，空氣源熱泵包括有第一壓縮機7、第一板式冷凝器8、經(jīng)濟器10、輔路電子膨脹閥9、補氣電磁閥11、儲液器1、過濾器2、主路電子膨脹閥3、風冷式蒸發(fā)器4（帶風機5）和汽液分離器6，第一壓縮機7的輸出端與第一板式冷凝器8的氟系統(tǒng)輸入端相連，第一板式冷凝器8的氟系統(tǒng)輸出端與經(jīng)濟器10的一個輸入端相連，經(jīng)濟器10的一個輸出端連接有第一、第二支路，其中第一支路與輔路電子膨脹閥9的輸入端相連，輔路電子膨脹閥9的輸出端與經(jīng)濟器10的另一個輸入端相連，經(jīng)濟器10的另一個輸出端與補氣電磁閥11的輸入端相連，補氣電磁閥11的輸出端與第一壓縮機7的補氣口相連；第二支路與儲液器1的輸入端相連，儲液器1的輸出端與過濾器2的輸入端相連，過濾器2的輸出端與主路電子膨脹閥3的輸入端相連，主路電子膨脹閥3的輸出端與風冷式蒸發(fā)器4的輸入端相連，風冷式蒸發(fā)器4的輸出端與汽液分離器6的輸入端相連，汽液分離器6的輸出端與第一壓縮機7的回氣口相連；

水源熱泵包括有第二壓縮機19、第二板式冷凝器18、干燥過濾器17、液路電磁閥16、熱力膨脹閥15和板式蒸發(fā)器14，第二壓縮機19的輸出端與第二板式冷凝器18的氟系統(tǒng)輸入端相連，第二板式冷凝器18的氟系統(tǒng)輸出端與干燥過濾器17的輸入端相連，干燥過濾器17的輸出端與液路電磁閥16的輸入端相連，液路電磁閥16的輸出端與熱力膨脹閥15的輸入端相連，熱力膨脹閥15的輸出端與板式蒸發(fā)器14的氟系統(tǒng)輸入端相連，板式蒸發(fā)器14的氟系統(tǒng)輸出端與第二壓縮機19的輸入端相連；

熱交換水箱13的出水端與循環(huán)水泵12的輸入端相連，循環(huán)水泵12的輸出端與第一板式冷凝器8的水側(cè)輸入端相連，第一板式冷凝器8的水側(cè)輸出端與板式蒸發(fā)器14的水側(cè)輸入端相連，板式蒸發(fā)器14的水側(cè)輸出端與熱交換水箱13的進水端相連。

本發(fā)明中，第一、二壓縮機7、19均為熱泵壓縮機，所用制冷劑分別為r410a和r134a。

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明：

設(shè)備在工作時，首先根據(jù)用戶要求設(shè)定機組出水或回水溫度值t1（70℃），同時設(shè)定好熱交換水箱13的溫度t2（25℃）并設(shè)定好各種保護參數(shù)，壓力，電流，排氣溫度，通電先啟動高溫水源熱泵冷凝8和循環(huán)水泵12，當出水溫度小于設(shè)定溫度t1，延時3分鐘啟動第二壓縮機19，當出水溫度高于設(shè)定溫度范圍(t1+△t)時，停第二壓縮機19，當熱交換水箱13的溫度小于設(shè)定溫度t2，啟動風機5及第一壓縮機7，當熱交換水箱13的溫度大于設(shè)定溫度（t2+△t），停風機5及第一壓縮機7，當空氣源熱泵和水源熱泵分別出現(xiàn)保護時，對應(yīng)空氣源熱泵和水源熱泵分別報警并停止對應(yīng)的第一壓縮機7、風扇5和第二壓縮機19，在環(huán)溫低時（5℃~-20℃）空氣源熱泵蒸發(fā)壓力低，其控制器根據(jù)風冷式蒸發(fā)器4進出口溫度自動調(diào)節(jié)輔路電子膨脹閥9的開度，并根據(jù)第一壓縮機7排氣溫度控制補氣電磁閥11，給第一壓縮機7增焓補氣，以保證高溫水源熱泵水源進水溫度達到t2（25℃），高溫水源熱泵由于采用高溫低壓冷媒（r134a）和第二壓縮機19，在制高溫熱水（60℃）時保證系統(tǒng)正常壓力和壓縮機系統(tǒng)回油，如要求制超高溫熱水（85℃），系統(tǒng)需增加冷媒噴液和外置油冷裝置，以便排氣溫度控制（125℃）和回油溫度控制。用戶如需遠程控制，可用485通訊線連接機組控制器，控制修改機組運行參數(shù)，并進行能源管理。

本發(fā)明的具體工作過程如下：

如圖1所示，在常態(tài)時，這時第二壓縮機19將低溫低壓的制冷劑r134a壓縮，排出高溫高壓的氣體，氣體經(jīng)其輸出端到達第二板式冷凝器18，第二板式冷凝器18將高溫高壓的制冷劑氣體通過熱水循環(huán)交換，其水側(cè)產(chǎn)生高溫熱水，同時將制冷劑氣體冷凝成高壓液體，冷凝后的高壓液體再經(jīng)過干燥過濾器17、液路電磁閥16、熱力膨脹閥15降壓后進入板式蒸發(fā)器14，制冷劑在板式蒸發(fā)器14中吸收被冷卻水的熱量，由液態(tài)蒸發(fā)為氣態(tài)，再由蒸發(fā)器14輸出端回到第二壓縮機19的輸入端。同時，第一板式冷凝器8的出水在板式蒸發(fā)器14中與制冷劑換熱，變成冷水進入熱交換水箱13，再通過循環(huán)水泵12輸出到第一板式冷凝器8，從而對進水加熱。第一壓縮機7將低溫低壓的制冷劑r410a壓縮，排出高溫高壓的氣體，氣體經(jīng)其輸出端到達第一板式冷凝器8，在第一板式冷凝器8內(nèi)將高溫高壓的制冷劑氣體通過熱水循環(huán)交換，對其水側(cè)的進水進行加熱，同時將制冷劑氣體冷凝成高壓液體，冷凝后的高壓液體再經(jīng)過儲液器1、干燥過濾器2、主路電子膨脹閥3降壓后進入板式蒸發(fā)器14，風扇強制空氣對流，空氣與板式蒸發(fā)器14進行熱交換，制冷劑r410a吸收空氣中熱量，由液態(tài)蒸發(fā)為氣態(tài)，再由板式蒸發(fā)器14的輸出端回到氣液分離器6，再由氣液分離器6的輸出端回到第一壓縮機7。當蒸發(fā)壓力過低，排氣溫度過高時，部分制冷劑從液體經(jīng)輔路電子膨脹閥9降壓，通過經(jīng)濟器10吸熱，制冷劑變成低溫低壓氣體，回到第一壓縮機7的補氣口補氣增焓。總體上來講，本發(fā)明就是通過設(shè)備出水或回水的溫度傳感器即時將出水溫度反饋至控制器，將出水溫度與設(shè)定值進行比較，溫度傳感器感知的溫度高于設(shè)定值時，控制器給出信號，第一壓縮機7、第二壓縮機19、風扇5停止工作；當出水溫度低于設(shè)定值時，控制器給出信號，啟動第二壓縮機19，并啟動風扇5和第一壓縮機7，使出水溫度達到設(shè)定值。

以上實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。