一种并联压缩机空气源热泵系统的制作方法

1.本实用新型属于节能产品技术领域，特别涉及一种并联压缩机空气源热泵系统。


背景技术：

2.空气能热水器，也称"空气源热泵热水器"。"空气能热水器"把空气中的低温热量吸收进来，经过氟介质气化，然后通过压缩机压缩后增压升温，再通过换热器转化给水加热，压缩后的高温热能以此来加热水温。空气能热水器具有高效节能的特点，制造相同的热水量，是一般电热水器的4
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6倍，其年平均热效比是电加热的4倍，利用能效高。
3.现有的空气源热泵产品是单机系统，在供暖应用蒸发器表面结满冰霜需要除霜时，是通过四通换向阀切换蒸发器与冷凝器的功能，蒸发器用作冷凝器，冷凝器用作蒸发器，利用冷凝热量来化霜，原本在制热水供暖的设备实际上已经变成了制冷设备，从而造成了供暖水温低且波动大，严重影响供暖水温的稳定性。另外，如果是在高湿度地区应用，因为蒸发器的结霜量很大，设备会频繁进行化霜运行，这种情况下，供暖水温难以保证，而且整个系统运行的效率极低。由于压缩机频繁启停，压缩机运行工况超出其运行范围还可能导致压缩机损坏，严重影响设备使用寿命。导致这些问题的原因：现有产品从设计之初，原本是以制冷空调功能为主，空调热风为辅，如果用在热水区域供暖系统，尤其是用于高湿度地区，结霜严重时单纯的制冷系统内部的反向化霜已经不适合这种运行工况条件。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种并联压缩机空气源热泵系统，在确保热泵热水供暖功能的同时，保留空调制冷功能，且空调制冷运行时也可以大幅度的提高系统效率。
5.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种并联压缩机空气源热泵系统，包括若干热泵子单元、1壳管冷凝器、1储液器和1回气总管；
7.所述热泵子单元的压缩输出端经过热泵子单元的换向设备后连接壳管冷凝器的输入端；所述壳管冷凝器的输出端连接储液器的输入端；所述储液器的输出端经过热泵子单元的循环管道后连接热泵子单元蒸发设备的输入端；蒸发设备的输出端连接至回气总管。
8.进一步的，所述热泵子单元之间并联连接。
9.进一步的，所述热泵子单元包括压缩机、第一换向设备、电磁阀、蒸发器、节流膨胀阀、第二换向设备和板式换热器；
10.所述压缩机的输出端经过第一换向设备后连接壳管冷凝器的输入端；所述壳管冷凝器的输出端经过第二换向设备连接储液器的输入端；储液器的输出端连接板式换热器的输入端；板式换热器的输出端经过节流膨胀阀连接蒸发器的输入端；蒸发器输出端经过第一换向设备、电磁阀后连接至回气总管。
11.进一步的，所述翅片蒸发器包括独立控制风机。
12.进一步的，所述第一换向设备采用四通换向阀；所述第二换向设备采用换向器。
13.进一步的，所述蒸发器采用翅片蒸发器。
14.进一步的，所述压缩机、蒸发器、节流膨胀阀和板式换热器为独立运行的设备。
15.发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
16.本实用新型提出了一种并联压缩机空气源热泵系统，该系统包括若干热泵子单元、1壳管冷凝器、1储液器和1回气总管；热泵子单元的压缩输出端经过热泵子单元的换向设备后连接壳管冷凝器的输入端；壳管冷凝器的输出端连接储液器的输入端；储液器的输出端经过热泵子单元的循环管道后连接热泵子单元蒸发设备的输入端；蒸发设备的输出端连接至回气总管。热泵子单元之间并联连接。本实用新型采用独立控制的压缩机并联和回气连通集管、独立的冷凝系统，独立控制的制冷节流系统和和独立的蒸发器风机系统，在供暖应用蒸发器表面结满冰霜需要除霜时不需要反向，用其它系统的蒸发器进行蒸发从空气中吸热，不再从热水中提取热量，彻底消除化霜对热水温度的影响。整个制冷系统中，压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器独立控制但又联通为一个整体系统。可以最大限度的发挥蒸发、冷凝面积，降低换热温差，从而可以大大降低冷凝温度，提高蒸发温度，以此可以大幅度的提高系统效率。
17.本实用新型在确保热泵热水供暖功能的同时，保留空调制冷功能，且空调制冷运行时也可以大幅度的提高系统效率。通过系统控制可以大大改善压缩机的运行工况，压缩机频繁启停，压缩机超工况运行问题都会避免，可以大大延长压缩机使用寿命。
附图说明
18.如图1为本实用新型实施例1一种并联压缩机空气源热泵系统连接示意图；
19.如图2为本实用新型实施例1一种并联压缩机空气源热泵系统制热供暖运行工作流程图；
20.如图3为本实用新型实施例1一种并联压缩机空气源热泵系统制热供暖运行融霜工作流程图；
21.如图4为本实用新型实施例1一种并联压缩机空气源热泵系统制冷空调运行工作流程图。
具体实施方式
22.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。
23.实施例1
24.本发明实施例1提出了一种并联压缩机空气源热泵系统，该系统包括若干热泵子单元、1壳管冷凝器、1储液器和1回气总管；热泵子单元的压缩输出端经过热泵子单元的换向设备后连接壳管冷凝器的输入端；壳管冷凝器的输出端连接储液器的输入端；储液器的输出端经过热泵子单元的循环管道后连接热泵子单元蒸发设备的输入端；蒸发设备的输出端连接至回气总管。热泵子单元之间并联连接。
25.其中热泵子单元包括压缩机、第一换向设备、电磁阀、蒸发器、节流膨胀阀、第二换向设备和板式换热器；
26.压缩机的输出端经过第一换向设备后连接壳管冷凝器的输入端；壳管冷凝器的输出端经过第二换向设备连接储液器的输入端；储液器的输出端连接板式换热器的输入端；板式换热器的输出端经过节流膨胀阀连接蒸发器的输入端；蒸发器输出端经过第一换向设备、电磁阀后连接至回气总管。
27.第一换向设备采用四通换向阀；第二换向设备采用换向器。
28.其中，翅片蒸发器包含独立控制风机。
29.本实用新型在工作时压缩机先经过四通阀，后到冷凝器，其中供热时采用壳管换热器，制冷空调采用翅片换热器。
30.如图1给出了本实用新型实施例1一种并联压缩机空气源热泵系统连接示意图。本实用新型以50p空气源热泵机组为例，以4台压缩机并联的方式。本实用新型保护的范围不局限于实施例1中列出的数量。
31.该系统包括第一热泵子单元、第二热泵子单元、第三热泵子单元和第四热泵子单元。4台独立控制的压缩机：c1、c3、c3、c4，4套独立控制四通换向阀：st1、st2、st3、st4、4套换向组件hx1、hx2、hx3、hx4、4个独立的板式换热器bh1、bh2、bh3、bh4、4套独立控制的节流膨胀阀dp1、dp2、dp3、dp4；4套独立的翅片蒸发器ch1、ch2、ch3、ch4、4套独立控制电磁阀sv1、sv2、sv3、sv4，以及具备4个独立回路的一体式壳管冷凝器gh、储液器cy和连通的集中回气总管hq。
32.如图2为本实用新型实施例1一种并联压缩机空气源热泵系统制热供暖运行工作流程图；以第一热泵子单元为例进行说明。制冷剂气体在压缩机c1压缩至高温高压，经四通换向阀st1，流向壳管冷凝器gh，在其中冷凝放热(加热流经壳管换热器的水，使水温升高—供暖水的热量来源)，冷凝后成为高压液体的制冷剂出壳管冷凝器gh，通过换向组件hx1进人储液器cy，再经过板式换热器bh1过冷后，通过节流膨胀阀dp1节流降压后成为低温低压液体，进入翅片蒸发器ch1，从空气中吸取热量完成蒸发，成为制冷剂气体，气态制冷剂通过四通换向阀st1、电磁阀sv1进入连通的集中回气总管hq，从回气总管回到压缩机c1。
33.上面的第一热泵子单元、第二热泵子单元、第三热泵子单元和第四热泵子单元可以同时运行，也可以分别独立控制运行。
34.如图3为本实用新型实施例1一种并联压缩机空气源热泵系统制热供暖运行融霜工作流程图。制热供暖运行工况下，翅片换热器需要融霜时(以第二热泵子单元为例，第二热泵子单元融霜运行，其它单元正常运行)，dp2关闭，翅片换热器ch2停止供液蒸发制冷，电磁阀sv2关闭截止该管路，单元四通换向阀st2换向，压缩机c2的高温高压排气反向进入翅片蒸发器进行化霜，冷凝制冷剂液体通过换向组件hx2进人储液器cy，压缩机c2直接从回气总管吸气。
35.本实用新型融霜工作流程的方法，在供暖应用蒸发器表面结满冰霜需要除霜时不需要反向，用其它系统的蒸发器进行蒸发从空气中吸热，不再从热水中提取热量，彻底消除化霜对热水温度的影响，化霜是逐个系统进行，化霜热量充足、快速有效，而且不会积存冰霜。
36.如图4为本实用新型实施例1一种并联压缩机空气源热泵系统制冷空调运行工作流程图。以第一热泵子单元为例进行说明，制冷剂气体在压缩机c1压缩至高温高压，经四通换向阀st1，流向翅片蒸发器(含独立控制风机)ch1，在其中冷凝放热(通过空气散热)，冷凝后成为高压液体的制冷剂出翅片蒸发器ch1，通过换向组件hx1进人储液器cy，再经过板式换热器bh1过冷后，通过节流膨胀阀dp1节流降压后成为低温低压液体，进入壳管冷凝器gh，从流经壳管换热器的水中吸取热量完成蒸发(水被冷却，制冷空调的冷源)，成为制冷剂气体，气态制冷剂通过四通换向阀st1、电磁阀sv1进入连通的集中回气总管hq，最后从回气总管回到压缩机c1。
37.本实用新型采用并联压缩机系统，在供暖应用蒸发器表面结满冰霜需要除霜时不需要反向，用其它系统的蒸发器进行蒸发从空气中吸热，不再从热水中提取热量，彻底消除化霜对热水温度的影响。化霜是逐个系统进行，化霜热量充足、快速有效，而且不会积存冰霜。
38.本实用新型在确保热泵热水供暖功能的同时，保留空调制冷功能，且空调制冷运行时也可以大幅度的提高系统效率。通过系统控制可以大大改善压缩机的运行工况，压缩机频繁启停，压缩机超工况运行问题都会避免，可以大大延长压缩机使用寿命。
39.上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的修改或变形。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。