空气源热泵加热系统及其控制方法和过程

本发明涉及热泵领域，尤其涉及一种气源热泵加热系统及基于气源热泵加热系统的控制方法.

背景技术:

近年来，热泵技术作为一种新能源技术备受关注，其应用领域也非常广泛. 空气源热泵供暖系统主要包括压缩机，冷凝器，节流元件和蒸发器.

现有的二氧化碳热泵系统除了压缩机，冷凝器，节流元件和蒸发器之外还包括再生器. 再生器控制进入节流元件的制冷剂温度和压缩机吸入温度. 还有一个供暖空调系统，该系统装有双流蒸发器，即蒸发器的底部连接到冷凝器出口，较高温度的制冷剂从冷凝器流入蒸发器可防止蒸发器底部冻结.

以上两个系统都有某些缺点. 当加热回水的温度太高时，二氧化碳热泵系统的制冷剂从冷凝器流出的温度很高，仅当降低再生器的温度时，压缩机吸入的温度才会太高. . 它不能正常工作；加热空调系统仅在采用双流蒸发器进行节流之前，不能保证适当的压缩机吸入温度和制冷剂温度.

技术实现要素:

本发明的目的是提出一种空气源热泵加热系统，该系统可以在节流之前降低制冷剂温度并提高循环系统的效率.

本发明的另一个目的是提出一种空气源热泵加热系统，其可以提高整个机器的加热能力并提高系统的可靠性.

本发明的另一个目的是提出一种用于空气源热泵加热系统的控制方法，该方法具有更精确的控制和更高的压缩机效率.

为了达到这个目的，一方面，本发明采用以下技术方案:

空气源热泵加热系统，包括压缩机，冷凝器，节流元件和第一蒸发器，它们串联连接以形成循环回路，冷凝器处的制冷剂出口和节流元件处的制冷剂蓄热室的入口之间连接；再生器的第二分支连接在压缩机的入口和第一蒸发器的制冷剂出口之间. 冷凝器的制冷剂出口. 第二蒸发器连接到蓄热器第一分支的制冷剂入口，第二蒸发器用于与流出冷凝器的制冷剂进行热交换.

作为本发明的优选方案，第一蒸发器和第二蒸发器被集成到集成热交换器中.

作为本发明的优选方案，集成式热交换器包括两个分支，一个分支是第一蒸发器，另一个分支是第二蒸发器.

作为本发明的优选方案，将蓄热器的第一分支和蓄热器的第二分支集成到一体式蓄热器中，并且该一体式蓄热器是管状的换热器装置.

作为本发明的优选方案，第一蒸发器和第二蒸发器均为管式热交换器.

另一方面，本发明采用以下技术方案:

一种基于上述空气源热泵加热系统的控制方法，该控制方法是在加热过程中从冷凝器流出的制冷剂流经第二蒸发器和再生器的第一分支以进行热交换然后流入节气门元件.

此外，当空气源热泵加热系统处于加热过程中时，制冷剂从冷凝器中流出，然后流经第二蒸发器和再生器的第一分支以进行热交换，然后流入制冷剂. 节流元件，从节流元件流出的制冷剂被第一蒸发器汽化，流过蓄热室的第二分支，然后进入压缩机.

本发明的有益效果是:

（1）. 本发明的空气源热泵加热系统在冷凝器和节流元件之间具有热交换回路. 尚未节流的制冷剂通过热交换回路，在进入接头之前进行热源交换. 流量元件在第一蒸发器和压缩机入口之间具有另一个热交换回路. 被节流的制冷剂在进入压缩机之前通过热交换回路进行热交换. 这种双换热回路的设计可以确保适当的节流前制冷剂温度和压缩机吸入温度，特别是对于使用二氧化碳作为制冷剂的情况，可以通过换热回路降低节流前温度，减少节流元件的损失节流过程，提高循环系统效率.

（2）. 本发明的空气源热泵加热系统的制冷剂在节流元件之前通过冷凝器，第二蒸发器和蓄热器的第一分支进行三次热交换和冷却，然后通过第一蒸发器. 进入压缩机后，与现有的一两种冷却制冷剂相比，第三种制冷剂的冷却效果显着提高，整机的加热能力明显提高，系统可靠性更高.

（3）. 本发明的空气源热泵加热系统可以回收通过第二蒸发器从冷凝器流出的高温的制冷剂的热量，同时可以提高蒸发温度和低温下的吸热. 环境并增加蒸发器压力，提高压缩机吸入效率和吸入过热度，降低压缩机液体吹落的风险.

（4）. 本发明的空气源热泵加热系统的控制方法是在节流之前在热交换回路中进行热交换，在节流之后，在第一蒸发器中蒸发的制冷剂然后通过热交换回路进行热交换. 该压缩机的控制方法，工艺流程简单，控制更加精确，压缩机工作效率更高.

图纸说明

图. 图1是本发明优选实施例提供的空气源热泵加热系统的结构.

图. 图2是本发明优选实施例1提供的一体式换热器的结构.

图. 图3是本发明的第一优选实施例中提供的集成热交换器的侧视图.

图中标记:

1，压缩机； 2，冷凝器； 3.节气门元件； 41，第一蒸发器； 411，第一蒸发器入口； 412，第一蒸发器出口； 42，第二蒸发器； 421，第二蒸发器入口； 422，第二蒸发器出口； 51，再生器的第一分支； 52，再生器的第二个分支.

具体实现

下面将结合附图并通过具体实施例，对本发明的技术方案进行进一步的描述.

第一个首选实施例:

优选实施例公开了一种空气源热泵加热系统. 如图1所示. 如图1所示，空气源热泵加热系统包括压缩机1，冷凝器2，节流元件3和第一蒸发器41，它们串联连接以形成循环回路，其中，节流元件3优选是膨胀阀.

在冷凝器2的制冷剂出口和节流元件3的制冷剂入口之间，有一个蓄热器第一分支51；一个蓄热器第一分支51. 在压缩机1的入口和第一蒸发器41的制冷剂出口之间，存在再生器的第二分支52. 在冷凝器2的制冷剂出口与再生器的第一分支51的制冷剂入口之间连接有第二蒸发器42. 第二蒸发器42用于第二冷凝器. 流出的制冷剂进行热交换.

空气源热泵加热系统的具体连接关系为: 压缩机1的出口连接至冷凝器2的一端，冷凝器2的另一端连接至第二蒸发器421，并且第二蒸发器出口422连接到再生器. 分支51的一端连接到另一端的膨胀阀. 膨胀阀与第一蒸发器入口411连通. 第一蒸发器出口412通过再生器的第二分支52连接到压缩机1的入口.

在本实施例中，如图1至图4所示，在图3中，a，b，b，b，b，b，b，b，b，b，b，d，均等. 如图2和图3所示，第一蒸发器41和第二蒸发器42优选地集成为一体式热交换器，即，该一体式热交换器包括两个分支，其中一个分支是第一蒸发器41，另一个分支是第二蒸发器. 在图42中，流过第二蒸发器42的制冷剂将流过第一蒸发器41，集成的热交换器优选地是管子. 热交换器也可以是翅片式热交换器或管板式热交换器，其中箭头的方向在图. 3是气流方向. 在运行过程中，制冷剂经过冷凝器2，第二蒸发器42和蓄热器的第一分支51，以便在节流元件之前进行三次热交换并冷却空气源热泵 采暖，然后在经过节流元件后返回压缩机1. 第一蒸发器41.与现有的一或两种制冷剂冷却相比，第三制冷剂的冷却能力显着提高了蒸发器的加热能力和整个机器的加热能力，系统可靠性也更高.

在该实施例中，系统制冷剂优选为CO 2，即，提供了CO 2空气源热泵加热系统. 在该系统节流之前提供的热交换回路可以降低进入膨胀阀之前的二氧化碳温度，减少膨胀阀的节流损失，并提高循环系统的效率；它可以在低温环境下增加第一蒸发器41的吸热并降低结霜速度，增加第一蒸发器41的压力和压缩机1的吸入效率，并降低压缩机的液锤风险另外，压缩机1运行更可靠，使用寿命更长.

蓄热器的第一分支51和蓄热器的第二分支52被集成为一体式蓄热器，并且一体式蓄热器优选为管状蓄热器.

该实施例中的空气源热泵加热系统结合了蓄热器和蒸发器的双重流路，以形成节流之前的热交换回路和节流之后的热交换回路. 在现有系统中，仅安装再生器时，由于吸入温度高，压缩机经常无法正常工作；或者，仅安装双流蒸发器时，不能保证节流前的压缩机吸入温度和制冷剂温度合适. . 问题.

以上系统主要用于加热系统. 该系统可在节流前实现三次热交换，因此整体热容量得到显着提高，系统的COP（加热能效比）大大提高，工作可靠稳定. 与现有的节流前仅进行一两次热交换的系统相比，加热能力具有明显的优势，适用于广泛的应用.

本实施例中基于空气源热泵加热系统的控制方法具体为:

当空气源热泵加热系统处于加热过程中时，制冷剂从冷凝器2流出，然后流经第二蒸发器42和再生器51的第一分支进行热交换空气源热泵 采暖，然后流入从节流元件3流出的制冷剂被第一蒸发器41蒸发，流过蓄热器的第二分支52以进行热交换，然后进入压缩机1.

上述控制方法更为精确，它不仅可以确保节流之前的适当制冷剂温度和压缩机吸入温度，而且还可以回收较高温度的制冷剂热量，该热量通过第二蒸发器从冷凝器中流出. 改善低温环境下的蒸发温度和吸收热量，提高压缩机的吸气效率和系统性能.

首选实施例二:

优选实施例公开了一种空气源热泵加热系统. 在空气源热泵加热系统中，制冷剂可以是但不限于CO 2，并且其结构与第一优选实施例的结构基本相同. 空气源热泵加热系统包括串联连接以形成循环回路的压缩机，冷凝器，节流元件和第一蒸发器. 蓄冷器连接在冷凝器的制冷剂出口和节流元件的制冷剂入口之间. 一个分支；再生器的第二分支连接在压缩机的入口和第一蒸发器的制冷剂出口之间. 冷凝器的制冷剂出口与再生器第一分支的制冷剂入口之间有连接. 第二蒸发器用于与流出冷凝器的制冷剂进行热交换.

区别在于，第一蒸发器和第二蒸发器可以集成为一体结构，或者可以是分别设置的两个热交换器. 第一蒸发器可以实现制冷剂的汽化，第二蒸发器可以实现对从冷凝器流出的制冷剂的冷却. 两种蒸发器都可以是管式，板式或其他可以实现热交换的结构.

在本实施例中提供的空气源热泵加热系统被应用于加热系统. 与现有的空气源热泵加热系统相比，由于大大提高了空气源热泵加热系统的加热能力，并相应地提高了加热系统的加热能力. 用于加热.

在本实施例中提供的空气源热泵加热系统还可以应用于其他加热系统，例如空调和热干燥器. 加热效果优于现有水平，适合推广.

本实施例中基于空气源热泵加热系统的控制方法与第一实施例基本相同，在此不再赘述.

在上述实施例的描述中，应注意，术语“第一”，“第二”，“第三”等仅用于描述目的，不能理解为指示或暗示相对重要性.

以上是结合附图给出的实施例，其仅是实现本发明的优选方案，而不是限制本发明. 在不背离本发明的前提下，对本发明的具体实施例进行的任何修改或对某些技术特征的等同替换，均应包含在本发明的技术方案的范围之内. 本发明的保护范围还包括本领域技术人员在不付出创造性劳动的前提下可以想到的任何替代技术方案.

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