脹閥9和第二膨脹閥10之間，第二止回閥122設(shè)置于第三膨脹閥11和儲液器15之間，第一止回閥121，第二止回閥122和第三止回閥123呈三角分布。第二止回閥122的一端連接第三膨脹閥11，另一端連接第一止回閥121、第三止回閥123和儲液器15。儲液器15通過第二單向閥18與翅片式熱交換器4相連接。
[0027]如圖3，第一制冷劑回路I與熱交換器5相連接，且第一制冷劑回路I和第二制冷劑回路2通過中間熱交換器3和翅片式熱交換器4相互連接，翅片式熱交換器4內(nèi)部的第一制冷回路I和第二制冷回路2彼此交織在熱交換器5的翅片中。
[0028]第一制冷劑回路I由空氣溫度和生產(chǎn)熱水的溫差決定其內(nèi)部使用的第一制冷劑。第二制冷劑回路2使用與第一制冷劑不同的第二制冷劑。第一壓縮機7和第一制冷劑由其在高壓階段優(yōu)化的運行特性被選擇使用，第二壓縮機16和第二制冷劑由于其在低壓階段優(yōu)化的運行特性被選擇使用。
[0029]本實用新型用于生產(chǎn)高溫水，控制器記錄空氣溫度和水溫的差值，如果該差值在工作區(qū)間內(nèi)，例如當外界空氣溫度較高，關(guān)閉第一止回閥121和第二止回閥122，打開第三止回閥123，切換四通閥8的入口 81連接到出口 82并和出口 83、出口 84相連，并且連接第一制冷劑回路I的壓縮機7。在所述第一制冷劑回路I中，翅片式換熱器4作為此蒸發(fā)器使用，熱交換器5作為冷凝器使用。
[0030]本實用新型具有高的熱容量和高的COP。如果讀出的空氣溫度和水溫的差值落在第二制冷回路中，(例如，當外部空氣溫度低)時，控制器關(guān)閉第二止回閥122和第三止回閥123，打開第一止回閥121，切換單向閥8入口 81到出口 82，并且使第一制冷劑回路I的壓縮機7和第二制冷劑回路2的壓縮機16接入循環(huán)。在第一制冷劑回路I中，熱交換器4為第二制冷劑回路2的蒸發(fā)器，中間熱交換器3作為第二制冷劑回路2的冷凝器和第一制冷劑回路I的蒸發(fā)器，同時熱交換器5作為的第一制冷劑回路I的冷凝器。因此兩個壓縮機7和16總工作在適當?shù)臏囟确秶?，和合適的壓縮比內(nèi)。
[0031]本實用新型提供方便的集成控制，根據(jù)邊界條件，來確定從單一到兩階段的最佳切換時間。
[0032]本實用新型也可以使用在反向模式中，為用戶提供冷水(在夏天)或為翅片熱交換器4提供除霜循環(huán)。在這種情況下，該電控器控制如下:關(guān)閉第一止回閥121和第三止回閥123，打開二止回閥122，切換換向閥8，將入口 81連接到出口 84，并將出口 82和出口 83相連，并且使第一制冷劑回路I的第一壓縮機7連接到循環(huán)回路中，在這個循環(huán)中熱交換器4作為冷凝器，熱交換器5作為蒸發(fā)器。但應(yīng)當指出的是，如果該熱交換器4是“復(fù)疊”的，不僅可以使熱泵很緊湊，而且第二回路2也是極其簡化的，不需要逆向制冷循環(huán)來保證翅片式熱交換器的除霜，只需要第一回路來工作即可。當控制器確定翅片式熱交換器4結(jié)冰時，切換第二壓縮機16，并且使第一制冷劑回路I逆向循環(huán)，將冷凝熱提供到翅片式熱交換器4上，來熔化熱交換器上已經(jīng)形成的冰。
[0033]本實用新型提供了生產(chǎn)高溫熱水的可能性，(例如甚至高于80°C )，在廣泛的環(huán)境溫度和水的溫度范圍內(nèi)具有較高COP，高度的靈活性，生產(chǎn)的熱水溫度與外部空氣環(huán)境溫度被大大的擴展。尤其是在熱泵的熱容量方面，可以基本上不隨外部空氣溫度的降低而改變。所述的制冷劑回路和制冷劑的壓縮機可以被優(yōu)化用于各操作回路，以使壓縮機以合適的壓縮比工作，以確保最高的效率，足夠的潤滑和適當?shù)倪\行溫度。當然，也可以在每個循環(huán)級段使用任何類型和數(shù)量的壓縮機以及制冷劑。對于生產(chǎn)高溫水的多級空氣源熱泵能夠進行多種變化和變型，均屬于本實用新型的概念范圍。此外，所有的細節(jié)均可進行技術(shù)上的等同替換。
[0034]本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，而并非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于生產(chǎn)高溫熱水的多級空氣源熱泵，其特征在于，包括: 第一制冷劑回路和第二制冷劑回路； 所述第一制冷劑回路與熱交換器相連接，且所述第一制冷劑回路和第二制冷劑回路通過中間熱交換器和翅片式熱交換器相互連接，所述翅片式熱交換器內(nèi)部的第一制冷回路和第二制冷回路彼此交織在熱交換器的翅片中。
2.如權(quán)利要求1所述的用于生產(chǎn)高溫熱水的多級空氣源熱泵，其特征在于，所述第一制冷劑回路包括: 第一壓縮機、四通閥、第一膨脹閥、第二膨脹閥、第三膨脹閥、第一單向閥； 所述四通閥的入口連接所述第一壓縮機，其出口分別連接所述熱交換器、第一單向閥和翅片式熱交換器； 所述第一膨脹閥設(shè)置于所述中間熱交換器的上游，所述第二膨脹閥設(shè)置于所述翅片式熱交換器的上游，所述第三膨脹閥與所述熱交換器相連接，且與所述第一膨脹閥和第二膨脹閥相連通。
3.如權(quán)利要求2所述的用于生產(chǎn)高溫熱水的多級空氣源熱泵，其特征在于，所述第一制冷劑回路還包括:第一止回閥、第二止回閥、第三止回閥、氣液分離器、儲液器、第二單向閥； 所述第一單向閥和所述第一壓縮機通過所述氣液分離器相連接并形成回路； 所述第一膨脹閥和第二膨脹閥之間依次設(shè)置第一止回閥和第三止回閥，所述第二止回閥的一端連接所述第三膨脹閥，另一端連接所述第一止回閥、第三止回閥和所述儲液器； 所述儲液器通過所述第二單向閥與所述翅片式熱交換器相連接。
4.如權(quán)利要求3所述的用于生產(chǎn)高溫熱水的多級空氣源熱泵，其特征在于，所述第二制冷劑回路包括:第二壓縮機、第四膨脹閥； 所述第二壓縮機一端連接所述翅片式熱交換器，另一端連接所述中間熱交換器，所述中間熱交換器通過所述第四膨脹閥與所述翅片式熱交換器相連接。
5.如權(quán)利要求4所述的用于生產(chǎn)高溫熱水的多級空氣源熱泵，其特征在于，所述第二制冷劑回路還包括第三單向閥，所述第三單向閥的一端連接所述第二單向閥和所述儲液器，其另一端連接所述第三膨脹閥和所述熱交換器。
6.如權(quán)利要求5所述的用于生產(chǎn)高溫熱水的多級空氣源熱泵，其特征在于，所述四通閥包括一個入口和三個出口，所述入口可以切換連接任意一個出口，且各個出口之間可互相連通。
7.如權(quán)利要求6所述的用于生產(chǎn)高溫熱水的多級空氣源熱泵，其特征在于，所述第一制冷劑回路由空氣溫度和生產(chǎn)熱水的溫差決定其內(nèi)部使用的第一制冷劑。
8.如權(quán)利要求7所述的用于生產(chǎn)高溫熱水的多級空氣源熱泵，其特征在于，所述第二制冷劑回路使用與所述第一制冷劑不同的第二制冷劑。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于生產(chǎn)高溫熱水的多級空氣源熱泵，包括第一制冷劑回路和第二制冷劑回路。第一制冷劑回路與熱交換器相連接，且第一制冷劑回路和第二制冷劑回路通過中間熱交換器和翅片式熱交換器相互連接，翅片式熱交換器內(nèi)部的第一制冷回路和第二制冷回路彼此交織在熱交換器的翅片中。本實用新型設(shè)計了一種性能系數(shù)優(yōu)化的生產(chǎn)高溫熱水的多級空氣源熱泵，本實用新型可以在一個范圍很廣的工作區(qū)間保持優(yōu)化的性能系數(shù)，同時使本實用新型對邊界變化條件實現(xiàn)高適應(yīng)性。最后，本實用新型設(shè)計緊湊，簡單，容易控制，并且能夠高效執(zhí)行必需的化霜循環(huán)。
【IPC分類】F24H4-02, F25B47-02
【公開號】CN204494786
【申請?zhí)枴緾N201420859030
【發(fā)明人】金云林
【申請人】克萊門特捷聯(lián)制冷設(shè)備(上海)有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2014年12月29日