[发明专利]一种新型超低环温空气源热泵及其翅片换热器化霜方法

说明书

技术领域

本发明涉及空气能热水器相关技术领域，尤其是指一种新型超低环温空气源热泵及其翅片换热器化霜方法。

背景技术

目前，国家针对空气源热泵制热有以下两个标准：

(1)国家标准GB/T18430.1.2007《蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组第1部分工业或商业用及类似用途的冷水(热泵)机组》、GB/T18430.2.2007《蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组第2部分户用及类似用途的冷水(热泵)机组》规定的空气源热泵制热运行标准工况为环境温度7℃，制取45℃的热水，最低环境温度到7℃可运行；

(2)国家标准GB/T25127.1.2010《低环境温度空气源热泵(冷水)机组第1部分：工业或商业用及类似用途的热泵(冷水)机组》、GB/T25127.2.2010《低环境温度空气源热泵(冷水)机组第2部分：户用及类似用途的热泵(冷水)机组》规定的低环温空气源热泵制热运行的标准工况为环境温度12℃，制取41℃热水，最低环境温度到20℃时可运行。

但是，在东北、西北及高海拔地区，冬季的环境温度往往低于20℃，极端环境温度达到40℃，所以不管是普通空气源热泵或低环境温度空气源热泵都无法在当地使用，而当地的供暖一般采用如下方式：(1)燃煤、燃气、电锅炉供暖；(2)水地源热泵供暖；(3)二氧化碳风冷热泵机组。这些供暖方式会出现如下不足：(1)燃煤、燃气锅炉严重污染环境、消耗不可再生能源、效率低下，电锅炉效率低下；(2)水地源热泵需要进行地质勘探，水源热泵需要消耗地下水、产生回灌问题，所以多地不允许开采地下水，地源热泵投资成本比较大，青藏高原冻土层不允许使用水地源热泵；(3)二氧化碳制冷剂压力高，应用不成熟、配件不成熟、机组和零部件的制造工艺要求很高、安全风险比较高，设备运行稳定性差，成本偏高。

中国专利授权公告号：CN101004302A，授权公告日2007年7月25日，公开了无霜空气源热泵，其至少由室内的空气源/水源热交换器、制冷/制热切换装置、四通换向阀、压缩机、室外的无霜翅片式换热器单组或无霜翅片式热交换器双组、节流机构和单向阀/电磁阀等通过管路连接组成。在制热循环时，过冷翅片式换热器和蒸发翅片式换热器串联连接，过冷翅片式换热器管内流过高温高压的制冷剂液体，流过过冷翅片式换热器管外的空气源将被加热，该被加热的空气源流向蒸发翅片式换热器，蒸发翅片式换热器管内的制冷剂蒸发温度将被提升，从而实现了空气源热泵的无霜运行，克服了结霜空气源热泵的全部缺陷。在制冷循环时，过冷翅片式换热器和蒸发翅片式换热器并联连接共同作为冷凝器使用。该发明的不足之处在于，在东北、西北及高海拔地区，在冬季的环境温度低于20℃的情况下，尤其是在极端环境温度达到40℃的情况下，该无霜空气源热泵在此种情况下制热效率低，有时候甚至无法使用。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种能够在超低温低下具有较高制热效率的新型超低环温空气源热泵及其翅片换热器化霜方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种新型超低环温空气源热泵，包括高压缩比的压缩机、油分装置、四通阀、套管换热器、制热单向阀、储液桶、制热膨胀阀、翅片换热器、气分装置、化霜单向阀、化霜膨胀阀和低温制冷剂，所述的四通阀包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，所述的制热单向阀和化霜膨胀阀并联，所述的制热膨胀阀和化霜单向阀并联，所述高压缩比的压缩机、油分装置和四通阀的第一接口依次连接，所述四通阀的第二接口、套管换热器、制热单向阀、储液桶、制热膨胀阀、翅片换热器和四通阀的第三接口依次连接，所述四通阀的第四接口、气分装置和高压缩比的压缩机依次连接，所述的低温制冷剂安装在高压缩比的压缩机内，所述的套管换热器包括进水端和出水端，所述高压缩比的压缩机一端通过压缩机热回收电磁阀连接套管换热器的进水端，所述高压缩比的压缩机另一端连接套管换热器的出水端。