[其他]空氣、水-水復合型螺桿熱泵

無效

• 申請號: 86105016
• 申請日: 1986-08-23
• 公開（公告）號: CN86105016A
• 公開（公告）日: 1988-03-02
• 發明（設計）人: 鄭祖義
• 申請（專利權）人: 武漢冷凍機廠
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B29/00
• 代理公司: 武漢市專利事務所
• 代理人: 蔣伯雄,王和平

本發明屬于制冷技術，與空氣-水型螺桿熱泵有關。

現有熱泵技術中，以空氣為熱源的空氣-水熱泵裝置，在采暖時往往不能滿足要求，而主要存在如下問題：1.按空調需要設計的系統，其換熱設備的面積，往往不適應于采暖的需要;2.制冷劑反向流動，一般較突然，會導致脈動，使系統部件產生應力和應變;3.總的性能系數或季節性的性能系數，由于外部環境溫度降至平衡點以下時，會因采用電阻加熱而下降，目前國外熱泵雖然發展迅速，品種繁多，但以空氣為熱源的熱泵，其運轉的可靠性差，環境適應能力差，仍然不能理想的解決上述存在的問題，阻礙著熱泵技術的進一步發展。

本發明的目的在于：1.解決目前熱泵按空調制冷需要設計時，其換熱設備面積，不能適應采暖需要的問題;2.解決當采暖時，其外部環境溫度降至采暖平衡點以下而供熱不足時，總的供熱性能系數或季節性效能因素，會因采用電阻器加熱而下降的問題;3.解決制冷劑頻繁反向流動，消除系統部件內的應力和應變。

本發明在實現本目的的具體設計中，將常規由制冷壓縮機組、水冷凝器、貯液器、空氣熱交換器、節流裝置、閥門所設計的單一制熱型空氣-水熱泵裝置中的貯液器，改為水熱交換器（1），作貯液器和水蒸發器（7）兩用，在壓縮機排氣處（2）（油分離器）引一根高壓定向供汽管（3）并聯于空氣熱交換器（4）的低壓回汽管（5），在水冷凝器（6）和水蒸發器（7）的容器上，各引一根定向回液支管（8）、（9）進行并聯，再與空氣熱交換器（4）的供液端的分液器（10）并聯。在水冷凝器（6）和水蒸發器（7）之間，設有一次液用節流閥（11），在水蒸發器（7）與空氣熱交換器（4）之間，設有二次液用節流閥（12）。在水蒸發器（7）上，設有一根中壓回汽管（13）用電磁恒壓主閥門（14）連接壓縮機組的低壓定向回汽總管（15），在中壓回汽管（13）上，設有一個安有電磁恒壓主閥（16）和調節閥（17）的二次節流支管（18），接通壓縮機的中壓腔（19）。在系統中將空氣熱交換器（4）分為兩組并聯，其間用二組直通〔或三通閥〕（20）進行連接，實行開關控制。在水冷凝器（6）的定向回液支管（8）上，設有單向閥（21）進行控制，在水蒸發器（7）的定向回液支管（9）上，設有單向閥（22）和電磁閥（23）進行控制，根據本發明的設計，提出了單級壓縮，中間進氣，兩級節流雙蒸發溫度效應的節電熱泵循環。

按上述方法，改進設計后的熱泵裝置如附圖1，將獲得一種全新的功能和效果。在夏季制冷時，關閉在水蒸發器和空氣熱交換器之間的二次節流的液用節流閥和中壓回汽管上的二次節流支管上的電磁恒壓主閥，關閉空氣熱交換器的低壓定向回汽管閥，開啟高壓定向供汽管閥，將供水系統切換至冷水工況，此時系統可根據環境條件優先選擇全風冷（關閉水冷凝器水閥），全水冷（關閉進風冷凝器閥），或風、水冷串聯形式的單級壓縮一級節流的制冷循環;在冬季制熱時，根據環境條件和外部環境溫度的變化，按采暖的需要，可選擇三種不同的形式進行熱泵循環，當外部環境溫度高于+5℃時，或者自然低溫水源比較豐富時，可啟動水-水熱泵進行循環，當外部環境溫度低于+5℃，或者自然水源已不足以充分應用時，可啟動空氣-水熱泵進行循環，當外部環境溫度降至采暖平衡點以下，單靠吸收空氣熱源已不足以滿足工作室內的采暖需要時，可啟動空氣、水-水復合型熱泵循環方式，即單級壓縮，中間進氣兩級節流雙蒸發吸熱效應的節電循環系統。

本發明的熱泵在與現有熱泵技術中，無論是空氣-空氣型、空氣-水型、水-水型三種熱泵進行對比，都顯示了本發明的優越性。例如：日本大金公司的熱泵產品樣本，最低適應溫度-5℃，其COP指標只有2.5，而本發明設計實例所提供的kF16螺桿熱泵COP指標可達到4～4.6。

下面進一步用附圖進行說明系統流程圖和設計實例外形圖，圖1是本發明空氣、水-水復合型螺桿熱泵裝置（工況外切換）系統流程圖;圖2是本發明空氣、水-水復合型螺桿熱泵裝置（工況內切換）系統流程圖;圖3是本發明設計實例kF16螺桿熱泵機組外形圖。