CN101672500A - 新型空气源热泵空调 - Google Patents

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Abstract

一种新型空气源热泵空调，它包括有由制冷压缩机、四通换向阀、第一换热器、膨胀阀和第二换热器组成的空气源热泵，在第二换热器的二次端串联有风机盘管和空调循环水泵构成空调采暖、制冷输出回路，与第一换热器相配置有喷淋液式空气换热装置，该喷淋液式空气换热装置主要由串联在第一换热器一次端并构成喷淋液循环回路的喷淋罐、防冻液储罐与清水储罐及喷淋液循环泵组成。本发明具有性价比和能效比高的特点，并且适合制造成大型机组应用于大型建筑作为空气源热泵空调。

Description

新型空气源热泵空调
技术领域
本发明涉及一种新型空气源热泵空调。
背景技术
目前的空气源热泵空调，采用风机和翅片蛇形盘管表冷换热器与空气换热，该换热器冬季作为蒸发器吸收外界空气中的热量，夏季作为冷凝器将室内热量排放至室外空气中，实现空调运行，具有结构简单、安装方便、制热时不需要外部供热设备的特点。但是采用上述表冷式空气换热器的空气源热泵空调，由于夏季制冷运行时表冷式空气换热器的散热效果差，存在制冷效率低、能耗高的问题；而在冬季制热运行时又由于表冷式空气换热器表面易结霜，需要频繁地化霜，因此存在着化霜运行需消耗大量热能造成热能浪费的问题。另外，目前的空气源热泵空调的表冷式空气换热器与制冷压缩机间的连接距离不能太远，否则压缩机的排气阻力增大，工作效率下降，因此现有技术的空气源热泵空调均采用将表冷式换热器与制冷压缩机及制冷配件组装在一个壳体内的结构，整体安装在室外，虽然制冷剂管道和配件等作保温处理，但不可避免地存在能量的耗散，也会降低空调的工作效率。再有由表冷式换热器的结构决定了其无法制成大容量的换热器，致使目前的空气源热泵空调难以制造成大型机组，现有技术采用多台空气源热泵并联组成一个庞大的空调机组群应用于大型建筑，而这种相互并联的空调系统，存在着系统难以合理匹配的问题，致使整个空调系统能效比低下。还有，目前的表冷换热器式空气源热泵空调的相对造价较高，因此难以作为大型建筑的空调系统推广使用。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种性价比和能效比高，适合制造成大型空调机组应用于大型建筑的新型空气源热泵空调。
实现上述目的的技术方案是：一种新型空气源热泵空调，它包括有由依次连接的制冷压缩机、四通换向阀、第一换热器、膨胀阀和第二换热器组成的空气源热泵，在第一换热器的二次端串联有风机盘管和空调循环水泵构成空调采暖、制冷输出回路，与第一换热器相配置有喷淋液式空气换热装置，该喷淋液式空气换热装置具有串联在第一换热器的一次端并构成喷淋液循环回路的喷淋罐、防冻液储罐与清水储罐及喷淋液循环泵，所述的喷淋罐内设置有喷淋头，在喷淋罐内于上端位置装配有风机，在喷淋罐的下部设置有进风口和补液阀门，所述的防冻液储罐和清水储罐分别置于喷淋罐的下方，在所述的喷淋液循环回路中装配有防冻液喷淋与清水喷淋转换阀门以及使流经第一换热器一次端的喷淋液与流经其二次端的制冷剂保持逆向流动的逆流换热转换阀门。
本发明的技术方案还包括：与所述的防冻液储罐相配置有防冻液原料储罐，该防冻液原料储罐与防冻液储罐经装配防冻液配比循环泵的管路和装配防冻液配比控制阀门的管路相连接。
本发明利用喷淋液式空气换热装置替代表冷式空气换热器实现热泵制冷剂与空气换热，冬季利用喷淋液式空气换热装置从空气中提取低温热量，将空气低温热量转换成低温喷淋液体的热量，再由低温喷淋液体与热泵制冷剂换热，为空气源热泵空调提供热能；夏季通过换热器将空气源热泵制冷剂热量传递给喷淋液体，再通过喷淋液式空气换热装置将喷淋液体中的热量散发到空气中，实现空气源热泵空调的制冷运行。
本发明解决了现行的空气源热泵空调在夏季制冷运行时表冷式空气换热器散热效果差及在冬季制热运行时需要化霜的问题，从而使空气源热泵空调的制冷和制热效率大大提高，能耗大大降低，同时又使空气换热装置与制冷压缩机及制冷配件便于分体安装，即空气换热装置安装在室外，制冷压缩机等机组安装在室内，并且可以按制冷压缩机的制冷量匹配制造成大容量机组，应用于大型建筑作为空气源热泵空调。
本发明与现行的空气源热泵空调相比较还具有造价相对较低的特点。
附图说明
图1是本新型空气源热泵空调结构示意图；
图2是本新型空气源热泵空调又一实施例结构示意图。
具体实施方式
结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
如附图1，本新型空气源热泵空调包括有由依次连接的制冷压缩机1，四通换向阀2、第一换热器3、膨胀阀4和第二换热器5组成的空气源热泵，在第二换热器5的二次端串联有风机盘管6和空调循环水泵7构成空调采暖、制冷输出回路，与第一换热器相配置有喷淋液式空气换热装置8，该喷淋液式空气换热装置具有串联在第一换热器3的一次端并构成喷淋液循环回路的喷淋罐9、防冻液储罐13与清水储罐14及喷淋液循环泵19，所述的喷淋罐9内设置有喷淋头12，在喷淋罐9内于上端位置装配有风机10，在喷淋罐9的下部设置有进风口11和补液阀门20，所述的防冻液储罐13和清水储罐14分别置于喷淋罐9的下方，在所述的喷淋液循环回路中装配有防冻液喷淋与清水喷淋转换阀门15、16、17和18以及使流经第一换热器3一次端的喷淋液与流经其二次端的制冷剂保持逆向流动的逆流换热转换阀门21、22、23和24。
如附图2，本发明在喷淋液式空气换热装置8中装配有防冻液原料储罐25，该防冻液原料储罐25与防冻液储罐13经装配防冻液配比循环泵26的管路和装配防冻液配比控制阀门27的管路相连接。
本发明的防冻液可以采用盐水溶液或乙二醇溶液。采用盐水溶液时，喷淋液循环泵19可并联两个并分别装配通断阀门，一个普通泵用于清水循环，另外一个采用防腐泵用于盐水溶液循环使用。
本发明的工作原理如下：
冬季制热运行时，喷淋液应按当地最低气温配比成盐水溶液或乙二醇溶液。其空调系统的运行为：制冷压缩机1排出的高温制冷剂气体经四通换向阀2虚线通路至第二换热器5的一次端，将冷凝热量通过其二次端传递至空调采暖输出回路，进行空调采暖。冷凝后的制冷剂液体经膨胀阀4节流后至第一换热器3的二次端蒸发吸收其一次端防冻液中的热量，过冷的防冻液经喷淋头12成雾状喷出与从喷淋罐9下部进风口11进入的空气进行换热，被防冻液吸热后的过冷空气通过喷淋罐上端的风机10排入大气，换热后的防冻液进入防冻液储罐13并通过喷淋液循环泵19重复上述喷淋液循环。
夏季制冷运行时，喷淋液应换成自来水。其空调系统的运行为：制冷压缩机1排出的高温制冷剂气体经四通换向阀2的实线通路至第一换热器3的二次端，将冷凝热量传递给其一次端的冷却水，过热的冷却水经喷淋头12成雾状喷出与从喷淋罐9下部进风口11进入的空气进行热交换，过热的空气通过喷淋罐9上端的风机10排入大气，过冷的冷却水进入清水储罐14，之后通过喷淋液循环泵19重复上述喷淋液冷却循环。
上述喷淋液循环的冬季防冻液喷淋与夏季清水喷淋的转换通过阀门15、16、17和18的相互通断控制完成。流经换热器3一次端的喷淋液与流经其二次端的制冷剂的逆向流动换热控制通过阀21、22、23和24的相互通断来完成。
本发明可通过设置于喷淋罐9上的补液阀门20实现喷淋液的添加补充。本发明的防冻液配制与浓度调整可利用装配的防冻液原料储罐系统自动完成。

Claims (2)

1、一种新型空气源热泵空调，包括有由依次连接的制冷压缩机(1)、四通换向阀(2)、第一换热器(3)、膨胀阀(4)和第二换热器(5)组成的空气源热泵，在第二换热器(5)的二次端串联有风机盘管(6)和空调循环水泵(7)构成空调采暖、制冷输出回路，其特征是：与第一换热器(3)相配置有喷淋液式空气换热装置(8)，该喷淋液式空气换热装置具有串联在第一换热器(3)的一次端并构成喷淋液循环回路的喷淋罐(9)、防冻液储罐(13)与清水储罐(14)及喷淋液循环泵(19)，所述的喷淋罐(9)内设置有喷淋头(12)，在喷淋罐(9)内于上端位置装配有风机(10)，在喷淋罐(9)的下部设置有进风口(11)和补液阀门(20)，所述的防冻液储罐(13)和清水储罐(14)分别置于喷淋罐(9)的下方，在所述的喷淋液循环回路中装配有防冻液喷淋与清水喷淋转换阀门(15)、(16)、(17)和(18)以及使流经第一换热器(3)一次端的喷淋液与流经其二次端的制冷剂保持逆向流动的逆流换热转换阀门(21)、(22)、(23)和(24)。
2、根据权利要求1所述的新型空气源热泵空调，其特征是：与防冻液储罐(13)相配置有防冻液原料储罐(25)，该防冻液原料储罐(25)与防冻液储罐(13)经装配防冻液配比循环泵(26)的管路和装配防冻液配比控制阀门(27)的管路相连接。
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