CN101793439A - 低温热回收多元热泵空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低温热回收多元热泵空调系统，由压缩机、室内换热器、室外换热器、过冷中冷器、气液分离器、电子膨胀阀、电动阀组成，本发明低温热回收多元热泵空调系统，能在一年四季向需要同时供冷和供热的建筑物提供冷、热源，对房间温度实现灵活调节，将制冷系统的冷凝负荷和蒸发负荷同时利用，大大提高能源利用效率，在冬天低温工况下制热运行时，能正常启动运行并拥有良好制热效果，使热回收多元热泵空调系统不管在北方或南方都可使用。本发明设备投资少，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
一、技术领域
本发明涉及热回收多元热泵空调系统，特别涉及到在室外低温工况下拥有良好制热效果的低温热回收多元热泵空调系统。
二、背景技术
现有的热回收多元热泵空调系统，在室外低温工况下，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供暖方式，这些供暖时需要消耗大量的电力，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，所以需要开发一种设备投资少，减少能源消耗不污染环境，提高系统的能耗比，降低运行费用的低温热回收多元热泵空调系统。
三、发明内容
本发明为一种低温热回收多元热泵空调系统，能在一年四季向需要同时供冷和供热的建筑物提供冷热源，对房间温度实现灵活调节，在冬天室外低温工况下正常启动运行并拥有良好制热效果的低温热回收多元热泵空调系统。
本发明是这样构成的，一种低温热回收多元热泵空调系统，由压缩机、室内换热器、室外换热器、过冷中冷器，气液分离器、电子膨胀阀、电动阀组成，其特征在于：所述的压缩机出口通过阀门分别与室外换热器入口、各室内换热器入口相连，所述的气液分离器通过阀门分别与室外换热器入口、各室内换热器入口、过冷中冷器的出口相连，所述的各室内换热器出口通过各室内电子膨胀阀合并，一路与过冷中冷器内盘管入口相连，另一路通过过冷电子膨胀阀与过冷中冷器入口相连，过冷中冷器内盘管出口通过室外电子膨胀阀与室外换热器出口相连，气液分离器出口与压缩机入口相连。
本发明设备投资少，减少能源消耗，不污染环境，提高系统能效比，降低运行费用。
四、附图说明
图1是低温热回收多元热泵空调系统原理图。
上述图中，1压缩机，2A、2B、2C、2D室内换热器，3室外换热器，5A、5B、5C、5D室内电子膨胀阀，5E室外电子膨胀阀，5F过冷电子膨胀阀，6A至6K电动阀，7气液分离器，8过冷中冷器。
五、具体实施方式
如图1所示一种低温热回收多元热泵空调系统，由压缩机1、室内换热器2、室外换热器3、过冷中冷器8，气液分离器7、电子膨胀阀5、电动阀6组成，其特征在于：所述的压缩机1出口通过阀门6A、6C、6F、6G、6I分别与室外换热器3入口、各室内换热器2A、2B、2C、2D入口相连，所述的气液分离器7通过阀门6B、6D、6F、6H、6K分别与室外换热器3入口、各室内换热器2A、2B、2C、2D入口、过冷中冷器8的出口相连，所述的各室内换热器2A、2B、2C、2D出口通过各室内电子膨胀阀5A、5B、5C、5D合并，一路与过冷中冷器8内盘管入口相连，另一路通过过冷电子膨胀阀5F与过冷中冷器8入口相连，过冷中冷器8内盘管出口通过室外电子膨胀阀5E与室外换热器3出口相连，气液分离器7出口与压缩机1入口相连。
不同季节运转
夏季运转
1.室内换热器(室内机)2A、2B、2C、2D全部供冷各室内换热器制冷剂循环流程：
(2A).压缩机1——电动阀6A(开)——室外换热器3(放热)——室外电子膨胀阀5E(全开)——过冷中冷器8(盘管内)——室内电子膨胀阀5A(节流)——室内换热器2A(制冷)——电动阀6D(开)——气液分离器7——压缩机1。
(2B).压缩机1——电动阀6A(开)——室外换热器3(放热)——室外电子膨胀阀5E(全开)——过冷中冷器(盘管内)——室内电子膨胀阀5B(节流)——室内换热器2B(制冷)——电动阀6F(开)——气液分离器7——压缩机1。
(2C).压缩机1——电动阀6A(开)——室外换热器3(放热)——室外电子膨胀阀5E(全开)——过冷中冷器(盘管内)——室内电子膨胀阀5C(节流)——室内换热器2C(制冷)——电动阀6H(开)——气液分离器7——压缩机1。
(2D).压缩机1——电动阀6A(开)——室外换热器3(放热)——室外电子膨胀阀5E(全开)——过冷中冷器(盘管内)——室内电子膨胀阀5D(节流)——室内换热器2D(制冷)——电动阀6K(开)——气液分离器7——压缩机1。
此时，室外风机运行功率100％，压缩机运行功率100％。
2.室内换热器(室内机)2A、2B、2C多数供冷，室内换热器(室内机)2D少数供热，各室内换热器制冷剂循环流程：
(2A).压缩机1——电动阀6A(开)——室外换热器3(放热)——室外电子膨胀阀5E(全开)——过冷中冷器(盘管内)——室内电子膨胀阀5A(节流)——室内换热器2A(制冷)——电动阀6D(开)——气液分离器7——压缩机1。
(2B).压缩机1——电动阀6A(开)——室外换热器3(放热)——室外电子膨胀阀5E(全开)——过冷中冷器8(盘管内)——室内电子膨胀阀5B(节流)——室内换热器2B(制冷)——电动阀6F(开)——气液分离器7——压缩机1。
(2C、2D).压缩机1——电动阀6I(开)——室内换热器2D(制热)——室内电子膨胀阀5D(调节)——室内电子膨胀阀5C(节流)——室内换热器2C(制冷)——电动阀6H(开)——气液分离器7——压缩机1。
此时，室外风机运行功率75％，压缩机运行功率75％。
春季秋季运转：
3.50％室内换热器(室内机)2A、2B供冷，50％室内换热器(室内机)2C、2D供热时，各室内换热器制冷剂循环流程：
(2A、2C).压缩机1——电动阀6G(开)——室内换热器2C(制热)——室内电子膨胀阀5C(调节)——室内电子膨胀阀5A(节流)——室内换热器2A(制冷)——电动阀6D(开)——气液分离器7——压缩机1。
(2B、2D).压缩机1——电动阀6I(开)——室内换热器2D(制热)——室内电子膨胀阀5D(调节)——室内电子膨胀阀5B(节流)——室内换热器2B(制冷)——电动阀6F(开)——气液分离器7——压缩机1。
此时，室外风机运行功率为0，压缩机运行功率50％。
冬季运转：
4.室内换热器(室内机)2A少数供冷、室内换热器(室内机)2B、2C、2D多数供热时，各室内换热器制冷剂循环流程：
(2A、2B).压缩机1——电动阀6E(开)——室内换热器2B(制热)——室内电子膨胀阀5B(调节)——室内电子膨胀阀5A(节流)——室内换热器2A(制冷)——电动阀6D(开)——气液分离器7——压缩机1。
(2C).压缩机1——电动阀6G(开)——室内换热器2C(制热)——室内电子膨胀阀5C(调节)——过冷中冷器8(盘管内)——室外电子膨胀阀5E(节流)——室外换热器3(吸热)——电动阀6B(开)——气液分离器7——压缩机1。
(2D).压缩机1——电动阀6I(开)——室内换热器2D(制热)——室内电子膨胀阀5D(调节)——过冷中冷器8(盘管内)——室外电子膨胀阀5E(节流)——室外换热器3(吸热)——电动阀6B(开)——气液分离器7——压缩机1。
此时，室外风机运行功率为75％，压缩机运行功率为75％。
5.冬天当室外环境温度高于0℃时，室内换热器(室内机)2A、2B、2C、2D全部供热时，各室内换热器制冷剂循环流程：
(2A).压缩机1——电动阀6C(开)——室内换热器2A(制热)——室内电子膨胀阀5A(调节)——过冷中冷器盘管内——室外电子膨胀阀5E(节流)——室外换热器3(吸热)——电动阀6B(开)——气液分离器7——压缩机1。
(2B).压缩机1——电动阀6E(开)——室内换热器2B(制热)——室内电子膨胀阀5B(调节)——过冷中冷器盘管内——室外电子膨胀阀5E(节流)——室外换热器3(吸热)——电动阀6B(开)——气液分离器7——压缩机1。
(2C).压缩机1——电动阀6G(开)——室内换热器2C(制热)——室内电子膨胀阀5C(调节)——过冷中冷器盘管内——室外电子膨胀阀5E(节流)——室外换热器3(吸热)——电动阀6B(开)——气液分离器7——压缩机1。
(2D).压缩机1——电动阀6I(开)——室内换热器2D(制热)——室内电子膨胀阀5D(调节)——过冷中冷器盘管内——室外电子膨胀阀5E(节流)——室外换热器3(吸热)——电动阀6B(开)——气液分离器7——压缩机1。
6.冬天当室外环境温度低于或等于0℃时，室内换热器(室内机)2A、2B、2C、2D全部供热时，各室内换热器制冷剂循环流程分两路：
(2A).压缩机1——电动阀6C(开)——室内换热器2A(制热)——室内电子膨胀阀5A(调节)——过冷电子膨胀阀5F(节流)——过冷中冷器8盘管外(蒸发)——气液分离器7——压缩机1。
压缩机1——电动阀6C(开)——室内换热器2A(制热)——室内电子膨胀阀5A(调节)——过冷中冷器8盘管内(过冷)——室外电子膨胀阀5E(节流)——室外换热器3(吸热)——电动阀6B(开)——气液分离器7——压缩机1。
(2B).压缩机1——电动阀6E(开)——室内换热器2B(制热)——室内电子膨胀阀5B(调节)——过冷电子膨胀阀5F(节流)——过冷中冷器8盘管外(蒸发)——气液分离器7——压缩机1。
压缩机1——电动阀6E(开)——室内换热器2B(制热)——室内电子膨胀阀5B(调节)——过冷中冷器8盘管内(过冷)——室外电子膨胀阀5E(节流)——室外换热器3(吸热)——电动阀6B(开)——气液分离器7——压缩机1。
(2C).压缩机1——电动阀6G——室内换热器2C(制热)——室内电子膨胀阀5C(调节)——过冷电子膨胀阀5F(节流)——过冷中冷器8盘管外(蒸发)——气液分离器7——压缩机1。
压缩机1——电动阀6G(开)——室内换热器2C(制热)——室内电子膨胀阀5C(调节)——过冷中冷器8盘管内(过冷)——室外电子膨胀阀5E(节流)——室外换热器3(吸热)——电动阀6B(开)——气液分离器7——压缩机1。
(2D).压缩机1——电动阀6I——室内换热器2D(制热)——室内电子膨胀阀5D(调节)——过冷电子膨胀阀5F(节流)——过冷中冷器8盘管外(蒸发)——气液分离器7——压缩机1。
压缩机1——电动阀6I(开)——室内换热器2D(制热)——室内电子膨胀阀5D(调节)——过冷中冷器8盘管内(过冷)——室外电子膨胀阀5E(节流)——室外换热器3(吸热)——电动阀6B(开)——气液分离器7——压缩机1。
此时，室外风机运行功率为100％，压缩机运行功率为100％。
冬天当室外环境温度低于或等于0℃室内换热器2A供热时，压缩机1吸入从气液分离器7分离出的低温制冷剂蒸气，将制冷剂压缩成高温高压气体，经过电动阀6C(开)进入室内换热器2A内，制冷剂通过室内换热器2A内空气或水放热，使房间温度升高，冷凝制冷剂成高压液体，经过室内电子膨胀阀5A(调节)液体制冷剂分为两路，一路制冷剂经过过冷电子膨胀阀5F节流为适当压力制冷剂气液混合物，进入过冷中冷器8的盘管外，吸收盘管内的制冷剂热量蒸发为适当压力饱和蒸气，这种饱和蒸气和来自室外换热器3出来的蒸气混合，进入气液分离器7，另一路制冷剂直接进入过冷中冷器8内的盘管，与盘管外的制冷剂进行热交换放出热量，被冷凝为过冷液体，过冷液体经过室外电子膨胀阀5E节流降压降温后，进入室外换热器3，制冷剂在室外换热器3内吸收室外空气的热量，蒸发成低压低温制冷剂，经过电动阀6B(开)和过冷中冷器8盘管外蒸发出来适当压力制冷剂气体混合，进入气液分离器7，然后又被压缩机1吸入压缩，这样完成一个制热循环。
冬天室外环境温度低于或等于0℃时室内换热器(室内机)2B、2C、2D的制热原理同室内换热器2A一样。
低温热回收多元热泵空调系统，在正常工况下，与普通热回收多元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分两路，一路制冷剂液体被蒸发气化，从而使另一路制冷剂液体被冷却，改善整个主循环制冷剂过冷度，利用过冷中冷器经压缩机补充适当压力的饱和制冷剂气体，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，使压缩机排气温度较低，吸入适当压力制冷剂气体使压缩机压缩比较低。
本发明设备投资少，减少能源消耗，不污染环境，提高系统能效比，降低运行费用。
Claims (1)
1.一种低温热回收多元热泵空调系统，由压缩机、室内换热器、室外换热器、过冷中冷器，气液分离器、电子膨胀阀、电动阀组成，其特征在于：所述的压缩机出口通过阀门分别与室外换热器入口、各室内换热器入口相连，所述的气液分离器通过阀门分别与室外换热器入口、各室内换热器入口、过冷中冷器的出口相连，所述的各室内换热器出口通过各室内电子膨胀阀合并，一路与过冷中冷器内盘管入口相连，另一路通过过冷电子膨胀阀与过冷中冷器入口相连，过冷中冷器内盘管出口通过室外电子膨胀阀与室外换热器出口相连，气液分离器出口与压缩机入口相连。
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