空气源热泵系统的制作方法

本技术涉及空气源热泵，尤其涉及一种空气源热泵系统。

背景技术：

1、空气源热泵是一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置。它是热泵的一种形式，热泵可以把不能直接利用的低位热能转换为可以利用的高位热能，从而达到节约部分高位能的目的。空气作为热泵的低位热源，取之不尽，用之不竭，处处都有，可以无偿地获取，而且，空气源热泵的安装和使用都比较方便。

2、常规蒸气压缩式空气源热泵系统包括压缩机、四通阀、室内换热器、电子膨胀阀、室外换热器、储液罐、室内风机、室外风机。制热时，室外风机和室内风机开启，压缩机出口的高温气体先进入室内换热器放热冷凝，然后经过电子膨胀阀节流后进入室外换热器吸热蒸发，接着经过四通阀返回储液罐中，最后进入压缩机进口，如此循环往复。在常规蒸气压缩空气源热泵系统中，随着环境温度的降低，系统制热量、出风温度和能效降低，使用户的热舒适性降低。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本实用新型提供一种空气源热泵系统，使用喷射器来代替常规蒸气压缩空气源热泵系统中的电子膨胀阀，能够降低节流损失、回收部分压力能，提升压缩机吸气压力，有助于降低压缩机能耗和提升系统能效。

2、本实用新型的目的是，提供一种空气源热泵系统：

3、包括压缩机、室内换热组件、喷射器、气液分离器、室外换热器和储液罐；

4、所述压缩机的制冷剂出口连通室内换热组件的入口，所述室内换热组件的出口连通喷射器的主动流进口，所述喷射器的出口连通气液分离器，所述气液分离器的液体出口经膨胀阀连通室外换热器的入口，所述室外换热器的出口连通喷射器的引射流进口，所述气液分离器的气体出口连通储液罐的入口，所述储液罐的出口连通压缩机的制冷剂入口；

5、所述喷射器的出口压力大于引射流进口的压力，即喷射器的出口的压力大于室外换热器的蒸发压力。

6、在本实用新型较佳的技术方案，喷射器采用现有公知的喷射器，其结构与工作原理为本领域技术人员所知悉。示例性的，所述喷射器的内腔包括依次连通的预混段、混合段和扩压段；所述预混段内设有主动喷嘴，所述主动流进口经主动喷嘴连通预混段，所述引射流进口连通预混段，所述预混段连通喷射器的出口，所述预混段的直径沿内腔轴向递减，所述扩压段的直径沿内腔轴向递增。

7、示例性的，喷射器工作过程如下：

8、高压流体进入主动喷嘴，在喷嘴内近似于等熵膨胀降压降温，在主动喷嘴出口输出高速低温主动流；在预混段中，高速低温主动流用来引射由引射流进口进入的低速低压的引射流；两种流体在混合段中通过动量交换进行充分混合，然后进入扩压段减速增压后从喷射器的出口流出，喷射器出口的压力大于引射流进口压力，从而实现对压力能的回收，降低节流损失。

9、空气源热泵系统工作时，压缩机的制冷剂出口输出的高温气体制冷剂经过室内换热组件冷凝放热后，进入喷射器的主动流进口，气液分离器中的液态的制冷剂经膨胀阀节流后进入室外换热器蒸发吸热，蒸发吸热后制冷剂进入喷射器的引射流进口，喷射器通过主动流进口进入的高速流体引射由引射流进口进入的低速低压流体，高速流体与低速低压流体通过动量交换进行混合后由喷射器的出口输出，喷射器出口的压力大于引射流进口压力，能实现对压力能的回收，降低节流损失，喷射器的出口输出的制冷剂则进入气液分离器，气液分离器中的气态的制冷剂返回储液罐中，并最终进入压缩机内。

10、在本实用新型较佳的技术方案，还包括涡流管；

11、所述压缩机的制冷剂出口经控制阀连通涡流管的进口，所述涡流管的热端出口连通室内换热组件的入口，所述涡流管的冷端出口通气液分离器；

12、常规蒸气压缩式空气源热泵系统，随着环境温度的降低，系统制热量、出风温度和能效降低，使用户的热舒适性降低。现有技术中，为了提升低温制热量，提高用户的热舒适性，通常在空气源热泵系统中增加电辅热来补充部分热量，但开启电辅热会使功耗大幅增加，能效降低。为此，本空气源热泵系统利用涡流管的快速冷热分离特性来提升一部分压缩机排气的温度，并使其进入室内换热组件，能够对室内空气进行快速预热，以提升出风温度和制热量。

13、在本实用新型较佳的技术方案，涡流管采用现有公知的涡流管，其结构与工作原理为本领域技术人员所知悉。示例性的，涡流管的热端出口设置有调节阀，高压流体从涡流管的进口切向进入，在涡流管内部的涡旋室内膨胀做高速圆周运动形成自由涡流，靠近涡流管轴线处的中心流体角速度大于涡流管内壁面的外围流体角速度，中心流体和外围流体进行能量交换，外围流体获得能量，温度增加，从涡流管的热端出口流出；中心流体失去能量，温度减小，在热端调节阀的阻碍作用下，反向从涡流管的冷端出口流出，可以实现快速冷热分离；通过调节热端调节阀的开度可以控制涡流管冷热两端出口的气流温度和流量。

14、在本实用新型较佳的技术方案，所述室内换热组件包括主换热器和辅助换热器；

15、所述压缩机的制冷剂出口连通主换热器的入口，所述主换热器的出口连通喷射器的主动流进口；

16、所述涡流管的热端出口连通辅助换热器的入口，所述辅助换热器的出口连通气液分离器。

17、空气源热泵系统工作时，压缩机的制冷剂出口输出的高温气体制冷剂一部分通过控制阀进入涡流管内，另一部分进入主换热器；

18、进入涡流管的高温气体制冷剂，在涡流管的热端出口分离出比涡流管的进口温度更高的热气流，在涡流管的冷端出口分离出比涡流管的进口温度低的气流，热端出口输出的热气流进入辅助换热器，冷端出口输出的气流进入气液分离器；

19、进入主换热器和辅助换热器的制冷剂均进行冷凝放热，对室内的空气进行加热，以提升室内出风温度，增加制热量，

20、制冷剂在主换热器和辅助换热器冷凝放热后，主换热器输出的制冷剂进入喷射器的主动流进口，辅助换热器输出的制冷剂直接进入气液分离器。

21、在本实用新型较佳的技术方案，所述室内换热组件还包括室内风机，所述主换热器和辅助换热器作为室内热交换件，所述室内风机设置于室内热交换件的外侧。

22、在本实用新型较佳的技术方案，还包括回热器；

23、所述压缩机的制冷剂出口经控制阀连通涡流管的进口，所述涡流管的热端出口连通室内换热组件的入口，所述涡流管的冷端出口经回热器连通气液分离器；

24、所述气液分离器的气体出口经回热器连通储液罐；

25、使用回热器有助于提升压缩机吸气温度，提升压缩机吸气过热度，防止压缩机出现液击风险。

26、在本实用新型较佳的技术方案，所述回热器包括能进行热交换的第一通道和第二通道；

27、所述涡流管的冷端出口经第一通道连通气液分离器；

28、所述气液分离器的气体出口经第二通道连通储液罐。

29、在本实用新型较佳的技术方案，还包括四通阀；

30、所述气液分离器的气体出口经四通阀与回热器连接；

31、所述压缩机的制冷剂出口经四通阀与主换热器的入口连接。

32、使用时，压缩机制冷剂出口输出的高温气体制冷剂经过四通阀后，一部分高温气体直接进入室内换热器冷凝放热，另一部分高温气体经过控制阀进入涡流管的进口；

33、经涡流管的冷热分离作用，热端出口输出的热气流进入辅助换热器，用来对室内的空气进行加热，辅助换热器输出的制冷剂直接进入气液分离器，气液分离器中的液体制冷剂经过膨胀阀降压后进入室外换热器中蒸发，然后进入喷射器的引射流进口，气液分离器中的气体制冷剂经过四通阀，在回热器中与涡流管的冷端出口输入的较高温度的气体制冷剂换热，吸收热量后经过储液罐返回压缩机，涡流管的冷端出口的输出的制冷剂经过回热器释放热量后进入气液分离器。

34、在本实用新型较佳的技术方案，所述室外换热器外侧设置有室外风机。

35、在本实用新型较佳的技术方案，所述喷射器的内腔包括依次连通的预混段、混合段和扩压段；

36、所述预混段内设有主动喷嘴，所述主动流进口经主动喷嘴连通预混段，所述引射流进口连通预混段，所述预混段连通喷射器的出口。

37、在本实用新型较佳的技术方案，所述预混段的直径沿内腔轴向递减，所述扩压段的直径沿内腔轴向递增。

38、在本实用新型较佳的技术方案，所述涡流管的热端出口设置有调节阀。

39、本实用新型的有益效果为：

40、压缩机的制冷剂出口输出的高温气体制冷剂经过室内换热组件冷凝放热后，进入喷射器的主动流进口，气液分离器中的液态的制冷剂经膨胀阀节流后进入室外换热器蒸发吸热，蒸发吸热后制冷剂进入喷射器的引射流进口，喷射器通过主动流进口进入的高速流体引射由引射流进口进入的低速低压流体，高速流体与低速低压流体通过动量交换进行混合后由喷射器的出口输出，喷射器出口的压力大于引射流进口压力，能实现对压力能的回收，降低节流损失，喷射器的出口输出的制冷剂则进入气液分离器，气液分离器中的气态的制冷剂返回储液罐中，并最终进入压缩机内；

41、使用喷射器来代替常规蒸气压缩空气源热泵系统中的电子膨胀阀，能够降低节流损失、回收部分压力能，实现喷射器出口的压力大于室外换热器的蒸发压力，从而能够提升压缩机吸气压力，有助于降低压缩机能耗和提升系统能效。