一种双水温出水的变频空气源热泵系统

技术领域

本发明涉及空调系统领域，尤其涉及一种双水温出水的变频空气源热泵系统。

背景技术

目前，市场上的变频空气源热泵机组普遍采用只有单路单水温出水的技术方式，而在实际应用过程中，往往同时需要两种不同温度的空调冷冻水或热水，如在采用温湿度独立控制技术的辐射供冷系统中，一方面需要低温冷冻水(7℃)来处理系统的空气湿度过高问题，防止辐射面产生结露；另一方面又同时需要高温冷却水(16～25℃)来供给末端辐射系统，对室内进行降温。现有的技术方案只能用两套系统，即一套能产生高温冷冻水的机组，另一套能产生低温冷冻水的机组来解决。或者采用在机组低水温(如7℃)出水后，通过其它方式将一部分出水进行加温及与高温水进行混水的方式产生系统需要的高温冷却水(16～25℃)，但这些方式都会增加系统的能耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双水温出水的变频空气源热泵系统，通过一套主机系统在使用侧获得两路不同水温的冷热水，满足不同的应用需求。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种双水温出水的变频空气源热泵系统，包括室外机单元、第一冷媒-水换热器单元和第二冷媒-水换热器单元，所述室外机单元包括压缩机和与压缩机依次相连的四通换向阀和风侧换热器；所述第二冷媒-水换热器单元包括正向冷媒侧换热器和与之水路串联的逆向调温冷媒换热器，其中，第二冷媒-水换热器单元的逆向调温冷媒换热器经冷媒管路分别连接风侧换热器两端的冷媒管路，正向冷媒侧换热器和第一冷媒-水换热器单元的冷媒侧换热器经各自的节流装置后通过冷媒管路分别连接风侧换热器的一端冷媒管路，正向冷媒侧换热器和第一冷媒-水换热器单元的冷媒侧换热器的另一端均通过冷媒管路经四通换向阀连接压缩机，第一冷媒-水换热器单元和第二冷媒-水换热器单元的水侧换热器分别连接空调供水系统。

进一步地，正向冷媒换热器与风侧换热器连接的一端设有节流装置，另一端设有蒸发压力调节装置和与蒸发压力调节装置并联的单向阀，所述蒸发压力调节装置用于调节正向冷媒换热器的冷媒蒸发压力。

进一步地，所述逆向调温冷媒换热器的冷媒管路上设有用于控制流入逆向调温冷媒换热器的冷媒量电磁阀；逆向调温冷媒换热器与风侧换热器相连的冷媒管路上设有节流装置。

进一步地，所述四通换向阀的第一端口连接压缩机的排气口，第二端口连接风侧换热器，第三端口连接压缩机的吸气口，第四端口连接主换热器单元和正向冷媒侧换热器。

进一步地，所述第一冷媒-水换热器单元用于提供设定出水温度的冷却水或热水，第二冷媒-水换热器单元用于提供不同于第一冷媒-水换热单元出水温度的冷却水或热水。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

本项发明是在输出端采用第一冷媒-水换热器单元、第二冷媒-水换热器单元两套设备，其中一套配置有蒸发压力调节装置和逆向调温冷媒换热器，可以在第一冷媒-水换热器单元进行制冷运行时，为第二冷媒-水换热器单元的循环水提供高于第一冷媒-水换热单元输出的冷水温度的高温冷水，当输出的水温需要提高时，逆向调温冷媒换热器可以提供充分的热源，产生稳定可控的高温冷却水及热水(16～55℃)，并且用于加热的热源是利用了系统废弃热量的回收热量；

当系统处于制热运行模式时，此时逆向调温冷媒换热器为通过第二冷媒-水换热器的空调循环水进行降温，此时用于降温的冷源为系统的废冷回收，不另耗能源。所以该系统能够提供温度在7～55℃范围内稳定可控的双路水温输出水源，满足特殊需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。其中：

图1是本发明实施例一种双水温出水的变频空气源热泵系统的结构示意图；

图中：1、室外机单元，101、压缩机，102、四通换向阀,103、风侧换热器,104、风侧换热器节流装置；

2、第一冷媒-水换热器单元，201冷媒侧换热器,202、第一冷媒-水换热器单元水侧换热器,203、第一冷媒-水换热器节流装置；

3、第二冷媒-水换热器单元，301正向冷媒侧换热器，302、逆向调温冷媒换热器，303、第二冷媒-水换热器单元水侧换热器,304、第二冷媒-水换热器节流装置,305、单向阀，306、蒸发压力调节装置，307、逆向调温侧节流装置,308、电磁阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

如图1，本发明的一种双水温出水的变频空气源热泵系统，包括室外机单元1、第一冷媒-水换热器单元2和第二冷媒-水换热器单元3，第一冷媒-水换热器单元2用于提供设定出水温度的冷却水或热水，第二冷媒-水换热器单元3用于提供不同于第一冷媒-水换热单元2出水温度的冷却水或热水。在制冷模式运行时，对第二冷媒-水换热单元3输出的高温冷却水进行加热，使其达到所需控制的温度，在制热模式运行时，对流经第二冷媒-水换热单元3的循环水进行降温，使其达到所需控制的温度。

具体地，室外机单元1包括压缩机101和与压缩机101依次相连的四通换向阀102和风侧换热器103，第二冷媒-水换热器单元2包括正向冷媒侧换热器301和与之串联的逆向调温冷媒换热器302，其中，四通换向阀102的第一端口连接压缩机101的排气口，第二端口连接风侧换热器104，第三端口连接压缩机101的吸气口，第四端口连接第一冷媒-水换热器单元2和第二冷媒-水换热器单元3的正向冷媒侧换热器301。逆向调温冷媒换热器302经冷媒管路分别连接风侧换热器103两端的冷媒管路，正向冷媒侧换热器301和第一冷媒-水换热器单元2的冷媒侧换热器201经各自的节流装置后通过冷媒管路分别连接风侧换热器103的一端冷媒管路，正向冷媒侧换热器301和第一冷媒-水换热器单元2的冷媒侧换热器201的另一端均通过冷媒管路与四通换向阀102连接压缩机101，第一冷媒-水换热器单元2和第二冷媒-水换热器单元3的水侧换热器分别连接空调供水系统。

正向冷媒换热器301与风侧换热器103连接的一端设有节流装置，另一端设有蒸发压力调节装置306和与蒸发压力调节装置306并联的单向阀305，蒸发压力调节装置306用于调节正向冷媒侧换热器301的冷媒蒸发压力，在制冷模式运行时，通过对其蒸发压力进行相应设定，使其能够产生稳定的高温冷水，提高机组的能效比。

逆向调温冷媒换热器302的冷媒管路上设有用于控制流入逆向调温冷媒换热器302的冷媒量电磁阀308，当第二冷媒-水换热器单元3需要更高温度的出水时，电磁阀308开启，从压缩机101排气口输出的高温高压气态冷媒流入逆向调温冷媒换热器302进行冷凝放热，为其提供热源；逆向调温冷媒换热器302与风侧换热器103相连的冷媒管路上设有节流装置。

作为本发明的一实施例，本发明的变频空气源热泵系统在制冷模式下的运行流程如下。

从压缩机101排气口排出的高温高压气态冷媒从四通换向阀102第一端口A进入，从第二端口B流出，到E点后分为两路，一路经风侧换热器103与室外空气进行换热后，其冷凝放热后的冷媒变为高温高压液态形态，流到F点，另一路从E点经过电磁阀308后流经第二冷媒-水换热单元3的逆向调温冷媒换热器，与第二冷媒-水换热器单元水侧换热器303的末端空调循环水进行换热，可提升水温至所需温度，冷凝放热后的高温高压液态冷媒流经F点；

经F点输出的高温高压液态冷媒分别经第一冷媒-水换热器节流装置203和第二冷媒-水换热器节流装置304流入第一冷媒-水换热器单元2的冷媒侧换热器201和第二冷媒-水换热器单元3的正向冷媒侧换热器301进行蒸发吸热，对第一冷媒-水换热器单元2和第二冷媒-水换热器单元3的空调循环水进行降温，第一冷媒-水换热器单元2的出水温度最低可至5～7℃。

本发明的正向冷媒侧换热器301的冷媒管路上有蒸发压力调节装置306，通过调节其蒸发压力改变正向冷媒侧换热器301的冷媒蒸发压力，使其改变提供给正向冷媒侧换热器空调循环水的冷量，达到能够提供不同于第一冷媒-水换热器单元2流出的空调循环水温度的作用，其水温可维持在16～25℃。

当第二冷媒-水换热器单元3需要更高的出水温度时，开启逆向调温冷媒换热器302冷媒管路上的电磁阀308，从压缩机101排气口输出的高温高压气态冷媒流入逆向调温冷媒换热器302进行冷凝放热，为其提供热源，可使出水温度达到20-55℃。

经第一冷媒-水换热器单元2和第二冷媒-水换热器单元3蒸发吸热后的冷媒在G点汇合后通过四通换向阀102的第四端口D，再经第三端口C流出回到压缩机101的吸气口，形成制冷运行的循环。

作为本发明的另一实施例，本发明的变频空气源热泵系统在制热模式下的运行流程如下。

压缩机101排气口流出的高温高压气态冷媒从四通换向阀102第一端口A进入，从第四端口D流出后至G点，分成两路。

一路经单向阀305进入第二冷媒-水换热器单元3的正向冷媒侧换热器301进行冷凝放热，将其热量传给流经第二冷媒-水换热器单元3的空调辅供水系统，使其达到所需的温度；另一路冷媒进入第一冷媒-水换热器单元2进行冷凝放热，将其热量传给流经第二冷媒-水换热器单元3的空调主供水系统，使其达到所需的温度。

两路冷凝放热后的高温高压液态冷媒在H点汇合后经过F点分成两路，当第二冷媒-水换热器单元3需要较低温度的水温时，其中一路冷媒通过第二冷媒-水换热器节流装置304节流后进入第二冷媒-水换热器单元3的逆向调温冷媒换热器302进行蒸发吸热，降低流经此换热器的出水温度，吸热后的冷媒经过E点和四通换向阀102的第二端口B及第三端口C后，回到压缩机101的吸气口；另一路冷媒通过风侧换热器节流装置104节流后进入风侧换热器103进行蒸发吸热，从流经风侧换热器103的空气中吸收热量后经过四通换向阀102的第二端口B及第三端口C后，回到压缩机101的吸气口，形成制热运行的循环。

本发明的双水温出水的变频空气源热泵系统是在输出端采用第一冷媒-水换热器单元、第二冷媒-水换热器单元两套装置，其中一套配置有蒸发压力调节装置，另一套配置有逆向调温冷媒换热器，可以在第一冷媒-水换热器单元进行制冷时，为第二冷媒-水换热器单元的循环水提供加热热源，当输出的水温需要提高时，充分的热源可以在制冷工作状况下产生稳定可控的高温冷却水及热水(16～55℃)，并且用于加热的热源是利用了系统废弃热量的回收热量；当系统处于制热运行模式时，此时逆向调温冷媒换热器为通过第二冷媒-水换热器的空调循环水进行降温，此时用于降温的冷源为系统的废冷回收，不另耗能源。所以该系统能够提供温度在7～55℃范围内稳定可控的双路水温输出水源，满足特殊需求。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。