[发明专利]一种空气源热泵供热系统

说明书

技术领域

本发明属于能源与动力工程技术领域，具体涉及一种热泵供热系统，尤其是一种空气源热泵供热系统。

背景技术

一、目前住宅小区采暖现状

现有的住宅小区冬季供热一般分为：城市热网集中供热、小区独立供热及业主独立供热几种，按采用的能源种类又分为：燃煤采暖、燃气采暖、电采暖及水源热泵采暖等。采用空气源热泵采暖只是近几年刚刚开始。近几年，出于环保考虑，一些地区逐渐限制了燃煤、燃气等采暖方式，转而采用更加清洁的电采暖及热泵采暖。

二、目前采暖方式存在的弊病

燃煤、燃气采暖能产生有害的气体及颗粒物不符合环保要求；电采暖虽然清洁但不高效，性价比低；水源热泵采暖对水源有要求，耗水量巨大，有发生地面沉降的风险；只有空气源热泵综合性能比较好，以空气为热源，方便清洁，另外它不须专门机房，可以放置到建筑物的屋顶，当天气不太寒冷时，效果不错。但限于技术水平，目前的空气源热泵热水机组普遍冬季能效比低下，冬季严寒天气，能效比往往比电采暖强不了多少。

例如，中国专利200710013207.2公开了一种空气源热泵热水机组，其主要技术要点是，其一，将至少两台压缩机并联，并通过一个温度传感器将室外温度信号传至一个控制器与设定温度值进行比较，然后根据比较结果确定压缩机的开启数量；其二，设置探测压缩机吸气压力的压力传感器，将其测得的压力值与设定值进行比较，并根据比较结果确定是调高还是降低风机转速；其三，增加了连接风道和冷水循环装置。虽然该专利及时能够改善用户需要的热水量与机组的制热量不匹配的问题，但由于其采用2台压缩机，依然存在制热量随着环境温度下降而显著减少时输入电功率需要大幅增加的问题，热力经济性指标COP值依然不理想。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种能效比高、节能环保、适用范围广的空气源热泵供热系统。

本发明解决问题的技术方案是：提供一种空气源热泵供热系统，包括压缩机、油气分离器、四通换向阀、水冷式冷凝器、分离储液器、蒸发式冷凝器、风冷蒸发器和气液分离器，压缩机的出口连接油气分离器的入口，四通换向阀分别连接油气分离器的出口、水冷式冷凝器的工质入口、气液分离器的入口和风冷蒸发器的出口，水冷式冷凝器的工质出口通过平衡管连接分离储液器的入口，分离储液器的液相出口通过第一节流组件与蒸发式冷凝器的第一入口相连，分离储液器的气相出口与蒸发式冷凝器的第二入口相连，蒸发式冷凝器的第一出口与压缩机的入口相连，蒸发式冷凝器的第二出口通过第二节流组件与风冷蒸发器的入口相连，气液分离器的出口与压缩机的回气管相连；压缩机为螺杆式压缩机，压缩机内设有消声器和压力控制器；水冷式冷凝器还设有热水入口和热水出口，热水出口连接水箱，水箱连接水泵，水泵连接有辅助电源；所述空气源热泵供热系统采用由高沸点组分R124(一氯四氟乙烷)和低沸点组分R32(二氟甲烷)组成的混合工质。

进一步地，螺杆式压缩机为半封闭式双螺杆压缩机。

进一步地，风冷蒸发器为翅片式，风冷蒸发器的翅片为波纹型。

进一步地，风冷蒸发器设有轴流风机，轴流风机设有螺旋形叶片，螺旋形叶片经过平衡实验测试，运行稳定。

进一步地，轴流风机内置热敏电阻过热保护元件，保证运行安全可靠。

进一步地，第一节流组件包括相连的第一电磁阀和第一膨胀阀，第一电磁阀和分离储液器的液相出口之间设有干燥过滤器，第一膨胀阀连接蒸发式冷凝器的第一入口。

进一步地，第二节流组件包括相连的第二电磁阀和第二膨胀阀。

进一步地，所述空气源热泵供热系统还设有控制柜，压缩机、油气分离器、四通换向阀、水冷式冷凝器、风冷蒸发器和气液分离器均设置于控制柜内；控制柜设有集控器和显示板，集控器与压力控制器相连。集控器能实现对整个系统定时开关机，并且能通过对四通换向阀的控制，实现循环回路的逆流，达到除霜的效果，实现了智能除霜，节省人力。

进一步地，控制柜内置抗干扰元件，避免电磁干扰。

进一步地，控制柜的底部安装有减震器，消除机组振动对建筑物的影响。

本发明的有益效果为：

1、本发明突破了现有的空气源热泵在冬季能效比低下的技术瓶颈，通过自复叠形式的技术设计，并结合采用由高沸点组分R124和低沸点组分R32组成的混合工质，填补了目前市场上没有真正适合热泵的工质对的空白，达到了适用工况范围广，制热能效高的效果，而且低温工况下衰减小；高沸点组分R124和低沸点组分R32的沸点差大，环保性能优良；