CN205860551U - 制取生活热水及供暖于一体的热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种制取生活热水及供暖于一体的热泵系统，包括顺序连接的第一压缩机、第一换热器、第一膨胀装置及第一换热单元，第一换热单元的媒介出口与第一压缩机的媒介入口连通；还包括串联的第二压缩机、第二换热器、第二膨胀装置、第三换热器及第二换热单元，第三换热器的媒介出口与第二压缩机的媒介入口连通；第一换热器与第三换热器的换热腔室之间通过管路相互连通，第二换热器的换热腔室与第二换热单元的连通，第二换热单元的出口分别与第二换热器的换热腔室及第二管路连通，该热泵系统满足制热需求的同时，方便从热水罐提取生活热水，系统集成了生活热水制取及制热供暖为一体的功能，实现高效节能的复合多功能高温热泵系统。

Description

制取生活热水及供暖于一体的热泵系统

技术领域

本实用新型涉及热泵技术领域，具体涉及一种制取生活热水及供暖于一体的热泵系统。

背景技术

热泵系统广泛应用在单位或者家庭供暖应用中，由于热泵系统具备污染小、节能、高效等优点，在我国北方地区中得到越来越多的应用，逐渐将燃气供暖和锅炉供暖取代。热泵系统与家用的空调类似，主要是在冬夏两季使用,在夏季空调降温时，按制冷工况运行，由压缩机排出的高压蒸汽，经换向阀(又称四通阀)进入冷凝器；在冬季取暖时，先将换向阀转向热泵工作位置，于是由压缩机排出的高压制冷剂蒸汽，经换向阀后流入室内蒸发器(作冷凝器用)，制冷剂蒸汽冷凝时放出热量，将室内空气加热，达到室内取暖目的，冷凝后的液态制冷剂，从反向流过节流装置进入冷凝器(作蒸发器用)，吸收外界热量而蒸发，蒸发后的蒸汽经过换向阀后被压缩机吸入，完成制热循环。现有技术中的热泵系统采用的工作原理与空调制冷、制热原理相同，虽然可在低温环境下提供热量，或者在高温环境下吸热降温，但是现有技术中的热泵系统功能较为单一，在冬天需要热水时，可能无法制取生活热水，热泵系统中的各组成单元之间关联度不高，热泵系统的实用性高度不够。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种制取生活热水及供暖于一体的热泵系统，可在低温环境下提供高温热水供用采暖，并且保持较高的能效比，同时又具备制取生活热水的功能，提高热泵系统的实用性。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

制取生活热水及供暖于一体的热泵系统，包括第一压缩机、第一换热器、第一膨胀装置及第一换热单元，第一压缩机的媒介出口与第一换热器的媒介入口连通，第一换热器的媒介出口与第一膨胀装置的媒介入口连通，第一膨胀装置的媒介出口与第一换热单元的媒介入口连通，第一换热单元的媒介出口与第一压缩机的媒介入口连通；

热泵系统还包括第二压缩机、第二换热器、第三换热器、第二膨胀装置及第二换热单元，第二压缩机的媒介出口与第二换热器的媒介入口连通，第二换热器的媒介出口与第二膨胀装置的媒介入口连通，第二膨胀装置的媒介出口与第三换热器的媒介入口连通，第三换热器的媒介出口与第二压缩机的媒介入口连通；

第一换热器与第三换热器的换热腔室之间通过管路相互连通，第三换热器的换热腔室通过第一管路与热水罐连通，热水罐通过第二管路与第一换热器的换热腔室连通，第一管路与第二管路上均设置有阀门；

第二换热器的换热腔室设置有管路与第二换热单元的入口连通且管路上设置有阀门，第二换热单元的出口分别通过管路与第二换热器的换热腔室及第二管路连通，第二换热单元的出口连通的管路上分别设置有阀门；

第二换热器的换热腔室设置有管路与第一管路连通且管路上设置有阀门。

本实用新型还存在以下特征：

所述第一膨胀装置包括媒介入口与第一换热器的媒介出口连通的第一储液罐，第一储液罐的媒介出口与第一过滤器的媒介入口连通，第一过滤器的媒介出口与热力膨胀阀的媒介入口连通，热力膨胀阀的媒介出口与第一换热单元媒介入口连通，第一换热单元的媒介入口设置有第一温度传感器。

所述第一压缩机的媒介出口设置有第二温度传感器，第一压缩机的媒介入口与第一气液分离器的媒介出口连通，第一气液分离器的媒介入口与第一换热单元的媒介出口连通。

所述第二膨胀装置包括媒介入口与第二换热器的媒介出口连通的第二储液罐，第二储液罐的媒介出口与第二过滤器的媒介入口连通，第二过滤器的媒介出口与电子膨胀阀的媒介入口连通，电子膨胀阀的媒介出口与第三换热器的媒介入口连通。

所述第二压缩机的媒介出口设置有第三温度传感器，第二压缩机的媒介入口与第二气液分离器的媒介出口连通，第二气液分离器的媒介入口与第三换热器的媒介出口连通且设置有第四温度传感器。

第三换热器的媒介入口设置有第五温度传感器，第二换热器的媒介出口上设置有第六温度传感器。

第一换热器与第三换热器的换热腔室之间通过上、下管路连通，所述第二管路的一端与下管路的中间管身连通，位于下管路上串联设置有膨胀罐和内循环泵，所述第一管路的一端与下管路靠近第三换热器的管身连通，第一、第二管路与下管路连通位置处之间设置有第一阀门，位于第一、第二管路上设置有第二、第三阀门。

第二换热器的换热腔室与第二换热单元的入口的连通管路上设置有第四阀门，第二换热单元的出口设置有第一支管路与第二换热器的换热腔室连通，第一支管路上串联设置有外循环泵及第五阀门，第二换热单元的出口设置有第二支管路与下管路连通，第二支管路上设置有第六阀门，第二换热器的换热腔室与第一管路连通的管路上设置有第七阀门。

所述热水罐上设置有排水管，热水罐上设置有补水管，所述补水管上设置有第八阀门。

所述第一换热单元为设置在室外的蒸发器，第一换热单元的旁侧设置有风扇，所述第二换热单元由多个串联的暖气片构成。

与现有技术相比，本实用新型具备的技术效果为：利用上述的第一压缩机所在的制热系统及第二压缩机所在的制热系统，从而满足制热需求的同时，能够实施对热水罐源源不断的加热，从而方便从热水罐提取生活热水，该热泵系统集成了生活热水制取及制热供暖为一体的功能，显著提高热泵系统的热源利用率，从而实现高效节能的复合多功能高温热泵系统。

附图说明

图1是本实用新型的制取生活热水及供暖于一体的热泵系统的循环流程图。

具体实施方式

结合图1，对本实用新型作进一步地说明：

制取生活热水及供暖于一体的热泵系统，包括第一压缩机10、第一换热器20、第一膨胀装置30及第一换热单元40，第一压缩机10的媒介出口与第一换热器20的媒介入口连通，第一换热器20的媒介出口与第一膨胀装置30的媒介入口连通，第一膨胀装置30的媒介出口与第一换热单元40的媒介入口连通，第一换热单元40的媒介出口与第一压缩机10的媒介入口连通；

热泵系统还包括第二压缩机50、第二换热器60、第三换热器80、第二膨胀装置70及第二换热单元90，第二压缩机50的媒介出口与第二换热器60的媒介入口连通，第二换热器60的媒介出口与第二膨胀装置70的媒介入口连通，第二膨胀装置70的媒介出口与第三换热器80的媒介入口连通，第三换热器80的媒介出口与第二压缩机50的媒介入口连通；

第一换热器20与第三换热器80的换热腔室之间通过管路相互连通，第三换热器80的换热腔室通过第一管路与热水罐100连通，热水罐100通过第二管路与第一换热器20的换热腔室连通，第一管路与第二管路上均设置有阀门；

第二换热器60的换热腔室设置有管路与第二换热单元90的入口连通且管路上设置有阀门，第二换热单元90的出口分别通过管路与第二换热器60的换热腔室及第二管路连通，第二换热单元90的出口连通的管路上分别设置有阀门；

第二换热器60的换热腔室设置有管路与第一管路连通且管路上设置有阀门。

利用上述的第一压缩机10所在的制热系统及第二压缩机50所在的制热系统，从而满足制热需求的同时，能够实施对热水罐100源源不断的加热，从而方便从热水罐100提取生活热水，该热泵系统集成了生活热水制取及制热供暖为一体的功能，显著提高热泵系统的热源利用率，从而实现高效节能的复合多功能高温热泵系统。

作为本实用新型的优选方案之一，所述第一膨胀装置30包括媒介入口与第一换热器20的媒介出口连通的第一储液罐31，第一储液罐31的媒介出口与第一过滤器32的媒介入口连通，第一过滤器32的媒介出口与热力膨胀阀34的媒介入口连通，热力膨胀阀34的媒介出口与第一换热单元40媒介入口连通，第一换热单元40的媒介入口设置有第一温度传感器41。

作为本实用新型的优选方案之一，所述第一压缩机10的媒介出口设置有第二温度传感器11，第一压缩机10的媒介入口与第一气液分离器12的媒介出口连通，第一气液分离器12的媒介入口与第一换热单元40的媒介出口连通。

作为本实用新型的优选方案之一，所述第二膨胀装置70包括媒介入口与第二换热器60的媒介出口连通的第二储液罐71，第二储液罐71的媒介出口与第二过滤器72的媒介入口连通，第二过滤器72的媒介出口与电子膨胀阀73的媒介入口连通，电子膨胀阀73的媒介出口与第三换热器80的媒介入口连通。

作为本实用新型的优选方案之一，所述第二压缩机50的媒介出口设置有第三温度传感器51，第二压缩机50的媒介入口与第二气液分离器52的媒介出口连通，第二气液分离器52的媒介入口与第三换热器80的媒介出口连通且设置有第四温度传感器53。

进一步地，第三换热器80的媒介入口设置有第五温度传感器81，第二换热器60的媒介出口上设置有第六温度传感器62。

第一换热器20与第三换热器80的换热腔室之间通过上、下管路连通，所述第二管路的一端与下管路的中间管身连通，位于下管路上串联设置有膨胀罐21和内循环泵22，所述第一管路的一端与下管路靠近第三换热器80的管身连通，第一、第二管路与下管路连通位置处之间设置有第一阀门82，位于第一、第二管路上设置有第二、第三阀门101、102。

更进一步地，第二换热器60的换热腔室与第二换热单元90的入口的连通管路上设置有第四阀门61，第二换热单元90的出口设置有第一支管路与第二换热器60的换热腔室连通，第一支管路上串联设置有外循环泵91及第五阀门92，第二换热单元90的出口设置有第二支管路与下管路连通，第二支管路上设置有第六阀门93，第二换热器60的换热腔室与第一管路连通的管路上设置有第七阀门63。

所述热水罐100上设置有排水管103，当需要接取生活热水时，将排水管103上的阀门打开即可，热水罐100上设置有补水管104，所述补水管104上设置有第八阀门105，打开第八阀门105即可实施对系统水源的补充。

所述第一换热单元40为设置在室外的蒸发器，第一换热单元40的旁侧设置有风扇41，所述第二换热单元90由多个串联的暖气片构成。

下面结合图1，本实用新型集成了制取高温热水供暖、制取生活热水的功能，作进一地详细介绍：

结合图1所示，该附图示出的热泵系统实现了制取高温热水及供暖于一体的功能，由第一压缩机10、第一换热器20、第一换热单元10(也就是蒸发器)、第一膨胀装置30中的热力膨胀阀33等构成的氟系统将第一换热器20、第三换热器80之间的水系统温度保持在15～20℃，第一压缩机10采用低温热泵压缩机；由第二压缩机50、第三换热器80、第二换热器60、第二膨胀装置70中的电子膨胀阀73等构成的氟系统为第二换热单元60的暖气片提供65～75℃的高温水，第一压缩机10采用高温热泵压缩机，制冷剂采用R134a；

上述热泵系统的控制流程为：第一压缩机10启动；第一四通阀线圈无电，第一四通阀的左接口、中接口内通，排气口、右接口内通；第二四通阀线圈无电，第二四通阀的左接口、中接口内通，排气口、右接口内通；第一阀门82通路，第二、第三阀门101、102断路；第一换热单元40的风扇42及内循环泵22启动；间隔30S,第二压缩机50启动；第三四通阀线圈无电，第三四通阀左接口、中接口内通，排气口、右接口内通；第四四通阀线圈无电，第四四通阀的左接口、中接口内通，排气口、右接口内通；第四阀门61通路，第八阀门111、第七阀门63及第六阀门93断路；外循环泵91启动；首次开启，使得第七阀门63及第六阀门93通路，将热水罐100温度提升一定温度后断路蓄热保温；当第三换热器80进水温度高于25℃时，停止第一压缩机10、第一换热单元40的风扇42，其他不变，当第三换热器80进水温度低于15℃时重新启动第一压缩机10、第一换热单元40的风扇42；当第一换热器20进水温度低于10℃时，第一阀门82断路，第二、第三阀门101、102通路，第七阀门63及第六阀门93保持断路状态，当第一换热器20进水温度高于25℃时，第一阀门82通路，第二、第三阀门101、102断路；在满足第二换热单元90的暖气片供暖需求后，可以开启第七阀门63及第六阀门93，利用第二压缩机50系统制取生活热水，也可关闭第一阀门82、第七阀门63及第六阀门93，开启第二、第三阀门101、102，利用第一压缩机10系统制取生活热水；

上述的热泵系统实现了制取高温热水及供暖于一体的功能，而且切换方式简单高效，十分适合冬天使用，而且功能多样。

通过对上述热泵系统的介绍，总之，本实用新型的热泵系统集制取高温热水供暖、制取生活热水于一体，充分发挥各自的优势，从而实现高效节能的复合多功能高温热泵系统，具备广阔的市场价值。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.制取生活热水及供暖于一体的热泵系统，其特征在于：包括第一压缩机(10)、第一换热器(20)、第一膨胀装置(30)及第一换热单元(40)，第一压缩机(10)的媒介出口与第一换热器(20)的媒介入口连通，第一换热器(20)的媒介出口与第一膨胀装置(30)的媒介入口连通，第一膨胀装置(30)的媒介出口与第一换热单元(40)的媒介入口连通，第一换热单元(40)的媒介出口与第一压缩机(10)的媒介入口连通；

热泵系统还包括第二压缩机(50)、第二换热器(60)、第三换热器(80)、第二膨胀装置(70)及第二换热单元(90)，第二压缩机(50)的媒介出口与第二换热器(60)的媒介入口连通，第二换热器(60)的媒介出口与第二膨胀装置(70)的媒介入口连通，第二膨胀装置(70)的媒介出口与第三换热器(80)的媒介入口连通，第三换热器(80)的媒介出口与第二压缩机(50)的媒介入口连通；

第一换热器(20)与第三换热器(80)的换热腔室之间通过管路相互连通，第三换热器(80)的换热腔室通过第一管路与热水罐(100)连通，热水罐(100)通过第二管路与第一换热器(20)的换热腔室连通，第一管路与第二管路上均设置有阀门；

第二换热器(60)的换热腔室设置有管路与第二换热单元(90)的入口连通且管路上设置有阀门，第二换热单元(90)的出口分别通过管路与第二换热器(60)的换热腔室及第二管路连通，第二换热单元(90)的出口连通的管路上分别设置有阀门；

第二换热器(60)的换热腔室设置有管路与第一管路连通且管路上设置有阀门。

2.根据权利要求1所述的制取生活热水及供暖于一体的热泵系统，其特征在于：所述第一膨胀装置(30)包括媒介入口与第一换热器(20)的媒介出口连通的第一储液罐(31)，第一储液罐(31)的媒介出口与第一过滤器(32)的媒介入口连通，第一过滤器(32)的媒介出口与热力膨胀阀(34)的媒介入口连通，热力膨胀阀(34)的媒介出口与第一换热单元(40)的媒介入口连通，第一换热单元(40)的媒介入口设置有第一温度传感器(41)。

3.根据权利要求1所述的制取生活热水及供暖于一体的热泵系统，其特征在于：所述第一压缩机(10)的媒介出口设置有第二温度传感器(11)，第一压缩机(10)的媒介入口与第一气液分离器(12)的媒介出口连通，第一气液分离器(12)的媒介入口与第一换热单元(40)的媒介出口连通。

4.根据权利要求1所述的制取生活热水及供暖于一体的热泵系统，其特征在于：所述第二膨胀装置(70)包括媒介入口与第二换热器(60)的媒介出口连通的第二储液罐(71)，第二储液罐(71)的媒介出口与第二过滤器(72)的媒介入口连通，第二过滤器(72)的媒介出口与电子膨胀阀(73)的媒介入口连通，电子膨胀阀(73)的媒介出口与第三换热器(80)的媒介入口连通。

5.根据权利要求1所述的制取生活热水及供暖于一体的热泵系统，其特征在于：所述第二压缩机(50)的媒介出口设置有第三温度传感器(51)，第二压缩机(50)的媒介入口与第二气液分离器(52)的媒介出口连通，第二气液分离器(52)的媒介入口与第三换热器(80)的媒介出口连通且设置有第四温度传感器(53)。

6.根据权利要求4所述的制取生活热水及供暖于一体的热泵系统，其特征在于：第三换热器(80)的媒介入口设置有第五温度传感器(81)，第二换热器(60)的媒介出口上设置有第六温度传感器(62)。

7.根据权利要求1所述的制取生活热水及供暖于一体的热泵系统，其特征在于：第一换热器(20)与第三换热器(80)的换热腔室之间通过上、下管路连通，所述第二管路的一端与下管路的中间管身连通，位于下管路上串联设置有膨胀罐(21)和内循环泵(22)，所述第一管路的一端与下管路靠近第三换热器(80)的管身连通，第一、第二管路与下管路连通位置处之间设置有第一阀门(82)，位于第一、第二管路上设置有第二、第三阀门(101、102)。

8.根据权利要求1所述的制取生活热水及供暖于一体的热泵系统，其特征在于：第二换热器(60)的换热腔室与第二换热单元(90)的入口的连通管路上设置有第四阀门(61)，第二换热单元(90)的出口设置有第一支管路与第二换热器(60)的换热腔室连通，第一支管路上串联设置有外循环泵(91)及第五阀门(92)，第二换热单元(90)的出口设置有第二支管路与下管路连通，第二支管路上设置有第六阀门(93)，第二换热器(60)的换热腔室与第一管路连通的管路上设置有第七阀门(63)。

9.根据权利要求1所述的制取生活热水及供暖于一体的热泵系统，其特征在于：所述热水罐(100)上设置有排水管(103)，热水罐(100)上设置有补水管(104)，所述补水管(104)上设置有第八阀门(105)。

10.根据权利要求1所述的制取生活热水及供暖于一体的热泵系统，其特征在于：所述第一换热单元(40)为设置在室外的蒸发器，第一换热单元(40)的旁侧设置有风扇(41)，所述第二换热单元(90)由多个串联的暖气片构成。