CN101532745B - 节能型全功能制冷循环系统 - Google Patents

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Abstract

一种节能型全功能制冷循环系统，由室内机组和室外机组组成，室外机组包括：压缩机、室外换热器、制热膨胀阀、单向阀、制热干燥过滤器、贮液器、汽液分离器和管接头；室内机组包括：送风机、电磁阀B、电磁阀A、制冷干燥过滤器、制冷膨胀阀B、单向阀B、室内换热器B、单向阀A、制冷膨胀阀A、室内换热器A、电磁阀C、四通换向阀。本发明的制冷循环系统在节能运行的情况下能够满足国家标准规定的控制精度要求。通过部分工况的节能运行可较大幅度节约加热能耗，提高了制热季节能效比和全年性能系数，具有重要的实用价值。

Description

节能型全功能制冷循环系统
技术领域
本发明涉及一种空调系统，尤其是节能型恒温恒湿机组，具体地说是一种节能型全功能制冷循环系统，它适用于恒温恒湿机、调温除湿机和其他需要进行制冷、制热和除湿运行的空气调节设备。
背景技术
随着现代科学技术的发展，恒温恒湿机在医院、制药行业、食品行业、电子行业、通信行业和军事工程等领域得到广泛使用。由于恒温恒湿机是一种能耗很高的设备，随着恒温恒湿机使用量的快速增长，恒温恒湿机的耗电量也越来越大。对提高恒温恒湿机的能效比降低运行能耗是制冷空调行业一贯追求的目标。
目前的恒温恒湿机所采用的制冷系统见附图1所示，室外机组由压缩机、冷凝器、贮液器、管接头组成；室内机组由干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器、送风机、汽液分离器构成制冷循环系统。由以上部件组成的制冷系统恒温恒湿机运行中只能完成制冷运行，只满足恒温恒湿机的降温运行。当恒温恒湿机进行除湿升温运行时，在制冷系统除湿运行的同时电加热进行升温加热此时制冷显热和电加热在做冷热平衡的无用功耗，且能耗很大。当恒温恒湿机进行升温运行时，完全依靠电加热(或其他热源)对环境进行加热升温，其能耗也是很高的。
上述问题是恒温恒湿机能耗高能效比低的主要原因，迫切需要加以解决，以全面提高恒温恒湿机的能效比和运行效率降低能耗。
发明内容
本发明的目的是针对现有的恒温恒湿机能耗高、能效比低的问题，设计一种能有效提高恒温恒湿机能效比和运行效率的节能型全功能制冷循环系统，以实现在同一制冷循环系统中完成制冷、制热和调温除湿三种功能，满足恒温恒湿机的大部分功能需要，改善目前恒温恒湿机能效比和运行效率，能耗高的缺点。
本发明的技术方案是：
一种节能型全功能制冷循环系统，包括室内机组和室外机组，室内机组23和室外机组24通过气体管线21和液体管线22相连，其特征是所述的室外机组24主要由压缩机1、室外换热器2、汽液分离器7、制热膨胀阀3、单向阀C4、制热干燥过滤器5和四通换向阀20，所述压缩机1的输出端与四通换向阀20的一个输入端相连，所述四通换向阀20的三个输出端分别与室外换热器2、汽液分离器7及连接室外机组24和室内机组23的气体管线21的输入端相连，汽液分离器7的输出端与压缩机1的输入端相连，制热膨胀阀3、制热干燥过滤器5及贮液器6依次串接在连接室外机组24与室内机组23的液体管线22上，单向阀C4并接在制热膨胀阀3的进口端与出口端上；所述的室内机组23包括电磁阀B10、电磁阀A11、制冷干燥过滤器12、制冷膨胀阀B13、单向阀B14、室内换热器B15、单向阀A16、制冷膨胀阀A17、室内换热器A18和电磁阀C19，电磁阀A11和制冷干燥过滤器12串接在连接室内机组23和室外机组24的液体管线22上，制冷干燥过滤器12的输出端一方面同时与单向阀A16及单向阀B14的正向输入端相连，另一方面同时与制冷膨胀阀B13及制冷膨胀阀A17的一端相连，单向阀A16及单向阀B14的单向输出端分别与室内换热器A18及室内换热器B15相连，制冷膨胀阀B13及制冷膨胀阀A17的另一端分别与室内换热器B15及室内换热器A18相连，连接内机组23和室外机组24的气体管线21也同时与室内换热器B15及室内换热器A18相连，所述的电磁阀C19安装在室内换热器B15的气体管线上，所述的电磁阀B10并接在电磁阀A11和电磁阀C19的进口端之间。
在连接压缩机1和四通换向阀20的管道上分别安装有低压开关25、高压开关26和排气温控开关27。
在连接室内机组23和室外机组24的气体管线21及液体管线22上均安装有相应的管接头8。
所述的室内机组23还包括送风机9。
所述的室内换热器B15和室内换热器A18均是具有制冷剂进出口互换的双向流动性能和具有蒸发器和冷凝器功能的表面式空气-制冷剂换热器。
所述的室外换热器2是风冷换热器或水冷换热器。
本发明的有益效果：
1.本制冷循环系统进行调温除湿运行时，若因环境温度较低需要同时加热补偿时，本制冷循环系统内的制冷剂再加热器可提供加热补偿，本系统室内机的两个换热器分别进行除湿、加热运行无须起动电加热器。仅制冷系统进行除湿运行就可以达到除湿、升温的功能，使本制冷循环系统进行恒温除湿运行。本制冷循环系统能效比高，能耗低，完全省去了电加热器的耗功，实现了恒温恒湿机节能运行。
2.当制冷循环系统进行加热运行或加热加湿运行时，本制冷循环系统可进行调温热泵制热运行，而无须起动电加热器。其制热效率比电加热高3.5倍左右，节能效果明显，实现了恒温恒湿节能升温运行。
3.当制冷循环系统进行制冷运行时，A和B两个室内换热器同时进行制冷运行。蒸发器面积的增大可有效提高能效比降低功耗。
4.本发明的制冷循环系统在节能运行的情况下能够满足国家标准规定的控制精度要求。通过部分工况的节能运行可较大幅度节约加热能耗，提高了制热季节能效比和全年性能系数，具有重要的实用价值。
下表是本发明的节能型全功能制冷循环系统与现有的恒温恒湿机组节能效果对比表。
  序号   运行工况   现有技术能耗kW   本发明能耗kW   节能比例％
  1   升温除湿   100   50   50
  2   加热升温   100   30   70
  序号   运行工况   现有技术能耗kW   本发明能耗kW   节能比例％
  3   综合计算   100   66   34
说明：1.以上能耗均按电加热器加热；2.节能量随环境条件变化而改变。
附图说明
图1是现有的恒温恒湿机组的组成结构示意图。
图2是本发明的节能型全功能制冷循环系统组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图2所示。
一种节能型全功能制冷循环系统，包括室内机组23和室外机组24，室内机组23和室外机组24通过气体管线21和液体管线22相连，所述的室外机组24主要由压缩机1、室外换热器2(可采用风冷换热器或水冷换热器)、汽液分离器7、制热膨胀阀3、单向阀C4、制热干燥过滤器5和四通换向阀20，所述压缩机1的输出端与四通换向阀20的一个输入端相连，所述四通换向阀20的三个输出端分别与室外换热器2、汽液分离器7及连接室外机组24和室内机组23的气体管线21的输入端相连，汽液分离器7的输出端与压缩机1的输入端相连，制热膨胀阀3、制热干燥过滤器5及贮液器6依次串接在连接室外机组24与室内机组23的液体管线22上，单向阀C4并接在制热膨胀阀3的进口端与出口端上；所述的室内机组23包括电磁阀B10、电磁阀A11、制冷干燥过滤器12、制冷膨胀阀B13、单向阀B14、室内换热器B15(可采用具有制冷剂进出口互换的双向流动性能和具有蒸发器和冷凝器功能的表面式空气-制冷剂换热器)、单向阀A16、制冷膨胀阀A17、室内换热器A18(可采用具有制冷剂进出口互换的双向流动性能和具有蒸发器和冷凝器功能的表面式空气-制冷剂换热器)、电磁阀C19和送风机9，电磁阀A11和制冷干燥过滤器12串接在连接室内机组23和室外机组24的液体管线22上，制冷干燥过滤器12的输出端一方面同时与单向阀A16及单向阀B14的正向输入端相连，另一方面同时与制冷膨胀阀B13及制冷膨胀阀A17的一端相连，单向阀A16及单向阀B14的单向输出端分别与室内换热器A18及室内换热器B15相连，制冷膨胀阀B13及制冷膨胀阀A17的另一端分别与室内换热器B15及室内换热器A18相连，连接内机组23和室外机组24的气体管线21也同时与室内换热器B15及室内换热器A18相连，所述的电磁阀C19安装在室内换热器B15的气体管线上，所述的电磁阀B10并接在电磁阀A11和电磁阀C19的进口端之间。
具体实施时，为了提高控制的准确性，可在连接压缩机1和四通换向阀20的管道上分别安装有低压开关25、高压开关26和排气温控开关27。
此外，为了便于拆装，可在连接室内机组23和室外机组24的气体管线21及液体管线22上均安装相应的管接头8。
本发明未涉及部分如电气控制部分及所涉及的零部件选型(包括电磁阀、单向阀、制冷膨胀阀、制热膨胀阀、四通阀、换热器等)均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
本发明的工作原理为：
1、本制冷循环系统进行调温除湿运行时，若因环境温度较低需要同时加热补偿时本制冷循环系统中电磁阀A11和电磁阀C19关闭，电磁阀B10导通。压缩机1排出的制冷剂气体经过室外换热器2降温处理后的制冷剂经过电磁阀B10室内换热器B15的汇集管处进入，在室内换热器B15内冷却放热同时为流经表面的空气加热。经过冷却处理后的制冷剂从室内换热器B15的分液器处流出，经过单向阀B14再经过制冷膨胀阀A17的节流后进入室内换热器A18内蒸发吸热同时为流经表面的空气降温。蒸发吸热后的制冷剂再流回压缩机1。本制冷循环系统内的室内换热器B提供了加热补偿。通过本系统室内机的两个换热器分别进行除湿、加热运行，而无须起动电加热器。仅制冷系统进行除湿运行就可以达到除湿、升温的功能，使本制冷循环系统进行恒温除湿运行。本制冷循环系统能效比高，能耗低，完全省去了电加热器的耗功实现了恒温恒湿机节能运行。
2.当制冷循环系统进行加热运行或加热加湿运行时，本制冷循环系统中电磁阀A11和电磁阀C19导通，电磁阀B10关闭。压缩机1排出的制冷剂气体经过室内换热器A18和室内换热器B降温、同时为流经的空气加热后分别经过单向阀A16和单向阀B14、制冷干燥过滤器12后再经过制热膨胀阀3后进入室外换热器2内蒸发吸取环境大气中的热量，蒸发吸热后的制冷剂再流回压缩机1。本制冷循环系统可进行调温热泵制热运行，而无须起动电加热器。其制热效率比电加热高3.5倍左右，节能效果明显，实现了恒温恒湿节能升温运行。
3.当制冷循环系统进行制冷运行时，本制冷循环系统中电磁阀A11和电磁阀C19导通，电磁阀B10关闭。压缩机1排出的制冷剂气体经过室外换热器2降温处理后的制冷剂，经过电磁阀A11、制冷干燥过滤器12后再分别经过制冷膨胀阀A17和制冷膨胀阀B13进入室内换热器A18和室内换热器B15内蒸发吸热为流经的空气降温、除湿，蒸发吸热后的制冷剂再流回压缩机1。A和B两个室内换热器同时进行制冷运行。蒸发器面积的增大可有效提高能效比降低功耗。

Claims (6)

1.一种节能型全功能制冷循环系统，包括室内机组和室外机组，室内机组(23)和室外机组(24)通过气体管线(21)和液体管线(22)相连，其特征是所述的室外机组(24)主要由压缩机(1)、室外换热器(2)、汽液分离器(7)、制热膨胀阀(3)、单向阀C(4)、制热干燥过滤器(5)和四通换向阀(20)组成，所述压缩机(1)的输出端与四通换向阀(20)的一个输入端相连，所述四通换向阀(20)的三个输出端分别与室外换热器(2)、汽液分离器(7)及连接室外机组(24)和室内机组(23)的气体管线(21)的输入端相连，汽液分离器(7)的输出端与压缩机(1)的输入端相连，制热膨胀阀(3)、制热干燥过滤器(5)及贮液器(6)依次串接在连接室外机组(24)与室内机组(23)的液体管线(22)上，单向阀C(4)并接在制热膨胀阀(3)的进口端与出口端上；所述的室内机组(23)包括电磁阀B(10)、电磁阀A(11)、制冷干燥过滤器(12)、制冷膨胀阀B(13)、单向阀B(14)、室内换热器B(15)、单向阀A(16)、制冷膨胀阀A(17)、室内换热器A(18)和电磁阀C(19)，电磁阀A(11)和制冷干燥过滤器(12)串接在连接室内机组(23)和室外机组(24)的液体管线(22)上；制冷干燥过滤器(12)不与电磁阀A(11)相连的一端一方面同时与单向阀A(16)及单向阀B(14)的单向输出端相连，单向阀A(16)及单向阀B(14)的正向输入端分别与室内换热器A(18)及室内换热器B(15)相连；制冷干燥过滤器(12)不与电磁阀A(11)相连的一端另一方面同时与制冷膨胀阀B(13)及制冷膨胀阀A(17)的一端相连，制冷膨胀阀B(13)及制冷膨胀阀A(17)的另一端分别与室内换热器B(15)及室内换热器A(18)相连；连接室内机组(23)和室外机组(24)的气体管线(21)也同时与室内换热器B(15)及室内换热器A(18)相连，所述的电磁阀C(19)安装在室内换热器B(15)的气体管线上，所述的电磁阀B(10)并接在电磁阀A(11)和电磁阀C(19)的进口端之间。
2.根据权利要求1所述的节能型全功能制冷循环系统，其特征是在连接压缩机(1)和四通换向阀(20)的管道上分别安装有低压开关(25)、高压开关(26)和排气温控开关(27)。
3.根据权利要求1所述的节能型全功能制冷循环系统，其特征是在连接室内机组(23)和室外机组(24)的气体管线(21)及液体管线(22)上均安装有相应的管接头(8)。
4.根据权利要求1所述的节能型全功能制冷循环系统，其特征是所述的室内机组(23)还包括送风机(9)。
5.根据权利要求1所述的节能型全功能制冷循环系统，其特征是所述的室内换热器B(15)和室内换热器A(18)均是具有制冷剂进出口互换的双向流动性能和具有蒸发器和冷凝器功能的表面式空气—制冷剂换热器。
6.根据权利要求1所述的节能型全功能制冷循环系统，其特征是所述的室外换热器(2)是风冷换热器或水冷换热器。
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