CN100494824C - 四管制热泵中央空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种四管制热泵中央空调系统，由热泵机组、翅片蒸发冷却塔、室内换热器、冷凝泵、冷冻泵组成，热泵机组由压缩机、冷凝器、过滤器、节流机构、蒸发器组成，翅片蒸发冷却塔由翅片盘管、循环泵、冷却风机组成，本发明四管制热泵中央空调系统，能同时四管制提供载冷剂，可以全年内同时供给热载冷剂和冷载冷剂，对房间温度实现灵活调节，本发明四管制热泵中央空调系统，设备投资少，减少能源消耗不污染环境，提高系统能效比，降低运行费用。

Description

四管制热泵中央空调系统

一、技术领域

本发明涉及一种四管制热泵中央空调系统

二、背景技术

目前一般水冷大型中央空调或是地温热泵中央空调只能是夏天供冷水或是冬季供热水的双管制供水，在过渡季节有些房间要求供冷而有些房间要求供热时就不能满足要求。如果与其他设备组合成四管制系统既造成设备投资大，资源浪费，运行费用高。

三、发明内容

本发明为一种四管制热泵中央空调系统，能同时四管制提供载冷剂，可以全年内同时供给热载冷剂和冷载冷剂，对房间温度实现灵活调节，供冷供热都可以。

本发明是这样构成的：1.一种四管制热泵中央空调系统，由热泵机组、翅片蒸发冷却塔、室内换热器、冷凝泵、冷冻泵组成；热泵机组由压缩机、冷凝器、过滤器、节流机构、蒸发器组成；翅片蒸发冷却塔由翅片盘管、循环泵、冷却风机组成，其特征在于：1)所述的冷凝器通过阀门分别与室内换热器和翅片蒸发冷却塔相连，所述的室内换热器和翅片蒸发冷却塔通过阀门分别与冷凝泵相连，所述的冷凝泵通过阀门与冷凝器相连，所述的蒸发器通过阀门分别与室内换热器和翅片蒸发冷却塔相连，所述室内换热器和翅片蒸发冷却塔通过阀门分别与冷冻泵相连，所述冷冻泵通过阀门与蒸发器相连。2.四管制热泵中央空调系统其特征在于：所述的节流机构为制冷、制热两用节流机构；所述的压缩机的出口通过管路与冷凝器入口相连，冷凝器出口与过滤器进口相连，过滤器的出口与两用节流机构进口相连，两用节流机构出口与蒸发器进口相连，蒸发器出口与压缩机的入口相连。

本发明设备投资减少，减少能源消耗，不污染环境，提高系统能效比，降低运行费用。

四、附图说明

图1是四管制热泵中央空调系统原理图

图2是四管制活塞、涡旋、螺杆、多级离心热泵中央空调系统原理图

图3是四管制螺杆式、多级离心式热泵中央空调系统原理图

图4是翅片蒸发冷却塔平视图

图5是翅片蒸发冷却塔俯视图

图6是图4中I-I视图

上述图中A热泵机组，A1压缩机，A2冷凝器，A3蒸发器，A4两用节流机构，A5制冷节流元件，A6制热节流元件，A7A8电动阀，A9过滤器，A10制冷用膨胀阀、节流孔板，A11制热用膨胀阀、节流孔板，A12制冷用浮球阀，A13制热用浮球阀，B翅片蒸发冷却塔，B1翅片盘管，B2冷却风机，B3冷却塔循环泵，B4布水器，B5集水槽，D1冷凝泵，D2冷冻泵，E1、E2室内换热器(空调器或风机盘管)H排气阀，J膨胀水箱和补水，K阀门。

五 具体实施方式

在夏季全部或大多数室内换热器(空调器或风机盘管)E1供冷，少数室内换热器E2供热时，翅片蒸发冷却塔或少数室内换热器E2为热泵机组排热源，全部或大多数室内换热器E1为热泵机组吸热源，制冷剂在蒸发器内吸取来自全部或大多数室内换热器E1热量而蒸发制取7℃冷载冷剂送入全部或大多数室内换热器E1使用，制冷剂再经压缩机压缩成高温高压过热蒸汽进入冷凝器，由翅片蒸发冷却塔带走热量并排至空气中，或由少数室内换热器带去热量并加热室内。

在冬季全部或大多数室内换热器E1供热，少数室内换热器E2供冷时，翅片蒸发冷却塔或少数室内换热器E2为热泵机组吸热源，全部或大多数室内换热器E1为热泵机组排热源，制冷剂在蒸发器内吸取来自翅片蒸发冷却塔或少数室内换热器E2热量蒸发，此时少数室内换热器E2为供冷，制冷剂再经压缩机压缩成高温高压的过热蒸汽进入冷凝器加热循环载冷剂制取45℃到50℃热载冷剂送入全部或大多数室内换热器E1使用。

在春季、秋季时40％室内换热器E1供冷和60％室内换热器E2供热时，60％室内换热器E2为热泵机组的排热源，40％的室内换热器E1为热泵机组的吸热源。制冷剂在蒸发器吸取来自40％室内换热器E1热量而蒸发制取冷载冷剂送入40％室内换热器E1使用，制冷剂再经压缩机压缩成高温高压过热蒸汽进入冷凝器加热循环载冷剂制取热载冷剂送入60％室内换热器E2使用。

如图1所示本发明由热泵机组A，翅片蒸发冷却塔B，室内换热器E，冷凝泵D1，冷冻泵D2组成；热泵机组A由压缩机A1冷凝器A2过滤器A9节流机构A4，蒸发器A3组成；翅片蒸发冷却塔B由翅片盘管B1冷却风机B2冷却循环泵B3组成，其特征在于：1)所述的冷凝器A2通过阀门K1、K9、K22、K5分别与室内换热器E1、E2和翅片蒸发冷却塔B相连，所述室内换热器E1E2和蒸发冷却塔B通过阀门K10、K24、K6分别与冷凝泵D1相连，所述冷凝泵D1通过阀门K2与冷凝器A2相连，所述蒸发器A3通过阀门K3、K7、K19、K11分别与室内换热器E1、E2和翅片蒸发冷却塔B相连，所述室内换热器E1、E2和翅片蒸发冷却塔B通过阀门K8、K20、K12分别与冷冻泵D2相连，所述冷冻泵D2通过阀门K4与蒸发器A3相连。2)所述的节流机构为制冷、制热两用节流机构，所述的压缩机A1的出口通过管路与冷凝器A2入口相连，冷凝器A2出口与过滤器A9进口相连，过滤器A9出口与两用节流机构A4进口相连，两用节流机构A4出口与蒸发器A3进口相连，蒸发器A3出口与压缩机A1的入口相连。

当气温等于或高于20℃时热泵机组A开制冷模式，制冷时热泵机组A中制冷节流元件A5前或后的电动阀门A7打开，制热节流元件A6前或后的电动阀门A8关闭。制冷时热泵机组制冷剂循环流程：压缩机A1—冷凝器A2—过滤器A9—电动阀A7—制冷节流元件A5—蒸发器A3—压缩机A1

当气温低于20℃热泵机组A开制热模式，制热时热泵机组A中制热节流元件A6前或后的电动阀A8打开，制冷节流元件A5前或后的电动阀A7关闭。制热时热泵机组中制冷剂循环流程：压缩机A1—冷凝器A2—过滤器A9—电动阀A8—制热节流元件A6—蒸发器A3—压缩机A1

不同季节运转：

夏季运转：

在热季节全部或大多数室内换热器(空调器或风机盘管)为供冷，热量传播由室内经冷冻载冷剂循环，制冷剂循环，冷凝载冷剂循环由翅片蒸发冷却塔排到室外，冷却塔参加运转。

室内换热器全部或大多数供冷，冷冻载冷剂循环流程：

蒸发器A3—阀门K3—阀门K7—室内换热器E1—阀门K8—冷冻泵D2—阀门K4—蒸发器A3

室内换热器少数供热冷凝载冷剂循环流程分两路：

冷凝器A2—阀门K1—阀门K22—室内换热器E2—阀门K24—冷凝泵D1—阀门K2—冷凝器A2

冷凝器A2—阀门K1—阀门K5—阀门K23—翅片盘管B1—阀门K6—冷凝泵D1—阀门K2—冷凝器A2

此时冷凝温度不高时，开冷却塔风机B2，冷凝温度高时再开冷却塔循环泵B3，这时翅片蒸发冷却塔为水冷。

冬季运转：

在冷的季节全部或大多数室内换热器为供热，热量传播由翅片蒸发冷却塔经冷冻载冷剂循环，制冷剂循环，冷凝载冷剂循环传到室内。翅片蒸发冷却塔参加运转。

室内换热器全部或多数供热，冷凝载冷剂循环流程：

冷凝器A2—阀门K1—阀门K9—室内换热器E1—阀门K10—冷凝泵D1—阀门K2—冷凝器A2

室内换热器少数供冷，冷冻载冷剂循环流程分两路：

蒸发器A3—阀门K3—阀门K19—室内换热器E2—阀门K20—冷冻泵D2—阀门K4—蒸发器A3

蒸发器A3—阀门K3—阀门K11—阀门K23—翅片蒸发冷却塔翅片盘管B1—阀门K12—冷冻泵D2—阀门K4—蒸发器A3

此时翅片蒸发冷却塔冷却循环泵B3停，冷却风机B2开，这时冷却塔为风冷。

春季、秋季运转：

当所有室内换热器有40％供冷和60％供热时，载冷剂循环系统，制冷剂循环系统接近平衡，翅片蒸发冷却塔不参加运转。

室内换热器40％供冷，冷冻载冷剂循环流程：

蒸发器A3—阀门K3—阀门K7—室内换热器E1—阀门K8—冷冻泵D2—阀门K4—蒸发器A3

室内换热器60％供热，冷凝载冷剂循环流程：

冷凝器A2—阀门K1—阀门K22—室内换热器E2—阀门K24—冷凝泵D1—阀门K2—冷凝器A2

每套中央空调系统备有两台以上翅片蒸发冷却塔，冬天制热时一台冷却塔在制热工作状态时，另一台冷却塔在除霜。四管制热泵中央空调中载冷剂为乙二醇水溶液或是乙稀乙二醇。

为了更好的充分利用图1中原理，1)我们可在图1的基础上把热泵机组A中的两用节流机构A4的制冷用节流元件A5改为制冷用膨胀阀或节流孔板A10，制热用节流元件A6改为制热用膨胀阀或节流孔板A11从而组成了图2的四管制活塞式、涡旋式、螺杆式、多级离心式热泵中央空调系统；2)我们可在图1的基础上，把热泵机组A中的两用节流机构A4的制冷用节流元件A5改为制冷用浮球阀A12，制热用节流元件A6改为制热用浮球阀A13，把电动阀A7放在制冷用浮球阀A12后面，把电动阀A8放在制热用浮球阀A13后面，从而组成图3的四管制螺杆式、多级离心式热泵中央空调系统。

Claims (2)

1.一种四管制热泵中央空调系统，由热泵机组、翅片蒸发冷却塔、室内换热器、冷凝泵、冷冻泵组成，热泵机组由压缩机、冷凝器、过滤器、节流机构、蒸发器组成，翅片蒸发冷却塔由翅片盘管、循环泵、冷却风机组成，其特征在于：所述的冷凝器通过阀门分别与室内换热器和翅片蒸发冷却塔相连，所述的室内换热器和翅片蒸发冷却塔通过阀门分别与冷凝泵相连，所述的冷凝泵通过阀门与冷凝器相连；所述的蒸发器通过阀门分别与室内换热器和翅片蒸发冷却塔相连，所述的室内换热器和翅片蒸发冷却塔通过阀门分别与冷冻泵相连，所述的冷冻泵通过阀门与蒸发器相连；所述的节流机构为制冷、制热两用单向节流机构；所述的压缩机的出口通过管路与冷凝器入口相连，冷凝器出口与过滤器进口相连，过滤器的出口与两用单向节流机构进口相连，两用单向节流机构出口与蒸发器进口相连，蒸发器出口与压缩机的入口相连。

2.根据权利要求1所述的四管制热泵中央空调系统，其特征在于：所述的两用单向节流机构由制冷节流机构和制热节流机构并联组成，制冷节流机构由一电动阀和一制冷节流元件串联组成，制热节流机构由一电动阀和一制热节流元件串联组成。

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