一種寬幅型空氣源熱泵裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用環(huán)境空氣源作為冷熱介質(zhì)的制冷、制熱技術(shù)，特別是涉及一種寬幅型空氣源熱泵裝置，在夏季能夠?yàn)榭照{(diào)場所提供充足的冷量，冬季能夠低溫高濕條件下，從環(huán)境大氣中采集熱量，滿足寒冷、高濕地區(qū)人們采暖的需要。
技術(shù)背景
[0002]空氣源熱泵機(jī)組由于安裝簡單，冬季采暖效率遠(yuǎn)高于電加熱采暖的方式，已經(jīng)廣泛地用于賓館、酒店、辦公及住宅等各種空調(diào)場所。
[0003]事實(shí)上，我國長江流域冬季環(huán)境溫度在-10°C左右，冬季采用傳統(tǒng)的空氣源熱泵機(jī)組壓縮機(jī)故障率很高，翅片換熱器融霜頻繁，采暖區(qū)域溫度無法達(dá)到冬季采暖要求的室內(nèi)溫度，為此，通常采用如下兩種方式解決這些問題，一是通過采用輔助電加熱的方式，滿足冬季采暖的需要，事實(shí)上這種做法只是使采暖區(qū)域的溫度接近冬季采暖要求的室內(nèi)溫度值；二是通過熱氣旁通的辦法，提高蒸發(fā)壓力解決壓縮機(jī)的損壞問題。
[0004]輔助電加熱和熱氣旁通的辦法，只是使問題得到緩解，并沒有從根本上解決，而且這兩種方式帶來的直接后果是機(jī)組冬季制熱時(shí)能耗劇增，宄其原因主要有如下兩點(diǎn):一是傳統(tǒng)的空氣源熱泵機(jī)組采用中高溫制冷壓縮機(jī)，這種中高溫制冷壓縮機(jī)的使用極限工況，其蒸發(fā)溫度通常在12~-25°C之間，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到-10°C左右時(shí)，由于環(huán)境高濕，翅片換熱器結(jié)霜很快，而霜層熱阻很大，翅片換熱器效率大幅度降低；其二是傳統(tǒng)的空氣源熱泵機(jī)組均采用片距小于2.5mm窄翅片換熱器，這種換熱器夏季制冷時(shí)作為冷凝器使用對制冷效果沒有影響，且有利于減小繼續(xù)外形尺寸、降低機(jī)組成本，但是在冬季制熱作為蒸發(fā)器使用時(shí)，由于片距太小，融霜時(shí)霜層脫落困難，導(dǎo)致融霜時(shí)間長、融霜不徹底，這兩種現(xiàn)象都直接導(dǎo)致導(dǎo)致壓縮機(jī)吸氣壓力降低，蒸發(fā)溫度< -25 V，壓縮機(jī)使用壽命無法保障。
[0005]空氣源作為一種可再生的清潔能源，如果能研發(fā)制造一種空氣源熱泵裝置，使之適用于低溫、高濕條件下能夠安全、可靠地運(yùn)行，并滿足人們冬季采暖的需求，對于應(yīng)對和解決氣候日趨變暖，霧霾日日嚴(yán)重生存環(huán)境具有非常重要的意義。
[0006]綜上所述，確實(shí)亟待一種能夠徹底解決上述技術(shù)問題的新技術(shù)，拓展將夏季制冷與冬季采暖于一體的空氣源熱泵機(jī)組的應(yīng)用范圍，從根本上解決空氣源熱泵裝置低溫、高濕條件下無法滿足人們冬季采暖需求的技術(shù)問題，以打破空氣源熱泵裝置應(yīng)用的局限性，造福人類。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種寬幅型空氣源熱泵裝置，該裝置由中高溫制冷壓縮機(jī)和低溫制冷壓縮機(jī)兩種壓縮機(jī)并聯(lián)組成，兩臺壓縮機(jī)公用同一個(gè)冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流閥等設(shè)備部件，組成了一個(gè)夏季制冷冬季較高溫度下制熱的冷熱兩用系統(tǒng)，和一個(gè)低溫高濕環(huán)境條件下從環(huán)境大氣中采集熱量的制熱系統(tǒng)，以滿足人們夏季制冷、冬季采暖的需要，且不受低溫、高濕環(huán)境條件的限制。
[0008]為了解決上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種寬幅型空氣源熱泵裝置，包括:維護(hù)架構(gòu)箱體30、設(shè)置在維護(hù)架構(gòu)箱體內(nèi)的中高溫制冷制熱系統(tǒng)10、低溫制冷壓縮機(jī)組20、電氣控制系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是:
所述的中高溫制冷制熱系統(tǒng)至少包含一臺中高溫制冷壓縮機(jī)101，一臺空氣強(qiáng)制循環(huán)式翅片式冷凝/蒸發(fā)器102、一臺蒸發(fā)/冷凝器103、一個(gè)節(jié)流閥104、一臺高壓貯液器105、一臺干燥過濾器106、一臺氣液分離器107、一臺油冷卻器118，其中:
中高溫制冷壓縮機(jī)101通過第一單向閥109和三位四通閥108與空氣強(qiáng)制循環(huán)式翅片式冷凝/蒸發(fā)器102相連；
空氣強(qiáng)制循環(huán)式翅片式冷凝/蒸發(fā)器102通過第二單向閥110與高壓貯液器105相連；
高壓貯液器105與干燥過濾器106相連；
干燥過濾器106通過第五電磁閥113與節(jié)流閥104相連；
節(jié)流閥104通過第五單向閥114與蒸發(fā)/冷凝器103相連；
蒸發(fā)/冷凝器103通過三位四通閥108與氣液分離器107相連；
氣液分離器107與中高溫制冷壓縮機(jī)101相連；
節(jié)流閥104還通過第四單向閥116與空氣強(qiáng)制循環(huán)式翅片式冷凝/蒸發(fā)器102相連；節(jié)流閥采用冷量調(diào)節(jié)范圍較大的電子膨脹閥?？梢允褂芍懈邷刂评鋲嚎s機(jī)組成的高溫工況的熱泵系統(tǒng)，與由低溫制冷壓縮機(jī)做組成的低溫制熱制冷系統(tǒng)，公用同一個(gè)電子膨脹閥，對于簡化系統(tǒng)、降低成本是非常有利的。
[0009]蒸發(fā)/冷凝器103還通過第三單向閥115高壓貯液器105相連；
所述的低溫制熱制冷壓縮機(jī)組包含至少一臺低溫制冷壓縮機(jī)201，低溫制冷壓縮機(jī)201與氣液分離器107相連并通過第六單向閥202與蒸發(fā)/冷凝器103相連。
[0010]本發(fā)明寬幅型空氣源熱泵裝置技術(shù)方案中，通過制冷系統(tǒng)切換，其夏季制冷的工作原理是:低溫制冷壓縮機(jī)組不工作，由中高溫制冷壓縮機(jī)組成的高溫制冷系統(tǒng)，通過裝置設(shè)置的電氣控制系統(tǒng)控制相關(guān)閥門自動(dòng)切換到制冷模式運(yùn)行。
[0011]本發(fā)明寬幅型空氣源熱泵裝置技術(shù)方案中，其冬季制熱的工作原理是:當(dāng)環(huán)境溫度較高、濕度較小時(shí)，低溫制冷壓縮機(jī)組不工作，由中高溫制冷壓縮機(jī)組成的高溫制冷系統(tǒng)，通過裝置設(shè)置的電氣控制系統(tǒng)控制相關(guān)閥門自動(dòng)切換到冬季制熱模式運(yùn)行；當(dāng)環(huán)境溫度較低，或者濕度較大時(shí)，中高溫制冷壓縮機(jī)不工作，由低溫制冷壓縮機(jī)組成的低溫制冷系統(tǒng)，通過裝置設(shè)置的電氣控制系統(tǒng)控制相關(guān)閥門自動(dòng)切換到使之投入工作，從環(huán)境大氣中連續(xù)不斷地采集熱量，滿足寒冷、高濕條件下采暖的需要。
[0012]進(jìn)一步地，所述低溫制冷壓縮機(jī)201與中高溫制冷壓縮機(jī)101共用油冷卻器118，中高溫制冷壓縮機(jī)101通過第一電磁閥119、第二電磁閥120與油冷卻器118相連，低溫制冷壓縮機(jī)201通過第三電磁閥203、第四電磁閥204與油冷卻器118相連。采用該技術(shù)方案，簡化了結(jié)構(gòu)，有利于降低成本。
[0013]進(jìn)一步地，空氣強(qiáng)制循環(huán)式翅片式冷凝/蒸發(fā)器102通過第二單向閥110和第一截止閥111與高壓貯液器105相連；高壓貯液器105通過第二截止閥112與干燥過濾器106相連；蒸發(fā)/冷凝器103通過第三單向閥115和第一截止閥111高壓貯液器105相連。采用該技術(shù)方案，便于維護(hù)的維修。
[0014]進(jìn)一步地，所述電氣控制系統(tǒng)由電控箱40、壓力傳感器、溫度傳感器、壓力開關(guān)、溫度開關(guān)及電線、電纜組成，其中電控箱包括電控箱體及其中的繼電器、接觸器。
[0015]進(jìn)一步地，所述的空氣強(qiáng)制循環(huán)式翅片式冷凝/蒸發(fā)器，包括至少一臺翅片式換熱器和一臺風(fēng)機(jī)。有利的是，用于夏季制冷使用的冷凝器采用寬翅片換熱器，有利于冬季制熱作為蒸發(fā)器使用時(shí)，融霜過程中雙層的脫落，縮短融霜時(shí)間，避免融霜時(shí)間過長而引起的采暖區(qū)域溫度提升慢、溫度波動(dòng)大。
[0016]進(jìn)一步地，所述的空氣強(qiáng)制循環(huán)式翅片式冷凝/蒸發(fā)器，包括至少一臺變片距式空氣強(qiáng)制對流翅片式換熱器和一臺風(fēng)機(jī)。用于夏季制冷的冷凝器，采用變片距式空氣強(qiáng)制對流翅片式換熱器，即進(jìn)風(fēng)側(cè)采用寬翅片換熱器，出風(fēng)側(cè)采用窄翅片式換熱器，在冬季制熱作為蒸發(fā)器使用，從環(huán)境大氣中采集熱量，不僅能夠確保的效率，縮小其外形尺寸、降低成本，更主要的是進(jìn)風(fēng)側(cè)寬翅片換熱器可以起到除濕的作用，減小出風(fēng)側(cè)窄翅片換熱器的結(jié)霜厚度，且融霜后，霜層極易脫落，不至于用于翅片間距過小，而導(dǎo)致霜層脫落困難，甚至不能完全脫落等問題。
[0017]本發(fā)明的其它方面和特征及其優(yōu)點(diǎn)，將在下面結(jié)合附圖中的具體實(shí)施例通過舉例的方式在說明書中進(jìn)行更為詳細(xì)的介紹。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的工作原理示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖，以舉例說明而非對于發(fā)明思想所要求的保護(hù)范圍的限制的方式，詳細(xì)地描述本發(fā)明的較佳實(shí)施方式及其有所改變的實(shí)例。
[0021]圖1是作為本發(fā)明的寬幅型空氣源熱泵裝置的工作原理示意圖，本發(fā)明的寬幅型空氣源熱泵裝置主要包括:中高溫制冷制熱系統(tǒng)10、低溫制冷壓縮機(jī)組20。
[0022]圖2是作為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，包含維護(hù)架構(gòu)箱體30，中高溫制冷制熱系統(tǒng)10、低溫制冷壓縮機(jī)組20、包含電控箱40的電氣控制系統(tǒng)置于維護(hù)架構(gòu)箱體30內(nèi)。
[0023]圖1中所示的中高溫制冷制熱系統(tǒng)10主要包括:中高溫制冷壓縮機(jī)101、空氣強(qiáng)制循環(huán)式翅片式冷凝/蒸發(fā)器102、蒸發(fā)/冷凝器103、節(jié)流閥104、高壓貯液器105、過濾干燥器106、氣液分離器107、第五電磁閥113、第二電磁閥120、第一電磁閥119，以及第一單向閥109、第二單向閥110、第五單向閥114、第三單向閥115、第四單向閥116和油冷卻器118、三位四通閥108、第一截止閥111、第二截止閥112等制冷、制熱系統(tǒng)運(yùn)行、轉(zhuǎn)換所需要的閥件及管路。
[0024]中高溫制冷壓縮機(jī)101作為中高溫制冷制熱系統(tǒng)10制冷劑熱量輸送的動(dòng)力，在夏季制冷過程中，壓縮機(jī)101將低壓制冷劑液體在蒸發(fā)/冷凝器103中吸熱蒸發(fā)后的氣體吸入，壓縮成高壓過熱制冷劑氣體后排至冷凝/蒸發(fā)器102，并通過空氣強(qiáng)制循環(huán)式翅片式冷凝/蒸發(fā)器102將熱量排向環(huán)境大氣；在冬季環(huán)境溫度較高時(shí)的制熱過程中，三位四通閥108切換到制熱模式運(yùn)行，空氣強(qiáng)制循環(huán)式翅片式冷凝/蒸發(fā)器102變成蒸發(fā)器，蒸發(fā)/冷凝器103變成冷凝器，低壓的制冷劑液體通過空氣強(qiáng)制循環(huán)式翅片式冷凝/蒸發(fā)器102采集了環(huán)境的熱量并蒸發(fā)成氣體，被壓縮機(jī)101吸入，壓縮成高壓過熱制冷劑氣體后排至蒸發(fā)/冷凝器103，將熱量釋放給需要加熱的區(qū)域，制冷劑本身冷凝成高壓液體。
[0025]圖1中所示的低溫制冷壓縮機(jī)組20主要包括:低溫壓縮機(jī)201、第六單向閥202、第三電磁閥203、第四電磁閥204及運(yùn)行所需要的閥件、管路，低溫壓縮機(jī)201的排氣管路與中高溫制冷制熱系統(tǒng)10中的蒸發(fā)/冷凝器103的回氣管相連接，低溫壓縮機(jī)201的吸氣管路與中高溫制冷制熱系統(tǒng)10中的氣液分離器107的回氣管相連接。
[0026]低溫制冷壓縮機(jī)組20僅用于冬季低溫、高濕條件下制熱使用，用以取代中高溫壓縮機(jī)101，并于中高溫制冷制熱系統(tǒng)10的其它設(shè)備、閥件、管路共同組成一個(gè)冬季制熱的系統(tǒng)。
[0027]冬季低溫、高濕環(huán)境條件下需要制熱時(shí)，三位四通閥108切換到制熱模式運(yùn)行，空氣強(qiáng)制循環(huán)式翅片式冷凝/蒸發(fā)器102變成蒸發(fā)器，蒸發(fā)/冷凝器103變成冷凝器，低壓的制冷劑液體通過空氣強(qiáng)制循環(huán)式翅片式冷凝/蒸發(fā)器102采集了環(huán)境的熱量并蒸發(fā)成氣體，被壓縮機(jī)201吸入，壓縮成高壓過熱制冷劑氣體后排至蒸發(fā)/冷凝器103，