CN101788172B - 一种蓄能空调机组及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种蓄能空调机组及其工作方法,可解决现有技术的不足之处,具备安装灵活、小型化等优点,通过控制不同阀门的开关组合,该空调机组可以实现常规制冷、常规制热、蓄冷、释能制冷四种运行模式的切换,且保证机组可靠运行并达到最佳节能效果。所述蓄能空调机组,包括有:控制系统、室外机组、室内机组、蓄能装置、以及连接于室外机组、室内机组、和蓄能装置之间的多条冷媒管道;冷媒在冷媒管道内循环流动;室外机组包括有:压缩机、室外换热器、以及节流装置;节流装置包括有阀门组件一和阀门组件二;所述阀门组件一由电子膨胀阀一和单向阀一并联组成;所述阀门组件二由单向阀二、电磁阀一、及电子膨胀阀二并联组成。
Description
技术领域
本发明属于制冷空调技术领域,具体涉及蓄能空调机组的系统设计技术。
背景技术
冰蓄冷技术是一项投资较少、见效快的调荷措施,能有效缓解国家电力供应的紧张程度。目前国内开展的冰蓄冷相关项目基本为大型中央空调项目,采用的冰蓄冷形式多种多样。但由于大型中央空调冰蓄冷与常规空调系统相比,蓄冰系统设备庞大,占地空间大、设备数量增加,投资增大,各种供冷蓄冷管路复杂,控制困难,而且施工量大,在国内推广过程中,受到一定的限制,影响冰蓄冷技术在我国的进一步发展。
现有技术中的小型冰蓄冷机组的空调机组由室外机组、室内机组和带阀门组件的冰蓄冷机组组成。虽然该空调机组具备安装灵活、小型化等众多优点,但这种冰蓄冷空调系统的不足之处在于:
1)在制冷或制热模式下在蓄能桶中的换热盘管内会存留不定量的制冷剂和润滑油,造成系统运行的制冷剂和润滑油量很难达到最佳状态,影响系统运行;
2)蓄冰模式的回气接入点处于四通阀和室内机之间,在制热模式下必须在制冰电磁阀后加装单向阀防止高温高压的制冷剂反向泄漏:此结构设计复杂、可靠性差、蓄冰模式下的系统流动阻力加大;
3)各种阀门整合成独立的组件,不方便生产运输,更不方便控制和产品认证等;
4)为实现各种模式转换需要电磁阀数量较多,并且由于现有电磁阀关闭后通常会出现反向泄漏问题,因此还必须采用单向阀与电磁阀串连使用,以防止制冷剂从关闭的电磁阀处反向泄漏,影响系统稳定运行。
因此,需要提供一种能解决以上不足之处的蓄能空调机组。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蓄能空调机组及其工作方法,可解决现有技术的不足之处,具备安装灵活、小型化等优点,通过控制不同阀门的开关组合,该空调机组可以实现常规制冷、常规制热、蓄冷、释能制冷四种运行模式的切换,且保证机组可靠运行并达到最佳节能效果。
本发明是通过以下技术方案来实现的:
一种蓄能空调机组,包括有:控制系统、室外机组、室内机组、蓄能装置、以及连接于所述室外机组、室内机组、和蓄能装置之间的多条冷媒管道;冷媒在所述冷媒管道内循环流动;所述室外机组包括有:压缩机、室外换热器、以及节流装置;其中,所述节流装置包括有阀门组件一和阀门组件二;所述阀门组件一由电子膨胀阀一和单向阀一并联组成;所述阀门组件二由单向阀二、电磁阀一、及电子膨胀阀二并联组成。
所述阀门组件一和阀门组件二之间连接有储液罐,所述阀门组件一连接储液罐的端口一,所述阀门组件二连接储液罐的端口二。
所述室外机组包括有四通阀,所述四通阀的端口一连接室内机组,端口二连接室外换热器,端口三连接压缩机排气管、端口四连接蓄能装置。
所述蓄能装置与四通阀端口四之间设置有电磁阀二;所述蓄能装置的另一端与所述阀门组件二连接。
所述压缩机的低压端连接有气液分离器,所述气液分离器的入口端与蓄能装置连接。
所述室内机组包括有一台或一台以上的室内机,各室内机均自带独立的电子膨胀阀;各室内机采用并联的方式连接;所述室外机组包括有两根冷媒管道与室内机组连接,所述两根冷媒管道在所述室外机组内分别连接四通阀的端口一和电磁阀二。
所述蓄能装置包括有:保温结构、换热盘管、制冷剂分配器及固定结构。
蓄能空调机组的工作方法,其中,包括常规制冷、常规制热、蓄冷、释能制冷四种运行模式;各种运行模式的阀门控制状态如表1:
表1.各运行模式下的阀门开关状态
模式 | 电子膨胀阀一110 | 电磁阀一106 | 电子膨胀阀二108 | 电磁阀二104 | 电子膨胀阀三203或电子膨胀阀四204 |
制冷 | / | 开 | / | 关 | 自动 |
制热 | 自动 | / | / | 关 | 自动 |
蓄冷 | / | 关 | 自动 | 开 | / |
释能制冷 | / | 开 | / | 关 | 自动 |
注:“/”表示阀门的开关对系统运行的影响不大,开或者关都可以。
综上,本发明的有益效果是:
本发明的一种蓄能空调机组,室外机组、室内机组和蓄能装置之间通过管路相连接,形成蓄能空调系统。通过控制不同阀门的开关组合,从而实现常规制冷、常规制热、蓄冷、释能制冷四种运行模式的运行,各种模式下制冷剂都必须经过蓄能装置,可解决蓄能装置内制冷剂和润滑油的存留问题。在蓄冷模式中,蓄能装置中出来的低压制冷剂蒸汽经过电磁阀二后直接返回到四通阀的低压回气口后面,故此电磁阀不需串连单向阀以防止制冷剂反向泄漏,简化结构,减少系统阻力;可解决制冷剂从电磁阀反向泄漏的问题。
本技术方案采用电磁阀仅为两个,并且不需要在电磁阀上串连单向阀使用,可以有效的简化系统结构,降低系统阻力,提高系统可靠性。
在制冷系统方面把各种制冷剂换向阀门整合到室外机组中,方便生产、运输、控制和维修、产品认证等;
蓄能装置在电网低谷时期作为蒸发器蓄冷,用电高峰期作为冷凝器的过冷器,即冷媒经过冷凝器换热后,再进入蓄能装置,进行二次换热提高过冷度,改善整个系统性能,增加制冷量,减少空调用电量,实现电力负荷“移峰填谷”的作用。
附图说明
图1是本发明一种蓄能空调机组的结构示意图;
图2是本发明一种蓄能空调机组的制冷和释能制冷模式下的系统流程图;
图3是本发明一种蓄能空调机组的制热模式下的系统流程图;
图4是本发明一种蓄能空调机组的蓄冷模式下的系统流程图。
附图标记说明:
100、室外机组,101、室外换热器,102、压缩机,103、四通阀,104、电磁阀二,105、气液分离器,106、电磁阀一,107、单向阀二,108、电子膨胀阀二,109、储液罐,110、电子膨胀阀一,111、单向阀一,200、室内机组,201、室内换热器,202、室内换热器,203、电子膨胀阀三,204、电子膨胀阀四,300蓄能装置。
具体实施方式
本发明公开一种蓄能空调机组,如图1所示,包括有:控制系统、室外机组100、室内机组200、蓄能装置300、以及连接于所述室外机组100、室内机组200、和蓄能装置300之间的多条冷媒管道;冷媒在所述冷媒管道内循环流动;所述室外机组100包括有:压缩机102、室外换热器101、以及节流装置;其中,所述节流装置包括有阀门组件一和阀门组件二;所述阀门组件一由电子膨胀阀一110和单向阀一111并联组成;所述阀门组件二由单向阀二107、电磁阀一106、及电子膨胀阀二108并联组成。
所述阀门组件一和阀门组件二之间连接有储液罐109,所述阀门组件一连接储液罐109的端口,所述阀门组件二连接储液罐的端口二。
所述室外机组包括有四通阀103,所述四通阀103的端口一连接室内机组200,端口二连接室外换热器101,端口三连接压缩机102排气管、端口四连接蓄能装置300。
所述蓄能装置300与四通阀103端口四之间设置有电磁阀二104;所述蓄能装置300的另一端与所述阀门组件二连接。
所述压缩机102的低压端连接有气液分离器105,所述气液分离器105的入口端与蓄能装置300连接。
所述室内机组200包括有一台或一台以上的室内机,各室内机均自带独立的电子膨胀阀;各室内机采用并联的方式连接;所述室外机组100包括有两根冷媒管道与室内机组200连接,所述两根冷媒管道在所述室外机组100内分别连接四通阀103的端口一和电磁阀二。
所述蓄能装置300包括有:保温结构、换热盘管、制冷剂分配器及固定结构。
具体实施方式:
参见图1,本发明涉及的蓄能空调机组,其包括室外机组、若干台并联的室内机组和蓄能装置。该室外机组包括压缩机、四通阀、室外换热器、电子膨胀阀一110和单向阀一111并联组成的阀门组件一、单向阀二107及电磁阀一106与电子膨胀阀二108并联的阀门组件二、电磁阀二104,还包括储液罐109和气液分离器105等辅助性设备。
所述室内机组200包括有室内机一和室内机二;所述室内机一包括有室内换热器201、以及与室内换热器201串联连接的电子膨胀阀三203;所述室内机二包括有室内换热器202、以及与室内换热器202串联连接的电子膨胀阀四204。
这些设备和零部件通过各种不同规格形状的管路相互连接。
通过控制不同阀门的开启组合,从而实现常规制冷、常规制热、蓄冷、释能制冷四种运行模式的运行,各种模式下制冷剂都必须经过蓄能装置。在蓄冷模式中,蓄能装置内出来的低压制冷剂蒸汽经过电磁阀104后直接返回到四通阀的低压回气口后面进入气液分离器。
蓄能装置在电网低谷时期作为蒸发器蓄冷;用电高峰期作为冷凝器的过冷器,即冷媒经过冷凝器换热后,再进入蓄能装置,进行二次换热提高过冷度,改善整个系统性能,增加制冷量,减少空调用电量。
蓄能空调机组的工作方法,其中,包括常规制冷、常规制热、蓄冷、释能制冷四种运行模式:
各种运行模式的阀门控制状态如表1和表2所示:
表1.各运行模式下的阀门开关状态(通用)
模式 | 电子膨胀阀一110 | 电磁阀一106 | 电子膨胀阀二108 | 电磁阀二104 | 电子膨胀阀三203或电子膨胀阀四204 |
制冷 | / | 开 | / | 关 | 自动 |
制热 | 自动 | / | / | 关 | 自动 |
蓄冷 | / | 关 | 自动 | 开 | / |
释能制冷 | / | 开 | / | 关 | 自动 |
注:“/”表示阀门的开关对系统运行的影响不大,开或者关都可以。
表2.各运行模式下的阀门开关状态(制冷剂流通阻力最小)
模式 | 电子膨胀阀一110 | 电磁阀一106 | 电子膨胀阀二108 | 电磁阀二104 | 电子膨胀阀三203或电子膨胀阀四204 |
制冷 | 全开 | 开 | 全开 | 关 | 自动 |
制热 | 自动 | 开 | 全开 | 关 | 自动 |
蓄冷 | 全开 | 关 | 自动 | 开 | 全开 |
释能制冷 | 全开 | 开 | 全开 | 关 | 自动 |
表1为通用系统流程,表2的阀门组合是表1中的一种特例,可以提高相应流通节点处的流通面积,减小制冷剂的流通阻力。通过以上阀门的控制可以实现蓄能空调机组四种运行模式的自由切换和蓄能装置内储存冷量的最佳利用。按照表2中各阀门的开关状态,四种运行模式下的机组系统流程图2、3、4所示,其中由于制冷和释能制冷模式的系统流程相同,所以均采用图2来表示。
从表2阀门状态的组合中可以看出,电磁阀一106采用断电常开型电磁阀、电磁阀二104采用断电常闭型电磁阀有利于减少阀门的开关,提高阀门的使用寿命,并且可以降低多数模式下的耗电量。
本发明所采用的室内外机组可以是各种形式的直接蒸发式制冷系统;而蓄能装置内可以采用各种形式的沉浸式换热盘管,换热盘管沉浸于某种液体之中,该液体并不限于众所周知的水、乙二醇水溶液等;显然,本发明所提到的蓄冷形式包括显热蓄冷和潜热蓄冷。
上述所列具体实现方式为非限制性的,对本领域的技术人员来说,在不偏离本发明范围内,进行的各种改进和变化,均属于本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种蓄能空调机组,包括有:控制系统、室外机组(100)、室内机组(200)、蓄能装置(300)、以及连接于所述室外机组(100)、室内机组(200)、和蓄能装置(300)之间的多条冷媒管道;冷媒在所述冷媒管道内循环流动;所述室外机组(100)包括有:压缩机(102)、室外换热器(101)、以及节流装置;其特征在于:所述节流装置包括有阀门组件一和阀门组件二;所述阀门组件一由电子膨胀阀一(110)和单向阀一(111)并联组成;所述阀门组件二由单向阀二(107)、电磁阀一(106)、及电子膨胀阀二(108)并联组成;所述阀门组件一和阀门组件二之间连接有储液罐(109),所述阀门组件一连接储液罐(109)的端口一,所述阀门组件二连接储液罐的端口二。
2.根据权利要求1所述的一种蓄能空调机组,其特征在于:所述室外机组包括有四通阀(103),所述四通阀(103)的端口一连接室内机组(200),端口二连接室外换热器(101),端口三连接压缩机(102)排气管、端口四连接蓄能装置(300)。
3.根据权利要求2所述的一种蓄能空调机组,其特征在于:所述蓄能装置(300)与四通阀(103)端口四之间设置有电磁阀二(104);所述蓄能装置(300)的另一端与所述阀门组件二连接。
4.根据权利要求3所述的一种蓄能空调机组,其特征在于:所述压缩机(102)的低压端连接有气液分离器(105),所述气液分离器(105)的入口端与蓄能装置(300)连接。
5.根据权利要求4所述的一种蓄能空调机组,其特征在于:所述室内机组(200)包括有一台以上的室内机,各室内机均自带独立的电子膨胀阀;各室内机采用并联的方式连接;所述室外机组(100)包括有两根冷媒管道与室内机组(200)连接,所述两根冷媒管道在所述室外机组(100)内分别连接四通阀(103)的端口一和电磁阀二(104)。
6.根据权利要求1所述的一种蓄能空调机组,其特征在于:所述蓄能装置(300)包括有:保温结构、换热盘管、制冷剂分配器及固定结构。
7.根据权利要求5所述的一种蓄能空调机组,其特征在于:所述室内机组(200)包括有室内机一和室内机二;所述室内机一包括有室内换热器(201)、以及与室内换热器(201)串联连接的电子膨胀阀三(203);所述室内机二包括有室内换热器(202)、以及与室内换热器(202)串联连接的电子膨胀阀四(204)。
8.根据权利要求3所述的一种蓄能空调机组,其特征在于:所述电磁阀一(106)采用断电常开型电磁阀、电磁阀二(104)采用断电常闭型电磁阀。
9.根据权利要求1所述的一种蓄能空调机组,其特征在于:所述蓄能装置(300)内采用沉浸式换热盘管,所述换热盘管沉浸于液体之中。
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