專利名稱：一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及暖通空調(diào)領(lǐng)域，具體涉及一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
空調(diào)工程中，室內(nèi)溫度和濕度是影響熱舒適性的兩個重要參數(shù)，需要控制。 目前的空調(diào)工程中主要采用冷卻的方法降溫、除濕。獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)是近年來一 項發(fā)展很快的暖通空調(diào)新技術(shù)。由于舒適性空調(diào)中，顯熱通常占負(fù)荷的主要部 份，而潛熱(濕負(fù)荷)占少數(shù)。通過將熱濕負(fù)荷分別處理，制冷機(jī)工作時蒸發(fā) 溫度可以提高，從而效率得以提高，而濕負(fù)荷則可由處理至低含濕量的新風(fēng)承 擔(dān)，消除室內(nèi)余濕的同時，也保證了房屋的通風(fēng)換氣，提高了室內(nèi)空氣品質(zhì)。熱泵是一種逆循環(huán)工作的熱機(jī)，它可以較少的高品位能源輸入從低溫環(huán)境 吸熱而向高溫環(huán)境放出數(shù)倍于輸入能量的熱量。其低溫環(huán)境可以是空氣、土壤、 水等。熱泵可作為冷卻或加熱設(shè)備，用于如房屋供暖、空調(diào)，以及物料的干燥、 加熱或冷卻等。近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的迅速發(fā)展，居民生活水準(zhǔn)不斷提高， 對居住環(huán)境舒適性的要求也隨之不斷提高，因而具有空調(diào)、供熱等功能的熱泵， 特別是空氣源熱泵，以其廉價方便的特點(diǎn)獲得了廣泛的應(yīng)用，并且預(yù)計隨著經(jīng) 濟(jì)社會的發(fā)展，其生產(chǎn)和應(yīng)用還將持續(xù)擴(kuò)大。但熱力學(xué)原理決定了熱泵工作時 其性能要受冷熱源溫度影響，空氣源熱泵以外界環(huán)境空氣為其冷熱源，其性能 不僅受外界環(huán)境溫度影響，還與其向室內(nèi)末端輸出的冷熱源的溫度水平有關(guān)， 并且環(huán)境溫度的影響與供熱、空調(diào)負(fù)荷變化趨勢相反冬季，氣溫降低，房屋 采暖負(fù)荷增大，但熱泵制熱能力則隨氣溫下降而下降，性能變差，氣溫降到一定程度時，常規(guī)的空氣源熱泵甚至不能正常工作；夏季，氣溫升高，空調(diào)負(fù)荷增大，但熱泵制冷能力則隨氣溫升高而下降，性能也變差。此外，目前的熱泵技術(shù)，室內(nèi)使用側(cè)主要采用對流換熱方式，夏季空調(diào)制 冷時，為維持和控制室內(nèi)溫濕度，采用冷卻方式為室內(nèi)降溫、除濕，使其處在 人體熱舒適區(qū)，這勢必要降低熱泵蒸發(fā)溫度，從而影響熱泵性能，而且冷卻除 濕產(chǎn)生的凝結(jié)水還帶來室內(nèi)空氣品質(zhì)問題，影響人們的健康；冬季制熱時，滿 足人體熱舒適感要求的送風(fēng)溫度不能太低，從而要求熱泵要維持較高的冷凝溫 度和壓力，這也會降低其制熱性能。進(jìn)一步改善和提高熱泵性能，除繼續(xù)深入 進(jìn)行前述研究外，有必要尋找新的技術(shù)方向。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要就解決的技術(shù)問題就是提供一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其可以較大的 提高熱泵的制冷和制熱性能，提高室內(nèi)空氣處理的質(zhì)量，節(jié)省能源，更加經(jīng)濟(jì) 環(huán)保。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)， 包括壓縮機(jī)、蒸發(fā)系統(tǒng)、冷凝器、四通換向閥，所述壓縮機(jī)回氣口與四通換向 閥間設(shè)有氣液分離器，所述冷凝器及蒸發(fā)系統(tǒng)分別通過四通換向閥與壓縮機(jī)的 出氣口聯(lián)通，冷凝器與蒸發(fā)系統(tǒng)間通過制冷、制熱交換管路聯(lián)通，其特征在于 所述蒸發(fā)系統(tǒng)包括高溫蒸發(fā)器和低溫蒸發(fā)器，高溫蒸發(fā)器入口端與制冷、制熱 交換管路連接，高溫蒸發(fā)器出口端通過具有氣液分離功能的經(jīng)濟(jì)器與低溫蒸發(fā) 器入口端連通，經(jīng)濟(jì)器與低溫蒸發(fā)器間串接有制冷節(jié)流閥二和制熱節(jié)流閥二， 所述制冷節(jié)流閥二和制熱節(jié)流閥二上分別并聯(lián)有制熱單向閥及制冷單向閥，所 述經(jīng)濟(jì)器上的氣體出口連通壓縮機(jī)中間回氣口，經(jīng)濟(jì)器的制熱液體出口與制冷、 制熱交換管路連接。優(yōu)選的，所述制冷、制熱交換管路包括橋接的制冷支路一和制熱支路一以及連接在制冷、制熱交換管路上的貯液器和干燥過濾器，所述制冷支路一包括 相互串接的制冷單向閥及制冷節(jié)流閥一，所述制熱支路一包括相互串接的制熱 單向閥及制熱節(jié)流閥一。進(jìn)一步的，所述低溫蒸發(fā)器與四通換向閥連通的管路與高溫蒸發(fā)器入口端 之間還設(shè)有制熱支路二，制熱支路二上設(shè)有制熱單向閥；同樣高溫蒸發(fā)器與經(jīng)濟(jì)器間設(shè)有制熱節(jié)流閥二。優(yōu)選的，所述低溫蒸發(fā)器為并聯(lián)設(shè)置的若干組，每組低溫蒸發(fā)器上分別設(shè) 置獨(dú)立的制冷節(jié)流閥二，制冷節(jié)流閥二上并聯(lián)有制熱單向閥，這樣更優(yōu)于對每 組低溫蒸發(fā)器的獨(dú)立控制。優(yōu)選的，所述高溫蒸發(fā)器為并聯(lián)設(shè)置的若干組，每組高溫蒸發(fā)器上分別設(shè) 置獨(dú)立的制冷節(jié)流陶一，制冷節(jié)流閥一上并聯(lián)有制熱單向閥，這樣更優(yōu)于對每 組高溫蒸發(fā)器的獨(dú)立控制。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，將蒸發(fā)系統(tǒng)設(shè)置為高溫蒸發(fā)器和低溫蒸發(fā)器， 并在高溫蒸發(fā)器和低溫蒸發(fā)器之間設(shè)置經(jīng)濟(jì)器，在制冷工況下，壓縮機(jī)出氣經(jīng) 冷凝、節(jié)流后進(jìn)入高溫蒸發(fā)器，高溫蒸發(fā)器吸熱處理顯熱降溫后排出的制冷介 質(zhì)通過經(jīng)濟(jì)器時，氣態(tài)的制冷介質(zhì)返回到壓縮機(jī)中間回氣口，液態(tài)的制冷介質(zhì) 經(jīng)制冷節(jié)流閥二進(jìn)入低溫蒸發(fā)器吸熱處理潛熱除濕后返回壓縮機(jī)回氣口 。由于 通常室內(nèi)環(huán)境顯熱占熱負(fù)荷的主要部分，高溫蒸發(fā)器吸熱后一大部分到經(jīng)濟(jì)器 時就會到壓縮機(jī)的中間回氣口，剩下液態(tài)部分進(jìn)一步節(jié)流對潛熱進(jìn)行處理，這 樣就可以大大降低熱泵的負(fù)荷，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)節(jié)能、提高熱泵制冷性能的目的。而 在制熱工況下，壓縮機(jī)出氣分成兩路分別進(jìn)入高溫蒸發(fā)器和低溫蒸發(fā)器，此時 高溫蒸發(fā)器和低溫蒸發(fā)器作為冷凝端放熱，然后制冷介質(zhì)經(jīng)節(jié)流進(jìn)入經(jīng)濟(jì)器， 在經(jīng)濟(jì)器中氣態(tài)的制冷介質(zhì)返回到壓縮機(jī)中間回氣口，液態(tài)的制冷介質(zhì)經(jīng)制熱節(jié)流閥一進(jìn)入冷凝器吸收外界熱量后返回壓縮機(jī)回氣口。這樣同樣可以大大降 低熱泵的負(fù)荷，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)節(jié)能、提高熱泵制冷性能的目的。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明圖1為本發(fā)明熱泵空調(diào)系統(tǒng)實施例一結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明熱泵空調(diào)系統(tǒng)實施例二結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明熱泵空調(diào)系統(tǒng)實施例三結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，為本發(fā)明一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)實施例一，包括壓縮機(jī)l、蒸發(fā)系 統(tǒng)、冷凝器4、四通換向閥2，所述壓縮機(jī)l回氣口與四通換向閥2間設(shè)有氣液 分離器3，所述冷凝器及蒸發(fā)系統(tǒng)分別通過四通換向閥與壓縮機(jī)的出氣口聯(lián)通， 冷凝器與蒸發(fā)系統(tǒng)間通過制冷、制熱交換管路聯(lián)通，所述蒸發(fā)系統(tǒng)包括高溫蒸 發(fā)器91和低溫蒸發(fā)器92，高溫蒸發(fā)器入口端與制冷、制熱交換管路01連接， 高溫蒸發(fā)器91出口端通過具有氣液分離功能的經(jīng)濟(jì)器10與低溫蒸發(fā)器92入口 端連通，經(jīng)濟(jì)器10與低溫蒸發(fā)器92間串接有制冷節(jié)流閥二 63和制熱節(jié)流闊二 64，所述制冷節(jié)流閥二和制熱節(jié)流閥二上分別并聯(lián)有制熱單向閥52及制冷單向 閥51，所述經(jīng)濟(jì)器10上的氣體出口連通壓縮機(jī)1中間回氣口，經(jīng)濟(jì)器10的制 熱液體出口與制冷、制熱交換管路連接。所述制冷、制熱交換管路包括橋接的 制冷支路一和制熱支路一以及連接在制冷、制熱交換管路01上的貯液器7和干 燥過濾器8，制冷支路一包括相互串接的制冷單向閥51及制冷節(jié)流閥一61，制 熱支路一包括相互串接的制熱單向閥52及制熱節(jié)流閥一 62。所述低溫蒸發(fā)器 92與四通換向閥2連通的管路與高溫蒸發(fā)器91入口端之間還設(shè)有制熱支路二 02，制熱支路二上設(shè)有制熱單向閥52，高溫蒸發(fā)器91與經(jīng)濟(jì)器10間設(shè)有制熱節(jié)流閥二64，圖中箭頭為流向示意。如圖2，為本發(fā)明熱泵空調(diào)系統(tǒng)實施例二結(jié)構(gòu)示意圖，其是在實施例一的基 礎(chǔ)上，將所述低溫蒸發(fā)器92為并聯(lián)設(shè)置的三組，每組低溫蒸發(fā)器92上分別設(shè) 置獨(dú)立的制冷節(jié)流閥二 63，制冷節(jié)流閥二 63上并聯(lián)有制熱單向閥52。如圖3，為本發(fā)明熱泵空調(diào)系統(tǒng)實施例三結(jié)構(gòu)示意圖，其與實施例二結(jié)合設(shè) 計，所述高溫蒸發(fā)器91為并聯(lián)設(shè)置的三組，每組高溫蒸發(fā)器91上分別設(shè)置獨(dú) 立的制冷節(jié)流閥一 61，制冷節(jié)流閥一 61上并聯(lián)有制熱單向閥51。如圖1，熱泵制冷運(yùn)行時，壓縮機(jī)1排出的制冷劑經(jīng)四通換向閥2進(jìn)入冷凝 器4冷凝后，流經(jīng)制冷單向閥51、貯液器7、干燥過濾器8、制冷單向閥51進(jìn) 入制冷節(jié)流閥一61，然后進(jìn)入高溫蒸發(fā)器91蒸發(fā)吸熱、制冷，成為氣液混合物 后經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入經(jīng)濟(jì)器10，氣液混合物在此分離成兩相，氣體進(jìn)入壓縮機(jī)l中 間吸氣口，液體流經(jīng)制冷單向閥51、制冷節(jié)流閥二63后進(jìn)入低溫蒸發(fā)器92吸 熱蒸發(fā)，變?yōu)闅鈶B(tài)后經(jīng)四通換向閥2進(jìn)入氣液分離器3后再進(jìn)入壓縮機(jī)，完成 一個制冷循環(huán)。熱泵制熱運(yùn)行時，壓縮機(jī)1排出的制冷劑經(jīng)四通換向閥2后， 分成兩路， 一路經(jīng)制熱單向閥52進(jìn)入高溫蒸發(fā)器91，冷凝放熱后，經(jīng)制熱節(jié)流 閥二 64節(jié)流成為氣液混合物進(jìn)入經(jīng)濟(jì)器10，另一路進(jìn)入低溫蒸發(fā)器92冷凝放 熱后進(jìn)入制熱制熱單向閥52、制熱節(jié)流閥二64節(jié)流后成為氣液混合物，然后也 進(jìn)入經(jīng)濟(jì)器IO。氣液混合物在此分離成兩相，氣體進(jìn)入壓縮機(jī)l中間吸氣口， 液體流經(jīng)制熱單向閥52、貯液器7、干燥過濾器8、制熱單向閥52、制熱節(jié)流 閥一 62后進(jìn)入冷凝器4吸熱蒸發(fā)，變?yōu)闅鈶B(tài)后經(jīng)四通換向閥2進(jìn)入氣液分離器 3后再進(jìn)入壓縮機(jī)1，完成制熱循環(huán)。上述高溫蒸發(fā)器和低溫蒸發(fā)器可以是各種類型的換熱器，用來加熱或冷卻 水、空氣等載冷劑。 -
權(quán)利要求
1、一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、蒸發(fā)系統(tǒng)、冷凝器、四通換向閥，所述壓縮機(jī)回氣口與四通換向閥間設(shè)有氣液分離器，所述冷凝器及蒸發(fā)系統(tǒng)分別通過四通換向閥與壓縮機(jī)的出氣口聯(lián)通，冷凝器與蒸發(fā)系統(tǒng)間通過制冷、制熱交換管路聯(lián)通，其特征在于所述蒸發(fā)系統(tǒng)包括高溫蒸發(fā)器和低溫蒸發(fā)器，高溫蒸發(fā)器入口端與制冷、制熱交換管路連接，高溫蒸發(fā)器出口端通過具有氣液分離功能的經(jīng)濟(jì)器與低溫蒸發(fā)器入口端連通，經(jīng)濟(jì)器與低溫蒸發(fā)器間串接有制冷節(jié)流閥二和制熱節(jié)流閥二，所述制冷節(jié)流閥二和制熱節(jié)流閥二上分別并聯(lián)有制熱單向閥及制冷單向閥，所述經(jīng)濟(jì)器上的氣體出口連通壓縮機(jī)中間回氣口，經(jīng)濟(jì)器的制熱液體出口與制冷、制熱交換管路連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述制冷、制熱交換管 路包括橋接的制冷支路一和制熱支路一，所述制冷支路一包括相互串接的制冷 單向閥及制冷節(jié)流閥一，所述制熱支路一包括相互串接的制熱單向閥及制熱節(jié)流闊一。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述制冷、制熱交換管 路上設(shè)置有貯液器和干燥過濾器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述低溫蒸發(fā) 器與四通換向閥連通的管路與高溫蒸發(fā)器入口端還設(shè)有制熱支路二，制熱支路 二上設(shè)有制熱單向閥。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述高溫蒸發(fā)器與經(jīng)濟(jì) 器間設(shè)有制熱節(jié)流閥二。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述低溫蒸發(fā) 器為并聯(lián)設(shè)置的若干組，每組低溫蒸發(fā)器上分別設(shè)置獨(dú)立的制冷節(jié)流閥二，制 冷節(jié)流閥二上并聯(lián)有制熱單向閥。 .
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述低溫蒸發(fā)器為并聯(lián) 設(shè)置的若干組，每組低溫蒸發(fā)器上分別設(shè)置獨(dú)立的制冷節(jié)流閥二，制冷節(jié)流閥 二上并聯(lián)有制熱單向閥。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述高溫蒸發(fā) 器為并聯(lián)設(shè)置的若干組，每組高溫蒸發(fā)器上分別設(shè)置獨(dú)立的制冷節(jié)流閥一，制 冷節(jié)流閥一上并聯(lián)有制熱單向闊。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述高溫蒸發(fā)器為并聯(lián) 設(shè)置的若干組，每組高溫蒸發(fā)器上分別設(shè)置獨(dú)立的制冷節(jié)流閥一，制冷節(jié)流閥 一上并聯(lián)有制熱單向閥。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述高溫蒸發(fā)器為并 聯(lián)設(shè)置的若干組，每組高溫蒸發(fā)器上分別設(shè)置獨(dú)立的制冷節(jié)流閥一，制冷節(jié)流 閥一上并聯(lián)有制熱單向閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、蒸發(fā)系統(tǒng)、冷凝器、四通換向閥，所述冷凝器與蒸發(fā)系統(tǒng)間通過制冷、制熱交換管路聯(lián)通，蒸發(fā)系統(tǒng)包括與制冷、制熱交換管路連接的高溫蒸發(fā)器，高溫蒸發(fā)器通過經(jīng)濟(jì)器連接蒸發(fā)系統(tǒng)的低溫蒸發(fā)器，經(jīng)濟(jì)器與低溫蒸發(fā)器間串接有制冷節(jié)流閥二和制熱節(jié)流閥二，制冷節(jié)流閥二和制熱節(jié)流閥二上分別并聯(lián)有制熱單向閥及制冷單向閥，經(jīng)濟(jì)器上的氣體出口連通壓縮機(jī)中間回氣口，經(jīng)濟(jì)器的制熱液體出口與制冷、制熱交換管路連接。所述低溫蒸發(fā)器與四通換向閥連通的管路與高溫蒸發(fā)器入口端間設(shè)有制熱支路二。本發(fā)明可以較大的提高熱泵的制冷性能，提高室內(nèi)空氣處理的質(zhì)量，節(jié)省能源，更加經(jīng)濟(jì)環(huán)保。
文檔編號F25B13/00GK101403541SQ20081012192
公開日2009年4月8日 申請日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)明者唐黎明, 張光玉, 陳光明 申請人:浙江大學(xué)