风水双源热泵的热循环装置的制作方法

1.本实用新型属于热泵技术领域，具体涉及一种风水双源热泵的热循环装置。


背景技术：

2.常规的中央空调主机一般采用水冷冷水机组和风冷冷热水机组两种。其中水冷冷水机组的原理为：制冷时，由水冷冷水机组向空调末端提供冷冻水以对房间空气进行冷却，水冷冷凝器将高温高压制冷剂的冷凝热量传递给冷却水，冷却水再被冷却水泵输送到冷却塔将热量排放给室外大气。风冷冷热水机组夏季制冷时，风冷冷热水机组通过翅片换热器将经压缩机压缩后的高温高压气体在冷凝过程中释放的大量热量排放给室外空气，空气比热容和密度较低，故进出风平均温度较高。但无论是水冷冷水机组还是风冷冷热水机组，夏季均需向室外大气环境排放大量冷凝废热，引起室外气温的明显上升，造成城市热岛效应。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种风水双源热泵的热循环装置，可实现夏季制卫生热水同时冷回收供空调制冷，冬季空气源制卫生热水和采暖热水功能，具有节能减排、节省运行费用的特点。
4.实现上述目的包括如下技术方案。
5.一种风水双源热泵的热循环装置，所述风水双源热泵的热循环装置包括压缩机、第一换热器、第二换热器、节流降压元件、第三换热器和第四换热器；
6.所述压缩机的出口与所述第一换热器、所述第二换热器连通，且所述压缩机与所述第一换热器形成卫生热水供应流路，所述压缩机与所述第二换热器形成采暖热水供应流路；所述第一换热器、所述第二换热器均与所述节流降压元件流通，且所述节流降压元件用以对所述第一换热器或所述第二换热器流出的冷媒液体进行节流降压；所述节流降压元件与所述第三换热器、第四换热器连通，所述第三换热器、第四换热器均与所述压缩机连通，所述第三换热器用于对经节流降压元件节流降压后的冷媒液体提供空气源加热形成冷媒气体并通入至压缩机内，所述第四换热器用于对经节流降压元件节流降压后的冷媒液体提供冷水源加热形成冷媒气体并通入至压缩机内。
7.在其中一些实施例中，所述压缩机的出口还与第三换热器连通，所述第三换热器经所述节流降压元件与所述第一换热器或第二换热器连通，所述第一换热器、所述第二换热器与所述压缩机的入口连通，所述压缩机、第三换热器、节流降压元件、第一换热器/第二换热器依次流通形成化霜流路，所述压缩机排出的高压高温冷媒气体进入所述第三换热器放热化霜后，经节流降压元件节流降压后进入所述第一换热器或第二换热器换热后进入所述压缩机。
8.在其中一些实施例中，所述第一换热器和所述节流降压元件之间还设置有第一换向装置，所述第一换向装置用于控制冷媒介质从所述第一换热器流入节流降压元件，或者控制冷媒介质从所述节流降压元件流入所述第一换热器。
9.在其中一些实施例中，所述第二换热器和所述节流降压元件之间还设置有第二换向装置，所述第二换向装置用于控制冷媒介质从所述第二换热器流入节流降压元件，或者控制冷媒介质从所述节流降压元件流入所述第二换热器。
10.在其中一些实施例中，所述第一换热器、所述第二换热器与所述节流降压元件之间还设置有过滤器，所述第一换热器、过滤器和所述节流降压元件依次连通，或，所述第二换热器、过滤器和所述节流降压元件依次连通。
11.在其中一些实施例中，所述第一换热器、所述第二换热器与所述过滤器之间还设置有第一储存器，所述第一换热器、第一储存器、过滤器和所述节流降压元件依次连通，或，所述第二换热器、第一储存器、过滤器和所述节流降压元件依次连通。
12.在其中一些实施例中，所述风水双源热泵的热循环装置还包括第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀和气液分离器，所述第一换向阀具有四个阀口，第二换向阀和第三换向阀均具有三个阀口，所述第一换向阀的四个阀口分别与所述压缩机的出口、气液分离器的入口、第二换向阀的其一阀口，第三换向阀的其一阀口连通，所述第二换向阀的其余两个阀口分别与所述第一换热器、所述第二换热器连通，所述第三换向阀的其余两个阀口分别与所述第三换热器、所述第四换热器连通，所述气液分离器的出口与所述压缩机的入口连通。
13.在其中一些实施例中，所述节流降压元件与所述第三换热器之间形成有第一流通道和第二流通道，所述第一流通道设置有使冷媒液体从节流降压元件流入至第三换热器的第一单向阀，所述第二流通道设置有使冷媒液体从第三换热器流入至节流降压元件的第二单向阀。
14.在其中一些实施例中，所述节流降压元件与所述第四换热器之间设置有第三单向阀，所述节流降压元件通过所述第三单向阀与所述第四换热器连通，以使冷媒介质从节流降压元件定向流至所述第四换热器。
15.在其中一些实施例中，所述第三单向阀与所述第四换热器之间设置有第二储存器，所述节流降压元件、第三单向阀、第二储存器和所述第四换热器依次连通。
16.本实用新型所提供的技术方案具有以下的优点及效果：
17.该风水双源热泵的热循环装置的源流路和使用流路均具有两条流路，其中，压缩机和第一换热器配合能够形成使用流路的卫生热水供应流路，压缩机和第二换热器配合能够形成使用流路的采暖热水供应流路，节流降压元件-第三换热器-压缩机配合形成源流路的空气源流路，节流降压元件-第四换热器-压缩机配合形成源流路的空气源流路，通过上述源流路和使用流路的组合使用，能够在夏季时实现制卫生热水同时冷回收供空调制冷，大幅度提升机组运行能效，能效高达6.9，过渡季节实现冷回收供空调通风或者制冷，且实现制卫生热水功能，冬季实现制卫生热水和/或采暖热水功能，冬季采暖能效高达3.6，相对于锅炉采暖具有大幅度节能减排、节省运行费用的优点。
附图说明
18.图1是本实用新型实施例的风水双源热泵的热循环装置的结构示意图。
19.附图标记说明：
20.100、风水双源热泵的热循环装置；
21.1、压缩机；2、第一换热器；3、第二换热器；4、节流降压元件；5、第三换热器；6、第四
换热器；7、第一换向装置；8、第二换向装置；9、过滤器；10、第一储存器；11、第一换向阀；12、第二换向阀；13、第三换向阀；14、气液分离器；15、第一单向阀；16、第二单向阀；17、第三单向阀；18、第二储存器；19、保护壳体。
具体实施方式
22.为了便于理解本实用新型，下面将参照说明书附图对本实用新型的具体实施例进行更详细的描述。
23.除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二
…”
仅仅是用于对名称的区分，不代表具体的数量或顺序。
24.除非特别说明或另有定义，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
25.需要说明的是，本文中“固定于”、“连接于”，可以是直接固定或连接于一个元件，也可以是间接固定或连接于一个元件。
26.本实用新型提供一种风水双源热泵的热循环装置100，如图1所示，该风水双源热泵的热循环装置100包括压缩机1、第一换热器2、第二换热器3、节流降压元件4、第三换热器5和第四换热器6；压缩机1的出口与第一换热器2、第二换热器3连通，且压缩机1与第一换热器2形成卫生热水供应流路，压缩机1与第二换热器3形成采暖热水供应流路；其中，该压缩机1的出口用于流出高温冷媒气体，该第一换热器2具有卫生水进入通道和卫生水流出通道，处于低温状态的卫生水流入至第一换热器2与高温冷媒气体进行换热，以使高温冷媒气体放热形成低温冷媒液体，低温卫生水吸热逐渐升温形成高温的卫生热水；同理，第二换热器3具有采暖水进入通道和采暖水流出通道，处于低温状态的采暖水流入至第二换热器3与高温冷媒气体进行换热，以使高温冷媒气体放热形成冷媒液体，采暖水吸热逐渐升温形成高温的采暖热水。
27.第一换热器2、第二换热器3均与节流降压元件4流通，且节流降压元件4用以对第一换热器2或第二换热器3流出的冷媒液体进行节流降压；节流降压元件4与第三换热器5、第四换热器6连通，第三换热器5、第四换热器6均与压缩机1连通，第三换热器5用于对经节流降压元件4节流降压后的冷媒液体提供空气源加热形成冷媒气体并通入至压缩机1内，第四换热器6用于对经节流降压元件4节流降压后的冷媒液体提供冷水源加热形成冷媒气体并通入至压缩机1内，具体地，该第四换热器6具有水侧进入通道和水侧流出通道，处于高温状态的水源从水侧进入通道流入至第四换热器6与冷媒液体进行换热，以使冷媒液体吸热形成冷媒气体，水源从水侧流出通道流出。
28.可以理解地，该风水双源热泵的热循环装置100按功能区分为源流路和使用流路，其中源流路包括空气源流路和水源流路，具体地，空气源流路为节流降压元件4-第三换热器5-压缩机1流路，水源流路为节流降压元件4-第四换热器6-压缩机1流路，使用流路包括卫生热水供应流路和采暖热水供应流路，具体地，卫生热水供应流路为压缩机1-第一换热器2，采暖热水供应流路为压缩机1-第二换热器3。在夏季，室内需要大量的冷量，该压缩机1将制冷过程中排出的热量实现制卫生热水，同时冷回收供空调制冷。在过渡季节，室内需要补充新风及提供部分冷量，该压缩机1将制冷过程中排出的热量实现制卫生热水，同时冷回收供空调制冷。在冬季，通过空气源流路能够对卫生热水和采暖热水进行加热，其中分单加
热卫生热水模式，单采暖热水模式，卫生热水模式 采暖热水模式。其中，卫生热水模式 采暖热水模式中，优先加热卫生热水，满足卫生热水后加热采暖热水。
29.具体工作原理包括如下：当选择制卫生热水模式时，压缩机1排出的高温高压的冷媒气体传输至第一换热器2，冷凝放热给卫生热水变成低温高压冷媒液体，冷媒液体经节流降压元件4节流降压后形成低温低压冷媒液体，此时根据源流路的不同又分为两条流路，当选择空气源流路时，低温低压冷媒液体进入第三换热器5，第三换热器5用于对经节流降压元件4节流降压后的冷媒液体提供空气源加热，低温低压冷媒液体吸热蒸发成冷媒气体，冷媒气体回到压缩机1内，当选择水源流路时，低温低压冷媒液体进入第四换热器6，该第四换热器6用于经节流降压元件4节流降压后的冷媒液体提供热水源加热，低温低压冷媒液体从热水源吸热蒸发成冷媒气体，冷媒气体回到压缩机1内；
30.当选择制采暖热水模式时，压缩机1排出的高温高压的冷媒气体传输至第二换热器3，冷凝放热给采暖热水变成低温高压冷媒液体，冷媒液体经节流降压元件4节流降压后形成低温低压冷媒液体，此时根据源流路的不同又分为两条流路，当选择空气源流路时，低温低压冷媒液体进入第三换热器5，第三换热器5用于对经节流降压元件4节流降压后的冷媒液体提供空气源加热，低温低压冷媒液体吸热蒸发成冷媒气体，冷媒气体回到压缩机1内，当选择水源流路时，低温低压冷媒液体进入第四换热器6，该第四换热器6用于经节流降压元件4节流降压后的冷媒液体提供热水源加热，低温低压冷媒液体从热水源吸热蒸发成冷媒气体，冷媒气体回到压缩机1内。
31.综上，该风水双源热泵的热循环装置100的源流路和使用流路均具有两条流路，其中，压缩机1和第一换热器2配合能够形成使用流路的卫生热水供应流路，压缩机1和第二换热器3配合能够形成使用流路的采暖热水供应流路，节流降压元件4-第三换热器5-压缩机1配合形成源流路的空气源流路，节流降压元件4-第四换热器6-压缩机1配合形成源流路的空气源流路，通过上述源流路和使用流路的组合使用，能够在夏季时实现制卫生热水同时冷回收供空调制冷，大幅度提升机组运行能效，能效高达6.9，过渡季节实现冷回收供空调通风或者制冷，且实现制卫生热水功能，冬季实现制卫生热水和/或采暖热水功能，冬季采暖能效高达3.6，相对于锅炉采暖具有大幅度节能减排、节省运行费用的优点。
32.在一些实施例中，如图1所示，压缩机1的出口还与第三换热器5连通，第三换热器5经节流降压元件4与第一换热器2或第二换热器3连通，第一换热器2、第二换热器3与压缩机1的入口连通，压缩机1、第三换热器5、节流降压元件4、第一换热器2/第二换热器3依次流通形成化霜流路，压缩机1排出的高压高温冷媒气体进入第三换热器5放热化霜后，经节流降压元件4节流降压后进入第一换热器2或第二换热器3换热后进入压缩机1。可以理解地，在冬季选择空气源流路制热时，因气温低，第三换热器5表面会结霜，符合化霜条件时会进入化霜运行模式，具体地，压缩机1排出的高压高温冷媒气体从流通到第三换热器5并放热给第三换热器5表面，以对第三换热器5的表面进行加热化霜，高压高温冷媒气体冷凝成高压低温冷媒液体，流经节流降压元件4节流降压成低压低温冷媒液体，当选择制卫生热水模式时，低压低温冷媒液体流经第一换热器2，第一换热器2对低压低温冷媒液体进行加热，低压低温冷媒液体蒸发吸热形成冷媒气体后回到压缩机1；当选择制采暖热水模式时，低压低温冷媒液体流经第二换热器3，第二换热器3对低压低温冷媒液体进行加热，低压低温冷媒液体蒸发吸热形成冷媒气体后回到压缩机1。
33.在一些实施例中，如图1所示，第一换热器2和节流降压元件4之间还设置有第一换向装置7，第一换向装置7用于控制冷媒介质从第一换热器2流入节流降压元件4，或者控制冷媒介质从节流降压元件4流入第一换热器2。可以理解地，第一换向装置7便于冷媒介质如冷媒液体从第一换热器2流入至节流降压元件4，以实现制冷过程中排出的热量实现制卫生热水，同时冷回收供空调制冷；或便于冷媒介质如冷媒液体从节流降压元件4流入第一换热器2进行加热蒸发吸热形成冷媒气体后回到压缩机1，从而能够实现制冷模式 制卫生热水模式 化霜模式。
34.在一些实施例中，如图1所示，第二换热器3和节流降压元件4之间还设置有第二换向装置8，第二换向装置8用于控制冷媒介质从第二换热器3流入节流降压元件4，或者控制冷媒介质从节流降压元件4流入第二换热器3。可以理解地，第一换向装置7便于冷媒介质如冷媒液体从第二换热器3流入至节流降压元件4，以实现制冷过程中排出的热量实现制采暖热水，同时冷回收供空调制冷；或便于冷媒介质如冷媒液体从节流降压元件4流入第二换热器3进行加热蒸发吸热形成冷媒气体后回到压缩机1，从而能够实现制冷模式 制采暖热水模式 化霜模式。上述，第一换向装置7、第二换向装置8和节流降压元件4之间可以通过三通连接件连接。
35.在一些实施例中，如图1所示，第一换热器2、第二换热器3与节流降压元件4之间还设置有过滤器9，第一换热器2、过滤器9和节流降压元件4依次连通，或，第二换热器3、过滤器9和节流降压元件4依次连通，过滤器9用于对冷媒液体进行过滤后再流入至下一节点，有效避免杂质影响各个模式的运行。
36.在一些实施例中，如图1所示，第一换热器2、第二换热器3与过滤器9之间还设置有第一储存器10，第一换热器2、第一储存器10、过滤器9和节流降压元件4依次连通，或，第二换热器3、第一储存器10、过滤器9和节流降压元件4依次连通。第一储存器10能够对冷媒液体进行初步储存，以使冷媒液体能够根据管道的大小适应流动，并使流路始终处于顺畅稳定状态。
37.在一些实施例中，如图1所示，风水双源热泵的热循环装置100还包括第一换向阀11、第二换向阀12、第三换向阀13和气液分离器14，第一换向阀11具有四个阀口，第二换向阀12和第三换向阀13均具有三个阀口，第一换向阀11的四个阀口分别与压缩机1的出口、气液分离器14的入口、第二换向阀12的其一阀口，第三换向阀13的其一阀口连通，第二换向阀12的其余两个阀口分别与第一换热器2、第二换热器3连通，第三换向阀13的其余两个阀口分别与第三换热器5、第四换热器6连通，气液分离器14的出口与压缩机1的入口连通。其中，从第一换热器2、第二换热器3、第三换热器5或第四换热器6流入至压缩机1的冷媒气体首先通过第一换向阀11传输至气液分离器14中进行气液分离，分离后的冷媒气体再流入压缩机1内；此外，通过第一换向阀11、第二换向阀12、第三换向阀13配合，能够使压缩机1流出的冷媒介质根据选择的模式不同适应流至对应的换热器中，保证各个流路均能够顺畅运行。
38.在一些实施例中，如图1所示，节流降压元件4与第三换热器5之间形成有第一流通道和第二流通道，第一流通道设置有使冷媒液体从节流降压元件4流入至第三换热器5的第一单向阀15，第二流通道设置有使冷媒液体从第三换热器5流入至节流降压元件4的第二单向阀16，以便于选择空气源流路时将低温低压冷媒液体通过该第一流通道送入第三换热器5进行加热，或者选择化霜流路时使冷媒液体通过该第二流通道送入至节流降压元件4节流
降压成低压低温冷媒液体，以进行后续的加热模式。
39.在一些实施例中，如图1所示，节流降压元件4与第四换热器6之间设置有第三单向阀17，节流降压元件4通过第三单向阀17与第四换热器6连通，以使冷媒液体从节流降压元件4定向流至第四换热器6进行水源流路加热模式。
40.在一些实施例中，如图1所示，第三单向阀17与第四换热器6之间设置有第二储存器18，节流降压元件4、第三单向阀17、第二储存器18和第四换热器6依次连通。第二储存器18能够对冷媒液体进行初步储存，以使冷媒液体能够根据管道的大小适应流动，并使流路始终处于顺畅稳定状态。
41.在一些实施例中，如图1所示，该风水双源热泵的热循环装置100还包括保护壳体19，该压缩机1、第一换热器2、第二换热器3、节流降压元件4、第三换热器5和第四换热器6均适应设置于保护壳体19内的适应位置。
42.以上实施例也并非是基于本实用新型的穷尽性列举，在此之外，还可以存在多个未列出的其他实施方式。在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。