熱泵制熱系統(tǒng)及熱泵熱水器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及熱栗技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熱栗制熱系統(tǒng)及熱栗熱水器。
【背景技術(shù)】
[0002]熱栗熱水器是一種通過吸收低溫?zé)嵩粗械臒崃?，并?duì)其進(jìn)行壓縮做功轉(zhuǎn)換為高溫?zé)崮?，從而?duì)用戶端的水進(jìn)行加熱的設(shè)備。如圖1所示，一般的熱栗熱水器的主循環(huán)回路包括壓縮機(jī)la、冷凝器2a、第一膨脹閥5a和蒸發(fā)器6a，冷凝器2a與用戶端連接，蒸發(fā)器6a與外界低溫?zé)嵩催B接，制冷劑在主循環(huán)回路中流通。在工作時(shí)，流經(jīng)蒸發(fā)器6a的液相制冷劑通過內(nèi)外溫差與外界進(jìn)行換熱，液相制冷劑在蒸發(fā)的過程中吸熱，并轉(zhuǎn)化為低溫低壓的氣相制冷劑，再經(jīng)過壓縮機(jī)la壓縮后，轉(zhuǎn)化為高溫高壓的氣相制冷劑流經(jīng)冷凝器2a，并在冷凝器2a中與儲(chǔ)存在熱水器中的水進(jìn)行換熱，在此過程中水的溫度得到升高，同時(shí)氣相制冷劑轉(zhuǎn)化為液相制冷劑，經(jīng)過第一膨脹閥5a降壓后進(jìn)一步提供給蒸發(fā)器6a。
[0003]這種常規(guī)的熱栗熱水器在一般工況下可以滿足用戶的使用要求，但是如果冬天外界環(huán)境溫度較低時(shí)，蒸發(fā)器6a側(cè)的換熱量會(huì)減少，使得制冷劑的循環(huán)量減少，從而導(dǎo)致壓縮機(jī)的制熱能力急劇下降。因而現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了如圖1所示的補(bǔ)氣增焓式熱栗熱水器，其原理是經(jīng)冷凝器2a產(chǎn)生的液相制冷劑分為兩個(gè)支路，其中一路經(jīng)過第二膨脹閥3a后進(jìn)入換熱器4a的第一入口，與另一路通過第二入口直接進(jìn)入換熱器4a的液相制冷劑進(jìn)行換熱，然后將從換熱器4a出口流出的氣相制冷劑補(bǔ)入壓縮機(jī)la中，進(jìn)一步冷卻的液相制冷劑經(jīng)過第一膨脹閥5a降壓后進(jìn)一步提供給蒸發(fā)器6a。
[0004]此種帶有補(bǔ)氣增焓支路的熱栗熱水器可以有效提高機(jī)組在低溫工況下的制熱能力和能效，但是當(dāng)補(bǔ)氣增焓支路未建立起穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的工作可靠性較差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提出一種熱栗制熱系統(tǒng)及熱栗熱水器，能夠提升熱栗制熱系統(tǒng)在低溫運(yùn)行時(shí)的可靠性。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型第一方面提供了一種熱栗制熱系統(tǒng)，包括:主回路、補(bǔ)氣增焓支路和噴液支路，所述主回路包括沿著制冷劑流動(dòng)方向依次連接的壓縮機(jī)、冷凝器、第一節(jié)流部件和蒸發(fā)器，所述補(bǔ)氣增焓支路和所述噴液支路的一端均連接在所述冷凝器與所述第一節(jié)流部件之間的所述主回路上，所述補(bǔ)氣增焓支路和所述噴液支路的另一端均與所述壓縮機(jī)的補(bǔ)氣口連接，用于向所述壓縮機(jī)補(bǔ)充氣液兩相制冷劑。
[0007]進(jìn)一步地，所述補(bǔ)氣增焓支路和所述噴液支路共用一個(gè)補(bǔ)氣口。
[0008]進(jìn)一步地，所述噴液支路中設(shè)有用于通斷所述噴液支路的噴液電磁閥和用于調(diào)整補(bǔ)充制冷劑量的第三節(jié)流部件。
[0009]進(jìn)一步地，所述第三節(jié)流部件為膨脹閥或毛細(xì)管。
[0010]進(jìn)一步地，還包括經(jīng)濟(jì)器，以實(shí)現(xiàn)所述主回路和所述補(bǔ)氣增焓支路在其中熱交換，所述補(bǔ)氣增焓支路設(shè)有用于通斷所述補(bǔ)氣增焓支路的補(bǔ)氣電磁閥和用于調(diào)整補(bǔ)充制冷劑量的第二節(jié)流部件，所述補(bǔ)氣電磁閥和第二節(jié)流部件位于所述經(jīng)濟(jì)器的上游。
[0011]進(jìn)一步地，所述經(jīng)濟(jì)器為板式換熱器23，所述經(jīng)濟(jì)器的第一入口 A通過所述第二節(jié)流部件和所述補(bǔ)氣電磁閥與所述冷凝器的出口連接，所述經(jīng)濟(jì)器的第二入口 B直接與所述冷凝器的出口連接，所述經(jīng)濟(jì)器的第一出口 C與所述壓縮機(jī)的補(bǔ)氣口連接，所述經(jīng)濟(jì)器的第二出口 D與所述第一節(jié)流部件的入口連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述噴液支路的一端連接在所述第一節(jié)流部件與所述經(jīng)濟(jì)器的第二出口 D之間，另一端與所述壓縮機(jī)的補(bǔ)氣口連接。
[0013]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型第二方面提供了一種熱栗熱水器，包括上述實(shí)施例所述的熱栗制熱系統(tǒng)。
[0014]基于上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型實(shí)施例的熱栗制熱系統(tǒng)，通過在系統(tǒng)中同時(shí)設(shè)置補(bǔ)氣增焓支路和噴液支路，能夠使得系統(tǒng)在低溫工況下工作時(shí)，當(dāng)補(bǔ)氣增焓支路未建立起穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)提高系統(tǒng)工作可靠性，即當(dāng)?shù)蜏毓r使得制冷劑在系統(tǒng)中的循環(huán)量較低，壓縮機(jī)排氣量較低，導(dǎo)致排氣溫度較高時(shí)，噴液支路給壓縮機(jī)提供適量的氣液兩相制冷劑，制冷劑在汽化的過程中可以吸收熱量，從而將壓縮機(jī)排氣端的溫度降低到安全范圍內(nèi)，進(jìn)而提高系統(tǒng)在低溫高壓縮比工況下的可靠性，并在一定程度上還可以與補(bǔ)氣增焓支路一起增加制冷劑的循環(huán)量，從而提高制熱能力和能效，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在低溫工況下能夠高效穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。
【附圖說明】
[0015]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0016]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中補(bǔ)氣增焓熱栗制熱系統(tǒng)的原理示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型熱栗制熱系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的原理示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型熱栗制熱系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例的原理示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記說明
[0020]la 一壓縮機(jī)；2a —冷凝器；3a —第二膨脹閥；4a —熱交換器；5a —第一膨脹閥；6a 一蒸發(fā)器；
[0021]1 —主回路；2 —補(bǔ)氣增焓支路；3 —噴液支路—壓縮機(jī)；12 —冷凝器；13 —第一節(jié)流部件；14 一蒸發(fā)器；21 —補(bǔ)氣電磁閥；22 —第二節(jié)流部件；23 —板式換熱器；23A —第一入口 ；23B—第二入口 ；23C—第一出口 ；24D—第二出口 ；31 —噴液電磁閥；32—第三節(jié)流部件。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下詳細(xì)說明本實(shí)用新型。在以下段落中，更為詳細(xì)地限定了實(shí)施例的不同方面。如此限定的各方面可與任何其他的一個(gè)方面或多個(gè)方面組合，除非明確指出不可組合。尤其是，被認(rèn)為是優(yōu)選的或有利的任何特征可與其他一個(gè)或多個(gè)被認(rèn)為是優(yōu)選的或有利的特征。
[0023]本實(shí)用新型中出現(xiàn)的“第一”、“第二”等用語(yǔ)僅是為了方便描述，以區(qū)分具有相同名稱的不同組成部件，并不表示先后或主次關(guān)系。
[0024]本實(shí)用新型首先提出了一種熱栗制熱系統(tǒng)，熱栗制熱系統(tǒng)能夠通過吸收低溫?zé)嵩粗械臒崃?，并?duì)其進(jìn)行壓縮做功轉(zhuǎn)換為高溫?zé)崮?，以供用戶端使用。如圖2和圖3所示，此種熱栗制熱系統(tǒng)包括:主回路1、補(bǔ)氣增焓支路2和噴液支路3，主回路1包括沿著制冷劑流動(dòng)方向(箭頭所指方向)依次連接的壓縮機(jī)11、冷凝器12、第一節(jié)流部件13和蒸發(fā)器14，補(bǔ)氣增焓支路2和噴液支路3的一端均連接在冷凝器12與第一節(jié)流部件13之間的主回路1上，補(bǔ)氣增焓支路2和噴液支路3的另一端均與壓縮機(jī)11的補(bǔ)氣口連接，用于向壓縮機(jī)11補(bǔ)充氣液兩相制冷劑。
[0025]本實(shí)用新型實(shí)施例的熱栗制熱系統(tǒng)，通過在系統(tǒng)中同時(shí)設(shè)置補(bǔ)氣增焓支路和噴液支路，能夠使得系統(tǒng)在低溫工況下工作時(shí)，當(dāng)補(bǔ)氣增焓支路未建立起穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)提高系統(tǒng)工作可靠性，即當(dāng)?shù)蜏毓r使得制冷劑在系統(tǒng)中的循環(huán)量較低，壓縮機(jī)排氣量較低，導(dǎo)致排氣溫度較高時(shí)，噴液支路給壓縮機(jī)提供適量的氣液兩相制冷劑，制冷劑在汽化的過程中可以吸收熱量，從而將壓縮機(jī)排氣端的溫度降低到安全范圍內(nèi)，進(jìn)而提高系統(tǒng)在低溫高壓縮比工況下的可靠性，并在一定程度上還可以與補(bǔ)氣增焓支路一起增加制冷劑的循環(huán)量，從而提高制熱能力和能效，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在低溫工況下能夠高效穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0026]上面實(shí)施例中設(shè)置的補(bǔ)氣增焓支路2和噴液支路3可以共用一個(gè)補(bǔ)氣口。這種設(shè)置形式使得本實(shí)用新型的熱栗制熱系統(tǒng)只需對(duì)回路結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，而無需改變壓縮機(jī)11的結(jié)構(gòu)，只要在壓縮機(jī)11中壓腔對(duì)應(yīng)的位置開設(shè)一個(gè)補(bǔ)氣口即可；而且這種設(shè)置形式也能簡(jiǎn)化回路結(jié)構(gòu)，從而節(jié)約管路。
[0027]下面將結(jié)合圖2和圖3所示的實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型熱栗制熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。該系統(tǒng)包括三個(gè)主要組成部分:主回路1、補(bǔ)氣增焓支路2和噴液支路3，這里將對(duì)每個(gè)支路的具體組成及各支路之間的連接關(guān)系進(jìn)行闡述。
[0028]在主回路1中，壓縮機(jī)11、冷凝器12、第一節(jié)流部件13和蒸發(fā)器14沿著制冷劑流動(dòng)方向依次連接，壓縮機(jī)11的進(jìn)氣口與蒸發(fā)器14連接，排氣口與冷凝器12連接，制冷劑在主回路1中按照箭頭指示的方向循環(huán)流動(dòng)。另外，在主回路1中還可以根據(jù)需要設(shè)置電磁閥或者過濾器等輔助器件。
[0029]補(bǔ)氣增焓支路2的一端連接在冷凝器12與第一節(jié)流部件13之間，另一端與壓縮機(jī)11的補(bǔ)氣口連接，用于向壓縮機(jī)11補(bǔ)充制冷劑，這里補(bǔ)充的制冷劑一般為氣相制冷劑，其中也可能混有少量的液相制冷劑。更進(jìn)一步地，熱栗制熱系統(tǒng)還包括經(jīng)濟(jì)器，以實(shí)現(xiàn)主回路1和補(bǔ)氣增焓支路2在其中熱交換，補(bǔ)氣增焓支路2設(shè)有用于通斷補(bǔ)氣增焓支路2的補(bǔ)氣電磁閥21和用于調(diào)整補(bǔ)充制冷劑量的第二節(jié)流部件22，補(bǔ)氣電磁閥21和第二節(jié)流部件22位于經(jīng)濟(jì)器的上游，這里提到的上游是參考制冷劑的流動(dòng)方向來定義的。優(yōu)選地，將第二節(jié)流部件22靠近經(jīng)濟(jì)器設(shè)置。
[0030]在一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)濟(jì)器為板式換熱器23，經(jīng)濟(jì)器的第一入口 23A通過第二節(jié)流部件22和補(bǔ)氣電磁閥21與冷凝器12的出口連接，經(jīng)濟(jì)器的第二入口 23B直接與冷凝器12的出口連接，經(jīng)濟(jì)器的第一出口 23C與壓縮機(jī)11的補(bǔ)氣口連接，經(jīng)濟(jì)器的第二出口 23D與第一節(jié)流部件13的入口連接。這種采用板式換熱器23形式的經(jīng)濟(jì)器的工作原理是一路制冷劑通過自身節(jié)流吸收熱量從而使另一路制冷劑進(jìn)一步冷卻，這樣吸收熱量后的一路制冷劑形成氣相制冷劑，并通過壓縮機(jī)11的補(bǔ)氣口為主回路1提供更多的制冷劑進(jìn)行循環(huán)，進(jìn)一步冷卻后的一路制冷劑經(jīng)過第一節(jié)流部件13降壓后繼續(xù)提供給蒸發(fā)器14。
[0031]在另一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)濟(jì)器為閃蒸器，經(jīng)濟(jì)器的第一入口依次通過第二節(jié)流部件和補(bǔ)氣電磁閥與冷凝器的出口連接，經(jīng)濟(jì)器的第一出口與壓縮機(jī)的補(bǔ)氣口連接，經(jīng)濟(jì)器的第二出口與第一節(jié)流部件的入口連接。閃蒸器可以實(shí)現(xiàn)氣液分離，它的工作原理是通過壓力的突然減小來降低液相制冷劑的沸點(diǎn)，這樣部分液相制冷劑就變?yōu)闅庀嘀评鋭┱舭l(fā)出來。
[0032]對(duì)于上述兩種類型的經(jīng)濟(jì)器，總體工作目標(biāo)是一致的，由于采用板式換熱器23形式的經(jīng)濟(jì)器可以對(duì)從冷凝器12流出的液態(tài)制冷劑進(jìn)一步冷卻，因而在流經(jīng)蒸發(fā)器14時(shí)，可以進(jìn)一步增加液態(tài)制冷劑與外界空氣的溫差，以使液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)的過程中從外界空氣吸收更多額外的熱量，從而在冷凝器12對(duì)水加熱的過程中使用，由此可以看出，板式換熱器23形式的經(jīng)濟(jì)器在性能上會(huì)達(dá)到更優(yōu)的效果。
[0033]噴液支路3的一端連接在第一節(jié)流部件13與經(jīng)濟(jì)器的第二出口 2