一种复叠式高温出水风冷热泵机组的制作方法

本技术属于热泵，具体涉及到一种复叠式高温出水风冷热泵机组。

背景技术：

1、热泵机组可以实现夏季制冷，冬季制热的效果，目前市场应用较多的热泵机组包括空气源热泵、风冷热泵和水冷热泵等。通常单独采用一种热泵系统时，会存在一些问题，例如空气源热泵机组在北方冬季气温较低的情况无法正常制热，在低温环境下的使用存在吸气比容大、吸气压力降低、压比增大及排气温度过高能耗高等问题。为了克服单一热泵机组的问题，设计了复叠式热泵机组，但是现有的复叠式高温出水风冷热泵机组主要是双机组组合，两个机组系统需要中间载冷机，整体成本高。

2、专利cn 107477899 b公开了一种水路耦合复叠式低温风冷热泵系统，风冷热泵机组内设有水冷机组，风冷热泵机组包括依次连接的风冷压缩机、风冷翅片管换热器、风冷蒸发器和风冷换热器，水冷机组包括设于风冷翅片管换热器底盘上依次串联设置的水冷换热器、水侧蒸发器和水侧冷凝器，以及分别与它们连通的水冷压缩机，水侧蒸发器与风冷换热器通过第一水路管道并联，水侧冷凝器与风冷换热器通过第二水路管道并联连接，第一水路管道和第二水路管道上设有用于控制水路管道开闭的阀门组，可以提供稳定的制冷、制热作用；但是系统连接结构复杂，成本较高。因此，需要研发一种系统结构优化简单，无需额外热源即可实现制热和除霜，且满足制冷需求的复叠式高温出水风冷热泵机组。

技术实现思路

1、为了解决现有的技术问题，本实用新型提供了一种复叠式高温出水风冷热泵机组，通过一级制冷剂循环系统、二级制冷剂循环系统和水系统的配合，以空气能为热源，通过复叠二级能量转化实现，无需额外热源进行制热、除霜，系统结构优化简单，性价比高。

2、本实用新型的技术方案是：一种复叠式高温出水风冷热泵机组，包括一级制冷剂循环系统、二级制冷剂循环系统和水系统；所述一级制冷剂循环系统包括依次连接的压缩机i的排气口、四通阀、板式蒸发器、储液罐、过滤器i、经济器、主电子膨胀阀i和翅片换热器总成，压缩机i的吸气口通过气液分离器i和四通阀连接，压缩机i的中压口与经济器连接；

3、经济器的两个接口与辅电子膨胀阀的两端连接；

4、所述二级制冷剂循环系统包括依次连接的压缩机ii的排气口、壳管蒸发器、过滤器ii、主电子膨胀阀ii、板式蒸发器和气液分离器ii，气液分离器ii与压缩机ii的吸气口连接；

5、所述水系统包括依次连接的进水管、壳管蒸发器和出水管，进水管和出水管分别与板式蒸发器连接，进水管和出水管的一端与用户端的换热器连接，另一端与壳管蒸发器或板式蒸发器连接。

6、进一步地，所述进水管通过电磁阀ii和板式蒸发器连接，出水管通过电磁阀i和板式蒸发器连接，进水管通过电磁阀iii和壳管蒸发器连接，出水管通过电磁阀iv和壳管蒸发器连接。

7、进一步地，所述翅片换热器总成和过滤器i之间设置单向阀i，主电子膨胀阀i和翅片换热器总成之间设置单向阀iv，主电子膨胀阀i和储液罐之间设置单向阀ii，储液罐和过滤器i之间设置单向阀iii。

8、进一步地，所述板式蒸发器包括6个接口，分别为设置在同一侧的d1、d2和d4，以及相对应的设置在另一侧的h1、h2和h4，一级制冷剂循环系统中d4和h4接通，二级制冷剂循环系统中d1和d2接通，水系统中h1和h2接通。

9、进一步地，所述板式蒸发器中d1、d4、h1和h4设置在上侧，d2和h2设置在下侧，h2和进水管连接，h1和出水管连接，h4和四通阀连接，d4和储液罐连接，d2和主电子膨胀阀ii连接，d1和气液分离器ii连接。

10、进一步地，所述翅片换热器总成包括翅片换热器和风机，翅片换热器和主电子膨胀阀i、四通阀连接，风机设置在翅片换热器上方，风机为翅片换热器进行吹风。

11、采用上述技术方案，本实用新型实现的有益效果如下：

12、(1)本实用新型在制热运行时，一级制冷剂循环系统的制冷剂循环通过翅片换热器总成吸收空气中热量，并将热量搬运到板式蒸发器中，二级制冷剂循环系统的制冷剂循环将板式蒸发器中的热量搬运到壳管蒸发器，壳管蒸发器中的热量由水系统运输到用户端的换热器，实现高效的制热，以空气能为热源，通过复叠二级能量转化实现，无需额外电加热等热源全工况(环境温度为-25℃～45℃)生产出70-80℃的热水，满足民用供暖热水和工业高温热水需求。

13、(2)本实用新型不仅可以以空气能为热源进行制热运行，且制热除霜运行无需额外热源，同时满足全工况制冷的需求，系统结构优化简单，性价比高。

技术特征：

1.一种复叠式高温出水风冷热泵机组，其特征在于：包括一级制冷剂循环系统、二级制冷剂循环系统和水系统；所述一级制冷剂循环系统包括依次连接的压缩机i(1)的排气口、四通阀(2)、板式蒸发器(3)、储液罐(4)、过滤器i(5)、经济器(6)、主电子膨胀阀i(7)和翅片换热器总成，压缩机i(1)的吸气口通过气液分离器i(9)和四通阀(2)连接，压缩机i(1)的中压口与经济器(6)连接；经济器(6)的两个接口与辅电子膨胀阀(10)的两端连接；

2.根据权利要求1所述的一种复叠式高温出水风冷热泵机组，其特征在于：所述进水管(16)通过电磁阀ii(18)和板式蒸发器(3)连接，出水管(17)通过电磁阀i(19)和板式蒸发器(3)连接，进水管(16)通过电磁阀iii(20)和壳管蒸发器(12)连接，出水管(17)通过电磁阀iv(21)和壳管蒸发器(12)连接。

3.根据权利要求1所述的一种复叠式高温出水风冷热泵机组，其特征在于：所述翅片换热器总成和过滤器i(5)之间设置单向阀i(22)，主电子膨胀阀i(7)和翅片换热器总成之间设置单向阀iv(23)，主电子膨胀阀i(7)和储液罐(4)之间设置单向阀ii(24)，储液罐(4)和过滤器i(5)之间设置单向阀iii(25)。

4.根据权利要求1或2所述的一种复叠式高温出水风冷热泵机组，其特征在于：所述板式蒸发器(3)包括6个接口，分别为设置在同一侧的d1、d2和d4，以及相对应的设置在另一侧的h1、h2和h4，一级制冷剂循环系统中d4和h4接通，二级制冷剂循环系统中d1和d2接通，水系统中h1和h2接通。

5.根据权利要求4所述的一种复叠式高温出水风冷热泵机组，其特征在于：所述板式蒸发器(3)中d1、d4、h1和h4设置在上侧，d2和h2设置在下侧，h2和进水管(16)连接，h1和出水管(17)连接，h4和四通阀(2)连接，d4和储液罐(4)连接，d2和主电子膨胀阀ii(14)连接，d1和气液分离器ii(15)连接。

6.根据权利要求1或3所述的一种复叠式高温出水风冷热泵机组，其特征在于：所述翅片换热器总成包括翅片换热器(8)和风机，翅片换热器(8)和主电子膨胀阀i(7)、四通阀(2)连接，风机设置在翅片换热器(8)上方，风机为翅片换热器(8)进行吹风。

技术总结本技术的技术方案公开了一种复叠式高温出水风冷热泵机组，包括一级制冷剂循环系统、二级制冷剂循环系统和水系统；一级制冷剂循环系统包括依次连接的压缩机I的排气口、四通阀、板式蒸发器、储液罐、过滤器I、经济器、主电子膨胀阀I、翅片换热器总成、四通阀、气液分离器I、压缩机I的吸气口；二级制冷剂循环系统包括依次连接的压缩机II的排气口、壳管蒸发器、过滤器II、主电子膨胀阀II、板式蒸发器、气液分离器II和压缩机II的吸气口；水系统包括依次连接的进水管、壳管蒸发器和出水管，进水管和出水管分别与板式蒸发器连接；以空气能为热源，通过复叠二级能量转化实现无需额外热源进行制热、除霜，系统结构优化简单。技术研发人员：董俊杰,王进杰,黄宝真,严文远受保护的技术使用者：青岛北冰洋冷暖能源科技有限公司技术研发日：20231201技术公布日：2024/7/11