[发明专利]超低温环境下稳定运行的空气源热泵装置及其控制系统

说明书

本发明公开了超低温环境下稳定运行的空气源热泵装置及其控制系统，涉及空气源热泵技术领域。本发明包括压缩机、冷凝器、干燥过滤器、经济器、蒸发器、气液分离器、喷液电动电磁阀、单向阀；压缩机出口依次连通冷凝器、干燥过滤器；干燥过滤器一出口与经济器一进口连通，干燥过滤器另一出口依次经第一电磁阀、第一膨胀阀与经济器另一进口连通。本发明通过环境温度传感器检测环境温度是否达到温度阈值30℃，进而控制打开喷液电动电磁阀，喷液电动电磁阀让低温中压的制冷剂降温降压，而后再与气液分离器里面的制冷剂气体混合吸热，拉低气液分离器里面的制冷剂温度，使得吸气温度降低，从而确保了机组的运行安全。

技术领域

本发明属于空气源热泵技术领域，特别是涉及一种超低温环境下稳定运行的空气源热泵装置及其控制系统。

背景技术

目前，寒冷地区对空气源热泵的需求不断增加，寒冷地区冬季采暖期长且用户对热量需求大，空气源热泵会出现因蒸发温度过低、排气温度过高导致的制热量不足问题，甚至在超低温环境下，压缩难以维持正常工作。因此，在热泵系统的设计工作中，为保证系统在低温工况下运行且在超低温工况下仍能保持正常运行，补气+喷液热泵系统是行之有效的设计方案。

鉴于上述空气源热泵在超低温环境下如何在满足制热量要求稳定运行问题，本发明提出一种超低温环境下稳定运行的空气源热泵装置及其控制系统；运用补气+喷液技术完成超低温环境下空气源热泵的正常运行；即：在环境温度≥-30℃时给压缩机补气增焓，在环境温度＜30℃时，依靠压缩机补气不能降低排气温度，则用喷液来降温。

发明内容

本发明的目的在于提供超低温环境下稳定运行的空气源热泵装置及其控制系统，通过喷气增焓系统，实现对辅路中经过第一膨胀阀降压后的低压低温冷媒进行适当的预热，以达到合适的中压，提供给压缩机进行二次压缩；并通过喷液降温系统，实现对主循环回路冷媒进行节流前过冷，增大焓差。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为超低温环境下稳定运行的空气源热泵装置，包括：压缩机、冷凝器、干燥过滤器、经济器、蒸发器、气液分离器、喷液电动电磁阀、单向阀；所述压缩机出口依次连通冷凝器、干燥过滤器；所述干燥过滤器一出口与经济器一进口连通，所述干燥过滤器另一出口依次经第一电磁阀、第一膨胀阀与经济器另一进口连通；

所述经济器一出口经单向阀与压缩机进气口连通，所述经济器另一出口连接两支路；一所述支路经喷液电动电磁阀与气液分离器连通，另一所述支路依次经过第二电磁阀、第二膨胀阀、蒸发器与气液分离器连通；所述气液分离器出口与压缩机进气口连通。

优选地，所述冷凝器与干燥过滤器之间通过储液器连通。

一种超低温环境下稳定运行的空气源热泵装置的控制系统，包括主控制板、压缩机、第一电磁阀、第二电磁阀、喷液电动电磁阀以及环境温度传感器；所述环境温度传感器监测环境温度并传递至所述主控制板；所述主控制板根据所述环境温度控制压缩机、第一电磁阀、第二电磁阀以及喷液电动电磁阀的开关。

优选地，所述主控制板的存储单元中预存储温度阈值；当所述环境温度高于温度阈值时，所述主控制板控制打开第一电磁阀以及第二电磁阀；当所述环境温度低于温度阈值时，所述主控制板控制打开第一电磁阀、第二电磁阀以及喷液电动电磁阀。

优选地，所述温度阈值为-40至-20℃。

优选地于，所述温度阈值为-30℃。

本发明的一个方面具有以下有益效果：

1、本发明一方面通过压缩机、冷凝器、第一电磁阀、第一膨胀阀、经济器以及单向阀形成喷气增焓系统，实现对辅路中经过第一膨胀阀降压后的低压低温冷媒进行适当的预热，以达到合适的中压，提供给压缩机进行二次压缩；另一方面压缩机、冷凝器、经济器、蒸发器以及气液分离器构成喷液降温系统，实现对主循环回路冷媒进行节流前过冷，增大焓差。