[实用新型]一种直连式超低环境温度高温出水耦合式空气源热泵系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种空气源热泵系统，特别涉及一种直连式超低环境温度高温出水耦合式空气源热泵系统，属于热泵技术领域。可应用于环境温度低于-25℃的极严寒地区，提供60℃以上的高温热水，末端直接接暖气片，满足冬季采暖需求，同时在环境温度为-35℃，供水温度不低于60℃的工况下，系统综合能效比不低于1.8。

背景技术

空气源热泵通过消耗高品位能源，经过逆卡诺循环过程，将空气中的低品位热能转化为高品位热能的装置。空气源热泵以其节能环保、结构简单、易于操作等优点，已逐渐取代锅炉燃煤、电加热等传统的加热方式而应用于住宅供暖及制取生活热水等方面。但是在冬季环境温度较低的地区，空气源热泵会出现压缩机排气温度过高、压比过大、制热性能下降等问题，使空气源热泵在我国北方地区，尤其是一些严寒地区，压缩比过大，制热量太大，排气温度过高造成了空气源热泵机组的应用受到限制。同时，空气源热泵在严寒地区使用受限的另外一个原因在于，用户侧所需求的温度必须高于45℃以上，对于末端采用暖气片的用户，其需求温度更高。在这种情况下，单纯依靠空气源热泵在环境温度低于-25℃的严寒地区应用，无论在投资成本，还是在节能环保方面都不具备明显竞争优势。

因此，提供一种可应用于环境温度低于-25℃的严寒地区，提供高温热水，末端直接连接暖气片，满足冬季采暖需求，同时在环境温度为-35℃，供水温度不低于60℃的工况下，系统综合能效比高的空气源热泵系统就成为该技术领域急需解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种空气源热泵系统，可应用于环境温度低于-25℃的严寒地区，提供60℃以上的高温热水，末端直接连接暖气片，满足冬季采暖需求，同时在环境温度为-35℃，供水温度不低于60℃的工况下，系统综合能效比不低于1.8。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种直连式超低环境温度高温出水耦合式空气源热泵系统，其特征在于：包括超低环境温度空气源热泵机组、水源高温水热泵机组、供热管网循环水泵、开式储热水箱和两种热泵间热源介质循环泵；所述超低环境温度空气源热泵机组的出水口通过管路与所述水源高温水热泵机组的蒸发器进水口连接；所述水源高温水热泵机组的蒸发器出水口通过管路与所述开式储热水箱连接；所述开式储热水箱通过管路与所述两种热泵间热源介质循环泵连接；所述两种热泵间热源介质循环泵通过管路与所述超低环境温度空气源热泵机组的进水口连接；所述水源高温水热泵机组的冷凝器出水口通过管路与供热管网的末端进水口连接；所述水源高温水热泵机组的冷凝器进水口通过管路和供热管网循环水泵与供热管网的末端出水口连接。

优选地，所述超低环境温度空气源热泵机组为多台，多台超低环境温度空气源热泵机组采取并联模式；所述超低环境温度空气源热泵机组为2台以上并联连接，可根据实际环境和系统的要求设置所需台数的超低环境温度空气源热泵机组。该热泵可在-35℃～-15℃的超低温环境下运行。

优选地，所述水源高温水热泵机组为多台，多台水源高温水热泵机组采取并联模式；所述水源高温水热泵机组为2台以上并联连接，可根据实际环境和系统的要求设置所需台数的水源高温水热泵机组。

优选地，所述水源高温水热泵机组主要包括蒸发器、冷凝器、压缩机和膨胀阀等，所述的压缩机、蒸发器、膨胀阀和冷凝器依次通过管道构成循环回路。

优选地，所述开式储热水箱内设置温度传感器。

本实用新型中的超低环境温度空气源热泵机组具有以下特点：在超低环境温度下，蒸发压力和蒸发温度较低，在生产较高热水时(如45℃)，冷凝压力要求较高，造成了较高的冷凝压力，形成了很高的压缩比，并由此产生极高的排气温度，较低的制热量和能效比。反之，在生产较低热水时，如20℃或更低，相对冷凝压力和排气温度也会得到极大降低，即使制热量提升不会提高很多，但是相对能效比则会得到较高程度的升高。

基于超低环境温度空气源热泵具有以上的基本特点，本系统以超低环境温度空气源热泵机组作为基本热源，在超低环境温度下生产出中温热水；水源高温水热泵机组则以超低环境温度空气源热泵产出的中温热水作为热源，生产出供暖用的高温热水。

有益效果：

本实用新型的直连式超低环境温度高温出水耦合式空气源热泵系统，可应用于环境温度低于-25℃的严寒地区，提供高温热水(高于60℃)，末端直接接暖气片，满足冬季采暖需求，同时在环境温度为-35℃，供水温度不低于60℃的工况下，系统综合能效比不低于1.8。

附图说明