專利名稱：適合寬溫度環(huán)境高效制熱和制冷的空氣源熱泵空調(diào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空氣源熱泵空調(diào)，具體涉及一種適合寬溫度環(huán)境高效制熱和制冷的空氣源熱泵空調(diào)。
背景技術(shù)：
目前，主要由室內(nèi)、外空氣換熱器、中高溫壓縮機(jī)和膨脹閥組成的空氣源熱泵空調(diào)，在0℃以下的低溫環(huán)境制熱效率差，且隨著環(huán)境氣溫的降低，其制熱能效比大幅度下降，特別是當(dāng)室外氣溫接近-15℃時(shí)，若不增加輔助電加熱裝置，無(wú)法正常制熱運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述提供一種適合寬溫度環(huán)境高效制熱和制冷的空氣源熱泵空調(diào)。
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種適合寬溫度環(huán)境高效制熱和制冷的空氣源熱泵空調(diào)，它包括有室外空氣換熱器和室內(nèi)空氣換熱器及能量耦合換熱器，由配置電動(dòng)閥門的制冷劑管連接低回壓型低溫壓縮機(jī)、能量耦合換熱器一次端、膨脹閥和室外空氣換熱器組成特低溫空氣源熱泵；由配置電動(dòng)閥門的制冷劑管連接中、高回壓型中高溫壓縮機(jī)、室內(nèi)空氣換熱器、膨脹閥和能量耦合換熱器的二次端組成由特低溫空氣源熱泵供熱的人工源熱泵；由配置電動(dòng)閥門的制冷劑管連接低溫壓縮機(jī)、膨脹閥、室內(nèi)空氣換熱器和室外空氣換熱器組成適合冬季低氣溫環(huán)境制熱的空氣源熱泵；經(jīng)配置電動(dòng)閥門的制冷劑管連接中高溫壓縮機(jī)、室外空氣換熱器、膨脹閥和室內(nèi)空氣換熱器組成夏季制冷空氣源熱泵。
本發(fā)明的技術(shù)方案還包括所述的膨脹閥為電子膨脹閥；所述中高溫壓縮機(jī)的制熱與制冷轉(zhuǎn)換通過(guò)配置于制冷劑管路中的四通換向閥完成。
本發(fā)明采用低回壓型低溫壓縮機(jī)與中、高回壓型中高溫壓縮機(jī)配置，利用由其構(gòu)成的空氣源熱泵和人工源熱泵，并通過(guò)能量耦合換熱器使之有效結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)在-20℃至-45℃的特低溫環(huán)境下高效制熱；利用其低溫壓縮機(jī)與室內(nèi)、外空氣換熱器的組合適應(yīng)氣溫在0℃至-20℃低溫環(huán)境的高效制熱運(yùn)行；而在夏季又可利用中高溫壓縮機(jī)與室內(nèi)、外空氣換熱器的組合實(shí)現(xiàn)有效的制冷運(yùn)行。


圖1是本適合寬溫度環(huán)境高效制熱和制冷的空氣源熱泵空調(diào)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明配置四通換向閥實(shí)現(xiàn)制熱與制冷轉(zhuǎn)換的空調(diào)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說(shuō)明。
如附圖1，本發(fā)明包括有室外空氣換熱器1和室內(nèi)空氣換熱器14及能量耦合換熱器3，其室內(nèi)和室外換熱器可以采用表冷式換熱器，能量耦合換熱器可以是釬焊板式、殼盤管式、殼螺旋管式、套管式、螺旋板式或者殼管式多種以制冷劑為介質(zhì)的換熱器。由配置電動(dòng)閥門5、6的制冷劑管連接低回壓型低溫壓縮機(jī)2、能量耦合換熱器3的一次端、膨脹閥4和室外空氣換熱器1組成特低溫空氣源熱泵；由配置電動(dòng)閥門9、12的制冷劑管連接中、高回壓型中高溫壓縮機(jī)11、室內(nèi)空氣換熱器14、膨脹閥13和能量耦合換熱器3的二次端組成由特低溫空氣源熱泵供熱的人工源熱泵；由配置電動(dòng)閥門10和電動(dòng)閥門15的制冷劑管連接低溫壓縮機(jī)2、膨脹閥4、室內(nèi)空氣換熱器14和室外空氣換熱器1組成適合冬季低氣溫環(huán)境制熱的空氣源熱泵；經(jīng)配置電動(dòng)閥門8、電動(dòng)閥門7及電動(dòng)閥門16的制冷劑管連接壓縮機(jī)11、室外空氣換熱器1、膨脹閥13和室內(nèi)空氣換熱器14組成的夏季制冷空氣源熱泵。
附圖2與附圖1的區(qū)別在于用四通換向閥17取代轉(zhuǎn)換電動(dòng)閥門實(shí)現(xiàn)空調(diào)制熱與制冷轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明的壓縮機(jī)2和壓縮機(jī)11應(yīng)采用相同制冷劑和冷凍油，進(jìn)行變頻控制或增、卸載形式均衡控制其冷量。膨脹閥采用電子膨脹閥。
本發(fā)明工作原理說(shuō)明如下本發(fā)明在冬季-20℃至-45℃特低溫環(huán)境時(shí)，壓縮機(jī)2和壓縮機(jī)11同時(shí)運(yùn)行。其壓縮機(jī)2排出的高溫制冷劑氣體經(jīng)電動(dòng)閥門5至能量耦合換熱器3的一次端，向二次端釋放冷凝熱量，變成液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥4節(jié)流后至室外換熱器1蒸發(fā)吸收室外空氣中低溫?zé)崃?，變成氣態(tài)的制冷劑經(jīng)電動(dòng)閥門6被壓縮機(jī)2吸入繼續(xù)壓縮，維持向能量耦合換熱器3二次端供應(yīng)空氣中熱量。該熱量經(jīng)電動(dòng)閥門9吸入壓縮機(jī)11，被壓縮成高溫氣態(tài)制冷劑通過(guò)閥門12至室內(nèi)空氣換熱器14，釋放冷凝熱量，通過(guò)風(fēng)機(jī)向室內(nèi)吹熱風(fēng)采暖，冷凝后的液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥13節(jié)流后至能量耦合換熱器二次端蒸發(fā)吸收一次端由空氣中獲取并轉(zhuǎn)換成的人工熱源，再通過(guò)閥門9被組成人工源熱泵的壓縮機(jī)11吸收壓縮，其高溫制冷劑氣體經(jīng)轉(zhuǎn)換閥門12至室內(nèi)換熱器14向室內(nèi)空氣釋放冷凝熱量后，其液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥13節(jié)流后至能量耦合換熱器3的二次端構(gòu)成人工源熱泵向室內(nèi)采暖運(yùn)行回路。
在冬季0℃至-20℃低溫環(huán)境時(shí)，壓縮機(jī)2單獨(dú)運(yùn)行。其壓縮機(jī)2排出的高溫制冷劑氣體經(jīng)電動(dòng)轉(zhuǎn)換閥門10至室內(nèi)換熱器14冷凝放熱后變成液態(tài)制冷劑經(jīng)電動(dòng)閥門15至膨脹閥4節(jié)流后經(jīng)室外換熱器1蒸發(fā)吸收室外空氣中低溫?zé)崃?，變成氣態(tài)制冷劑經(jīng)電動(dòng)閥門6至壓縮機(jī)2的吸氣端被繼續(xù)壓縮，進(jìn)行通過(guò)室內(nèi)換熱器14向室內(nèi)吹熱風(fēng)制熱供暖運(yùn)行。
在夏季制冷狀態(tài)時(shí)，壓縮機(jī)11單獨(dú)運(yùn)行。其壓縮機(jī)11排出的高溫制冷劑氣體經(jīng)電動(dòng)閥門8至室外空氣換熱器1釋放冷凝熱量后變成液態(tài)制冷劑經(jīng)電動(dòng)閥門7至膨脹閥13節(jié)流后經(jīng)室內(nèi)空氣換熱器14蒸發(fā)吸收室內(nèi)空氣中熱量，向室內(nèi)吹冷風(fēng)制冷，氣態(tài)制冷劑經(jīng)電動(dòng)轉(zhuǎn)換閥門16至壓縮機(jī)11吸氣端，繼續(xù)被壓縮循環(huán)，實(shí)現(xiàn)向室內(nèi)制冷。
權(quán)利要求
1.一種適合寬溫度環(huán)境高效制熱和制冷的空氣源熱泵空調(diào)，包括有室外空氣換熱器(1)和室內(nèi)空氣換熱器(14)及能量耦合換熱器(3)，其特征是由配置電動(dòng)閥門(5)、(6)的制冷劑管連接低回壓型低溫壓縮機(jī)(2)、能量耦合換熱器(3)的一次端、膨脹閥(4)和室外空氣換熱器(1)組成特低溫空氣源熱泵；由配置電動(dòng)閥門(9)、(12)的制冷劑管連接中、高回壓型中高溫壓縮機(jī)(11)、室內(nèi)空氣換熱器(14)、膨脹閥(13)和能量耦合換熱器(3)的二次端組成由特低溫空氣源熱泵供熱的人工源熱泵；由配置電動(dòng)閥門(10)和電動(dòng)閥門(15)的制冷劑管連接低溫壓縮機(jī)(2)、膨脹閥(4)、室內(nèi)空氣換熱器(14)和室外空氣換熱器(1)組成適合冬季低氣溫環(huán)境制熱的空氣源熱泵；經(jīng)配置電動(dòng)閥門(8)、電動(dòng)閥門(7)及電動(dòng)閥門(16)的制冷劑管連接壓縮機(jī)(11)、室外空氣換熱器(1)、膨脹閥(13)和室內(nèi)空氣換熱器(14)組成的夏季制冷空氣源熱泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適合寬溫度環(huán)境高效制熱和制冷的空氣源熱泵空調(diào)，其特征是膨脹閥(4)和(13)是電子膨脹閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適合寬溫度環(huán)境高效制熱和制冷的空氣源熱泵空調(diào)，其特征是壓縮機(jī)(11)制熱與制冷轉(zhuǎn)換通過(guò)配置于制冷劑管路中的四通換向閥(17)完成。
全文摘要
一種適合寬溫度環(huán)境高效制熱和制冷的空氣源熱泵空調(diào)，包括有室內(nèi)、外空氣換熱器及能量耦合換熱器，其由低溫壓縮機(jī)、能量耦合換熱器的一次端、膨脹閥和室外空氣換熱器組成特低溫空氣源熱泵；由中高溫壓縮機(jī)、室內(nèi)空氣換熱器、膨脹閥和能量耦合換熱器的二次端組成由特低溫空氣源熱泵供熱的人工源熱泵；由室外空氣換熱器、低溫壓縮機(jī)、室內(nèi)空氣換熱器和膨脹閥組成適合冬季低氣溫環(huán)境制熱的空氣源熱泵；由中高溫壓縮機(jī)、室外空氣換熱器、膨脹閥和室內(nèi)空氣換熱器組成夏季制冷空氣源熱泵。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)冬季－45℃至－20℃特低溫環(huán)境和－20℃至0℃低溫環(huán)境的高效制熱及夏季的有效制冷。
文檔編號(hào)F25B30/02GK101078574SQ20071006223
公開(kāi)日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2007年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月27日
發(fā)明者王全齡 申請(qǐng)人:王全齡