一種單雙級復(fù)疊式空氣源熱泵供暖系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及熱泵式空調(diào)領(lǐng)域，尤其是涉及一種單雙級復(fù)疊式空氣源熱泵供暖系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)供暖方式主要采用消耗燃氣或煤等高位能源，通過鍋爐和循環(huán)系統(tǒng)向建筑物室內(nèi)提供低溫的熱量，并向環(huán)境排放廢熱、廢氣、廢渣等廢物?；诠?jié)約能源與避免環(huán)境污染的迫切要求，這種單向性供暖方式目前已無法滿足能源、供暖和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的需要。目前本技術(shù)領(lǐng)域主要采用熱泵技術(shù)來解決暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的問題，發(fā)展和應(yīng)用熱泵技術(shù)已成為暖通空調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)手段。
[0003]空氣源熱泵以室外空氣作為低溫?zé)嵩?，由于空氣無處不在，且清潔免費，這為空氣源熱泵作為一種優(yōu)良的節(jié)能供暖技術(shù)提供了基礎(chǔ)?？諝庠礋岜貌捎昧烁纳频蜏剡\行特性的技術(shù)措施，可大大延緩制熱量隨室外氣溫的衰減，甚至在低于-20°C時也可運行，但從供熱的效率和系統(tǒng)的能效比衡量，在氣溫低于-10°C時，空氣源熱泵系統(tǒng)的出風(fēng)溫度和性能已經(jīng)無法充分發(fā)揮熱泵技術(shù)的優(yōu)勢。
[0004]為解決低溫條件下空氣源熱泵系統(tǒng)性能低下的問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員主要采用了加大壓縮機容量，加大室外換熱器的面積等措施，或應(yīng)用噴液旁通、氣體噴射、變頻調(diào)速、雙級壓縮循環(huán)等技術(shù)，但都由于系統(tǒng)復(fù)雜、工藝要求高、效率低、成本高，COP(能效比)值低，使空氣源熱泵的應(yīng)用受到極大限制。近年來，空氣源熱泵技術(shù)在我國也得到了廣泛應(yīng)用，在我國長江流域，氣候特點是夏熱冬冷，比較適宜應(yīng)用空氣源熱泵冷熱水機組作為建筑物室內(nèi)的冷熱源，但在我國北方地區(qū)，由于冬季室外氣溫較低，空氣源熱泵技術(shù)同樣未能得到廣泛應(yīng)用。因此，如何提高空氣源熱泵系統(tǒng)在低溫環(huán)境下的性能已成為本領(lǐng)域需要解決的重要技術(shù)問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種單雙級復(fù)疊式空氣源熱泵供暖系統(tǒng)，其具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、效率高、能效比高的優(yōu)點。
[0006]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本實用新型一種單雙級復(fù)疊式空氣源熱泵供暖系統(tǒng)，包括低溫級熱泵機組和高溫級熱泵機組，低溫級熱泵機組設(shè)有低溫級壓縮機、低溫級冷凝器、低溫級節(jié)流閥和低溫級蒸發(fā)器；高溫級熱泵機組設(shè)有高溫級壓縮機、高溫級冷凝器、高溫級節(jié)流閥和高溫級蒸發(fā)器；低溫級熱泵機組與高溫級熱泵機組在高溫級蒸發(fā)器處進行耦合熱交換；負載循環(huán)回路分別在低溫級冷凝器和高溫級冷凝器處與低溫級熱泵機組和高溫級熱泵機組進行耦合熱交換。
[0007]優(yōu)選地，低溫級熱泵機組還設(shè)有氣液分離器，氣液分離器用于對低溫級熱泵機組中的循環(huán)工質(zhì)進行氣液分離。
[0008]優(yōu)選地，低溫級熱泵機組還設(shè)有四通轉(zhuǎn)向閥，四通轉(zhuǎn)向閥用于改變低溫級熱泵機組中循環(huán)工質(zhì)的流向。
[0009]優(yōu)選地，低溫級熱泵機組采用變頻或多級并聯(lián)結(jié)構(gòu)，變頻或多級并聯(lián)結(jié)構(gòu)用于調(diào)節(jié)低溫級熱泵機組的容量。
[0010]優(yōu)選地，低溫級熱泵機組中的低溫級蒸發(fā)器設(shè)置在室外。
[0011]優(yōu)選地，低溫組熱泵機組中還設(shè)有熱氣除霜單元。
[0012]優(yōu)選地，還包括控制單元，控制單元設(shè)有溫度檢測裝置和PLC，控制單元用于溫度檢測和對各部件的運行參數(shù)進行控制。
[0013]與傳統(tǒng)空氣源熱泵系統(tǒng)相比，本實用新型一種單雙級復(fù)疊式空氣源熱泵供暖系統(tǒng)具有以下優(yōu)點:1)本實用新型一種單雙級復(fù)疊式空氣源熱泵供暖系統(tǒng)采用分體結(jié)構(gòu)設(shè)計，只將低溫級蒸發(fā)器設(shè)置在室外，解決了傳統(tǒng)空氣源熱泵機組在低溫工況下，潤滑油積存在氣液分離器內(nèi)而造成壓縮機缺油的問題，同時解決了潤滑在低溫下粘度增加引起啟動時失油問題，也減少了壓縮機殼的散熱損失。2)本實用新型實現(xiàn)了單雙級分開運行方式，不但避免了傳統(tǒng)復(fù)疊式空氣源熱泵系統(tǒng)不能單獨運行一臺壓縮機的問題，同時提高了系統(tǒng)的COP值。3)隨著室外溫度的降低，室內(nèi)需要的熱量越來越多，而空氣源熱泵的供熱量卻越來越少。本實用新型采用變頻技術(shù)或多機并聯(lián)結(jié)構(gòu)加大低溫級壓縮機的容量或雙級運行解決了這一問題，低溫級冷凝器和高溫級蒸發(fā)器變成低溫系統(tǒng)的兩個串聯(lián)運行冷凝器，很好地滿足了低溫級壓縮機加大容量的需求。4)在室外氣溫較高時，如溫度在-5?5°C，濕度Φ>70%時，空氣源熱泵很容易結(jié)霜。本實用新型還在低溫級單級運行系統(tǒng)中設(shè)置有熱氣除霜系統(tǒng)，并以供暖系統(tǒng)作為除霜之熱源，解決了空氣源熱泵系統(tǒng)因結(jié)霜影響性能的問題。
[0014]下面結(jié)合附圖所示【具體實施方式】對本實用新型一種單雙級復(fù)疊式空氣源熱泵供暖系統(tǒng)作進一步詳細說明:
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型一種單雙級復(fù)疊式空氣源熱泵供暖系統(tǒng)【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示的本實用新型一種單雙級復(fù)疊式空氣源熱泵供暖系統(tǒng)的【具體實施方式】，包括低溫級熱泵機組和高溫級熱泵機組，低溫級熱泵機組設(shè)有低溫級壓縮機1、低溫級冷凝器2、低溫級節(jié)流閥3和低溫級蒸發(fā)器4 ;高溫級熱泵機組設(shè)有高溫級壓縮機5、高溫級冷凝器6、高溫級節(jié)流閥7和高溫級蒸發(fā)器8 ;低溫級熱泵機組與高溫級熱泵機組在高溫級蒸發(fā)器8處進行耦合熱交換；負載循環(huán)回路分別在低溫級冷凝器2和高溫級冷凝器6處與低溫級熱泵機組和高溫級熱泵機組進行耦合熱交換。
[0017]本實施方式中，低溫級熱泵機組還設(shè)有氣液分離器9和四通轉(zhuǎn)向閥10，氣液分離器9用于對低溫級熱泵機組中的循環(huán)工質(zhì)進行氣液分離，以提高低溫級泵機組的效能，四通轉(zhuǎn)向閥10用于改變低溫級熱泵機組中循環(huán)工質(zhì)的流向，以擴大本實用新型的適用范圍。
[0018]需要說明的是，本實施方式中低溫級熱泵機組采用變頻或多級并聯(lián)結(jié)構(gòu)，可根據(jù)室外氣溫等因素調(diào)節(jié)低溫級熱泵機組的容量，以提高系統(tǒng)的制熱量和供水溫度來滿足需求。并將低溫級熱泵機組中的低溫級蒸發(fā)器4設(shè)置在室外，以解決潤滑油積存在氣液分離器內(nèi)而造成壓縮機缺油的問題，減少潤滑在低溫下粘度增加引起啟動時失油的問題，同時降低壓縮機殼的散熱損失。
[0019]另外，本實施方式還設(shè)有控制單元(圖中未示出)和熱氣除霜單元(圖中未示出)，控制單元設(shè)有溫度檢測裝置和PLC，控制單元用于溫度檢測和對各部件的運行參數(shù)進行控制，以