CN101487643A

CN101487643A - 超低温热泵空调系统

Info

Publication number: CN101487643A
Application number: CNA2009101110370A
Authority: CN
Inventors: 林贤华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-02-16
Filing date: 2009-02-16
Publication date: 2009-07-22

Abstract

本发明涉及了一种超低温热泵空调系统，由压缩机、电磁四通阀、室外用换热器、节流机构、闪发中冷器、室内用换热器、气液分离器组成。本发明设有闪发中冷器蒸汽喷射装置，在超低温工况制热运行时，利用闪发中冷器喷射制冷剂，使压缩机吸气量增加，有助于增加主循环中的制冷剂质量流量，从而增加制热量，降低压缩机的压缩比和排气温度。本发明具有结构简单、制造容易、造价低廉、高效节能、运行稳定可靠等优点。

Description

超低温热泵空调系统

一、技术领域

本发明涉及空气源热泵空调领域，尤其涉及到在室外超低温工况下拥有良好制热效果的热泵空调系统。

二、背景技术

目前，市场上销售的普通空气源热泵空调在室外低温的工况下，制热量衰减十分严重，甚至无法正常启动运行，在我国北方寒冷地区，只能在过渡季节使用，在寒冷的冬季，无法满足基本的供热需求。因此，在寒冷的地区一般仍然采用传统的集中供暖方式，而这些供暖时需要消耗大量的矿物质或油料，既污染环境，也不经济，现在全球提倡节能减排。有的超低温热泵空调系统要采用变频系统或喷汽增焓涡旋压缩机，这样存在使系统复杂，成本加大，所以需要开发一种结构简单，制造容易，造价低廉，高效节能的超低温热泵空调系统。

三、发明内容

本发明为一种超低温热泵空调系统，提供一种能够在室外低温工况下正常启动运行并拥有良好制热效果的超低温热泵空调系统。

本发明是这样构成的：一种超低温热泵空调系统，由压缩机、电磁四通阀、室外用换热器、节流机构、闪发中冷器、室内用换热器、气液分离器组成，其特征在于：所述的压缩机的出口通过管路与电磁四通阀一入口a相连，电磁四通阀一出口b与室外用换热器入口相连，所述室外用换热器出口与过滤器入口相连，过滤器出口与制热二次节流机构入口相连，制热二次节流机构出口与闪发中冷器的入口相连，所述的闪发中冷器的一出口与双向两用节流机构入口相连，双向两用节流机构的出口与另一过滤器入口相连，另一过滤器出口与室内用换热器的入口相连，所述室内用换热器的出口与电磁四通阀的另一入口d相连，电磁四通阀另一出口c与汽液分离器入口相连，汽液分离器出口与压缩机的入口相连，所述的闪发中冷器另一出口通过一电磁阀与汽液分离器入口相连。

所述的超低温热泵空调系统，其特征在于：所述的双向两用节流机构由正向制热节流机构和反向制冷节流机构并联组成，所述正向制热节流机构由一正向单向阀和制热一次节流元件串联组成，所述反向制冷节流机构由一制冷节流元件和一反向单向阀串联组成，所述的制热二次节流机构由一反向单向阀和制热二次节流元件并联组成。

本发明超低温热泵空调系统，设有闪发中冷器蒸汽喷射装置，在正常工况下与普通热泵空调相同进行制冷、制热运行，在低温工况制热运行时，利用闪发中冷器喷射制冷剂，使压缩机吸气量增加，有助于增加主循环中的制冷剂质量流量，从而增加制热量，降低压缩机的压缩比和排气温度，本发明结构简单，制造容易，高效节能，运行稳定可靠。

四、附图说明

图1是超低温热泵空调系统原理图。

图2是分体式超低温热泵空调系统原理图。

图3是超低温热泵中央空调系统原理图。

上述图中，1压缩机，2室外用换热器，3室内用换热器，4双向两用节流机构，5，制热二次节流机构，6电磁四通阀，7汽液分离器，8闪发中冷器，9单向阀，10制冷节流元件，11制热一次节流元件，12制热二次节流元件，13过滤器，14电磁阀，15制冷节流毛细管，16制热一次节流毛细管，17制热二次节流毛细管，18制冷节流膨胀阀或节流孔板，19制热一次节流膨胀阀或节流孔板，20制热二次节流膨胀阀或节流孔板，21水泵。

五、具体实施方式

如图1所示，一种超低温热泵空调系统，由压缩机1、电磁四通阀6、室外用换热器2、节流机构4.5、闪发中冷器8、室内用换热器3、气液分离器7组成，其特征在于：所述的压缩机1的出口通过管路与电磁四通阀6一入口a相连，电磁四通阀6一出口b与室外用换热器2入口相连，所述室外用换热器2出口与过滤器13入口相连，过滤器13出口与制热二次节流机构5入口相连，制热二次节流机构5出口与闪发中冷器8的入口相连，所述的闪发中冷器8的一出口与双向两用节流机构4入口相连，双向两用节流机构4的出口与另一过滤器13入口相连，另一过滤器13出口与室内用换热器3的入口相连，所述室内用换热器3的出口与电磁四通阀6的另一入口d相连，电磁四通阀6另一出口c与汽液分离器7入口相连，汽液分离器7出口与压缩机1的入口相连，所述的闪发中冷器8另一出口通过一电磁阀14与汽液分离器7入口相连。

所述的超低温热泵空调系统，其特征在于：所述的双向两用节流机构4由正向制热节流机构和反向制冷节流机构并联组成，所述正向制热节流机构由一正向单向阀9和制热一次节流元件11串联组成，所述反向制冷节流机构由一制冷节流元件10和一反向单向阀9串联组成，所述的制热二次节流机构5由一反向单向阀9和制热二次节流元件12并联组成。

夏天制冷时，关闭电磁阀14，压缩机1吸入从汽液分离器7分离出低温低压的制冷剂蒸汽，将制冷剂压缩成高温高压气体，经过电磁四通阀6排入室外用换热器2内，制冷剂通过室外用换热器2内的空气放热。冷凝制冷剂成高压液体，经过滤器13单向阀9进入闪发中冷器8(储液器作用)，经过双向两用节流机构4中单向阀9制冷节流元件10，节流降压降温后，进入室内用换热器3，制冷剂在室内换热器3内吸收空气或水的热量，使房间温度降低，蒸发成低压、低温制冷剂蒸汽，经过电磁四通阀6进入汽液分离器7，然后又被压缩机1吸入压缩，这样完成一个制冷循环。

冬天制热时，当室外环境温度高于零度时，关闭电磁阀14，压缩机1吸入从汽液分离器7分离出低温低压的制冷剂蒸汽，将制冷剂压缩成高温高压气体，经过电磁四通阀6进入室内用换热器3内，制冷剂通过室内用换热器3内空气或水放热，使房间温度升高，冷凝制冷剂成高压液体，经过滤器13、双向两用节流机构4中单向阀9、制热一次节流元件11，节流成中压制冷剂进入闪发中冷器8再经过制热二次节流机构5节流降压降温后，进入室外换热器2，制冷剂在室外换热器2内吸收室外空气的热量，蒸发成低压低温制冷剂蒸汽，经过电磁四通阀6进入汽液分离器7，然后又被压缩机1吸入压缩，这样完成一个制热循环。

冬天制热时，当室外环境温度低于或等于零度时，开启电磁阀14，压缩机1吸入从汽液分离器7分离出低温的制冷剂蒸汽，将制冷剂压缩成高温高压气体，经过电磁四通阀6进入室内用换热器3内，制冷剂通过室内用换热器3内空气或水放热，使房间温度升高，冷凝制冷剂成高压液体经过滤器13、双向两用节流机构4中单向阀9、制热一次节流元件11节流成中压液体进入闪发中冷器8，在这种中压下闪发中冷器8内一些液体制冷剂蒸发为制冷剂气体，气体经过电磁阀14和来自室外换热器2出来的蒸汽混合，进入汽液分离器7，闪发中冷器8内余下的制冷剂则被冷却为中压中温的过冷液体，再经过制热二次节流元件12节流降压降温后，进入室外换热器2，制冷剂在室外换热器2内吸收室外空气的热量，蒸发成低压低温制冷剂蒸汽，经过电磁四通阀6和闪发中冷器8蒸发出来中压制冷剂气体混合进入汽液分离器7，然后又被压缩机1吸入压缩，这样又完成一个制热循环。

超低温热泵空调系统，在正常工况下与普通热泵空调系统相同，进行制冷、制热运行，在低温工况制热循环时，从室内换热器出来的制冷剂液体进行初步节流，一些制冷剂液体被气化从而使余下制冷剂液体被冷却，改善主循环制冷剂过冷度，利用闪发中冷器喷射制冷剂蒸汽，使压缩机吸气量增加，有助于增加主循环中制冷剂流量，从而增加制热量，吸入更多制冷剂气体，冷却压缩机，所以压缩机排气温度较低，吸入中压制冷剂气体，所以压缩机压缩比较低。本发明结构简单，制造容易，造价低廉，高效节能，运行更加稳定可靠。

为了更好的充分利用图1中的原理：1)我们可在图1的基础上，把双向两用节流机构4中制冷用节流元件10改为制冷节流毛细管15，制热一次节流元件11改为制热一次节流毛细管16，把制热二次节流机构5中制热二次节流元件12改为制热二次节流毛细管17，从而组成了图2分体式超低温热泵空调系统；2)我们可在图1的基础上，把双向两用节流机构4中制冷用节流元件10改为制冷节流膨胀阀或节流孔板18，制热一次节流元件11改为制热一次节流膨胀阀或节流孔板19，把制热二次节流机构5中制热二次节流元件12改为制热二次节流膨胀阀或节流孔板20，把室内换热器3改为室内水冷换热器，在室内水冷换热器水入口接入水泵21，从而组成了图3超低温热泵中央空调系统。双向两用节流机构4和制热二次节流机构5可以用电子膨胀阀代替。

Claims

1.一种超低温热泵空调系统，由压缩机、电磁四通阀、室外用换热器、节流机构、闪发中冷器、室内用换热器、气液分离器组成，其特征在于：所述的压缩机的出口通过管路与电磁四通阀一入口a相连，电磁四通阀一出口b与室外用换热器入口相连，所述室外用换热器出口与过滤器入口相连，过滤器出口与制热二次节流机构入口相连，制热二次节流机构出口与闪发中冷器的入口相连，所述的闪发中冷器的一出口与双向两用节流机构入口相连，双向两用节流机构的出口与另一过滤器入口相连，另一过滤器出口与室内用换热器的入口相连，所述室内用换热器的出口与电磁四通阀的另一入口d相连，电磁四通阀另一出口c与汽液分离器入口相连，汽液分离器出口与压缩机的入口相连，所述的闪发中冷器另一出口通过一电磁阀与汽液分离器入口相连。

2.根据权利要求1所述的超低温热泵空调系统，其特征在于：所述的双向两用节流机构由正向制热节流机构和反向制冷节流机构并联组成，所述正向制热节流机构由一正向单向阀和制热一次节流元件串联组成，所述反向制冷节流机构由一制冷节流元件和一反向单向阀串联组成，所述的制热二次节流机构由一反向单向阀和制热二次节流元件并联组成。