[发明专利]一种基于双级离心压缩机的全热型无霜空气源热泵系统

说明书

本发明公开了一种基于双级离心压缩机的全热型无霜空气源热泵系统，包括溶液回路、水回路、制冷剂回路、空气回路。本发明以室外空气作为低品位热源，以溶液循环从室外空气中吸收显热和潜热。本发明采用双级离心式压缩机，解决冬季工作时压缩比过高带来的问题，确保系统在零下20℃等恶劣的室外环境下安全稳定运行；采用中冷器，减小夏季水侧的运行功率。源侧采用集中的水/溶液循环从室外空气中吸收显热和潜热，避免了常规空气源热泵的结霜问题；采用R22制冷剂循环作为最后的热量输配环节。

技术领域

本发明属于热泵系统设计及制造领域，尤其涉及一种基于双级离心压缩机的全热型无霜空气源热泵系统

背景技术

当前空调能耗占建筑能耗的30％以上，鉴于国家的节能减排重要战略，对于空调系统技术的优化十分必要。

如今建筑中常见的冷热源设备主要为冷水机组加锅炉、空气源热泵和水地源热泵。冷水机组加锅炉耦合性差，季节性闲置率高，锅炉对于一次能源利用率低，环境友好性差。水地源热泵冬夏季效率均较高，但其初投资高，且受到地理地质条件限制。

空气源热泵主要适用于冬季工况，能源利用率高、环境友好性强，但也存在着一些问题：冬季运行时常存在结霜问题，尤其是在中国长江中下游夏热冬冷地区，冬季寒冷潮湿，结霜问题尤为严重，影响供热的能力和效率；夏季运行效率低于冷水机组；极端天气情况下，压缩机压比过大，导致运行效率降低，甚至机组停机。

公开号为CN201410156239.8的专利为一种溶液除湿预防空气源热泵热水器结霜的系统。其利用除湿浓溶液对蒸发器进口空气进行除湿干燥，保证了热泵热水器的无霜运行，当除湿溶液达到除湿极限后，利用热泵回路自身的热量进行再生。该系统在再生过程中将大部分热量用于溶液再生，而再生时间较长，造成该段时间内室内热舒适性下降明显。

公开号为CN107218644 A的专利为一种基于再生热回收的串联无霜空气源热泵系统。其引入一个辅助热泵循环回路，系统的冷凝热用于再生稀释后的溶液，吸热后的再生空气在闭式风路循环中流经供热热泵的蒸发器完成全部热量的回收。溶液再生的热量在闭式的风路循环过程中，被全部回收，提升了系统的能效。但其应用于冬季室外温度较低的地区时存在压缩机压比过高，供热能力不足，效率低的问题。

因此，设计一套适用于寒冷地区、小压比运行、高能效的空气源热泵系统成为本领域技术人员迫切需要解决的一个问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种源侧采用溶液循环从空气中取热，避免了常规空气源热泵的结霜问题的，采用闭式风路完成溶液再生热量全部回收的，使用双级离心式压缩机减小压缩机单级压比，确保系统在零下20℃等恶劣的室外环境下安全稳定运行的，采用中间不完全冷却对节流后的制冷剂处理，降低热泵功耗的基于双级离心压缩机的全热型无霜空气源热泵系统。

本发明的技术方案如下：

一种基于双级离心压缩机的全热型无霜空气源热泵系统，其特征在于：包括溶液回路、水回路、制冷剂回路、空气回路；

所述溶液回路中，溶液泵(20)的输入端连接在回路中第一板式换热器(10)上，溶液塔(22)通过第二流量计(21)与溶液泵(20)相连，并通过第三阀门(23)连接第一板式换热器(10)形成回路；