CN102980323A - 一种动力热管式中央空调 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种动力热管式中央空调,包括大压缩机、四通阀、节流阀、前端水循环系统和末端动力热管式循环系统;所述前端水循环系统由热交换器一和循环水泵构成;所述末端动力热管式循环系统由热交换器二、室内热交换器和循环泵几个部分构成;所述连接有四通阀一的大压缩机同时连接前端水循环系统和末端动力热管式循环系统;所述节流阀同时连接前端水循环系统和末端动力热管式循环系统;这样整个系统即可制冷又可制热,当需要制冷的时候,前端水循环系统的终端与提供冷源设备连接,当需要制热的时候前端水循环系统的终端与提供热源设备连接。

Description

一种动力热管式中央空调
技术领域
[0001] 本发明属于空调制冷技术领域,具体涉及一种动力热管式中央空调。
背景技术
[0002] 随着我国国民经济的快速增长,中央空调被广泛使用,尤其是城市的宾馆、饭店、大型商场、娱乐场所、大型写字楼、办公楼、现代化生产车间都相继安装了中央空调设备,中央空调一般承担着夏季供冷、冬季供热的任务,它不仅给人们带来舒适的环境,同时也被用来调节工业生产所需环境的温度和湿度。中央空调循环水系统包括冷却水系统、冷冻水系统和采暖水系统。冷冻水系统是以水做冷媒介质和空气进行能量交换的密闭式体系,虽然与外界接触较少,但在整个体系的最高处设有膨胀水箱,这样冷冻水介质还是和空气有所接触,使溶解氧和一些营养物进入冷冻水系统,导致粘泥沉积,形成水垢,水垢将影响热传递,这会带来两个方面的问题,首先降低制冷效果,I毫米水垢将使制冷量降低20-40% ;其次将使冷凝器压力升高,增大压缩机正背面压力差,导致电机负荷增加,多消耗电能,I毫米水垢将多消耗电20-30%。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种动力热管式中央空调,来解决上述问题,使用以制冷介质为氟利昂的动力热管循环系统替代冷冻水和采暖水公用的系统,能够提高热传递效率、节约电能。
[0004] 本发明解决技术问题采用如下技术方案:
一种动力热管式中央空调,包括压缩机、四通阀、节流阀、前端水循环系统和末端动力热管式循环系统;所述前端水循环系统由热交换器一和循环水泵构成;所述末端动力热管式循环系统由热交换器二、室内热交换器、循环泵和储液罐几个部分构成;所述连接有四通阀的压缩机同时连接前端水循环系统和末端动力热管式循环系统;所述节流阀同时连接前端水循环系统和末端动力热管式循环系统;这样整个系统即可制冷又可制热,当需要制冷的时候,前端水循环系统的终端与提供冷源设备连接,当需要制热的时候前端水循环系统的终端与提供热源设备连接。
[0005]以上所述动力热管式循环系统包括多个独立的动力热管循环系统,且每一个动力热管循环系统都是由热交换器二、室内热交换器、循环泵和储液罐几个部分构成,最后所有动力热管循环系统通过各自的支路汇聚在一起通过压缩机和节流阀连接于前端水循环系统。
[0006] 以上所述多个独立的动力热管循环系统通过各自的支路汇聚在一起通过一个总的节流阀连接于前端水循环系统。
[0007] 以上所述多个独立的动力热管循环系统通过各自的支路汇聚在一起连接于前端水循环系统;所述各支路都连接于自己独立的节流阀,然后再汇聚在一起连接于前端水循环系统。[0008]以上所述动力热管式循环系统的每一个室内热交换器提供一座楼的制冷制热或者一层楼的制冷制热。
[0009]以上所述动力热管式循环系统内部循环的制冷工质是氟利昂。
[0010] 以上所述循环泵选用能够同时输送气体和液体的容积式气液二相流循环泵。
[0011] 本发明与现有技术相比,将中央空调系统的末端冷冻水循环系统改为动力热管式循环系统,使液循环为汽、液相变循环来传递热量,具有极高的传热效率,将具有普通传热系统无法达到的强劲性能,并且循环制冷介质使用氟利昂,避免了冷冻水介质和空气的接触,使溶解氧和一些营养物进入冷冻水系统,导致粘泥沉积,最后形成水垢的产生,因此本发明对于管线的结垢、腐蚀得到了很好的控制,并且对于确保中央空调使用寿命、降低能耗和长周期稳定运行发挥了很好的作用。
附图说明
[0012] 图I为动力热管式中央空调的结构示意图一。
[0013] 图2为动力热管式中央空调的结构示意图二。
[0014]图3为本发明动力热管循环系统的第一种方案工作流程图。
[0015]图4为本发明动力热管循环系统的第二种方案工作流程图。
[0016] 图中:(1)热源或冷源;(2)热交换器一;(30)〜(33)热交换器二;(40)〜(43)室内热交换器;(5)前端水循环系统的循环泵;(6)压缩机;(70广(73)末端动力热管式循环系统的循环泵;(8)节流阀;(81广(83)支路节流阀;(90)〜(93)储液罐;(901)〜(905)储液罐内管道端口 ;(10)四通阀;(111)回气孔一;(112)回气孔二;(12)回液装置;(131)单向阀一 ;(132)单向阀二。
[0017] 具体实施方式:
下面通过实施例并结合附图做进一步说明。
[0018] 本实施例实现时涉及的系统装置主体结构包括热源或冷源(I)、热交换器一(2)、热交换器二(30)〜(33)、室内热交换器(40)〜(43)、前端水循环系统的循环泵(5)、压缩机
(6)、末端动力热管式循环系统的循环泵(70)〜(73)、节流阀(8)、支路节流阀(81)〜(83)、储液罐(90)〜(93)、储液罐内管道端口(901)〜(905)、四通阀(10)、回气孔一(111)、回气孔二(112)、回液装置(12)、单向阀一(131)、单向阀二(132)以及连通需求的气液输送管。
[0019] 如图I所示的一种动力热管式中央空调,其特征在于,包括压缩机(6)、四通阀
(10)、节流阀(8)、前端水循环系统和末端动力热管式循环系统;所述前端水循环系统由热交换器一(2)和循环泵(5)构成;所述末端动力热管式循环系统由热交换器二(31,32,33)、室内热交换器(41,42,43)、循环泵(71,72,73)和储液罐(91,92,93)几个部分构成;所述连接有四通阀(10)的压缩机(6)同时连接前端水循环系统和末端动力热管式循环系统;所述节流阀(8)同时连接前端水循环系统和末端动力热管式循环系统;这样整个系统即可制冷又可制热,当所述动力热管式中央空调根据需要制冷的时候,前端水循环系统的终端与提供冷源设备(I)连接,压缩机(6)将制冷剂压缩成高温高压气态制冷工质后送热交换器一
(2)中与前端水循环系统的循环泵(5)从供冷设备抽取的制冷工质进行热交换,前端水循环系统的制冷工质吸热后在循环泵(5)的抽压力下送入提供冷源设备(I)中与大气进行热交换,将热量散发到大气中,而经压缩机(6)输送的高温高压气态制冷工质放热冷凝成液态制冷工质,然后经节流阀(8)送入各支路的热交换器二(31,32,33)与末端动力热管式循环系统的制冷剂进行热价换,将末端动力热管式循环系统的制冷剂制冷,末端动力热管式循环系统的循环泵(70)〜(73)将制冷的制冷工质送到各自的室内热交换器(41,42,43),在各房间内与空气进行热交换,带走房间内的热量,达到降温的目的;当需要制热的时候前端水循环系统的终端与提供热源设备(I)连接,各个热交换器内的交换的冷热能量与制冷时相反,压缩机(6)通过四通阀变换制冷工质的循环方向,循环泵(5,71,72,73)反向循环,具体的实施方式和制冷一样。
[0020] 如图2所示的一种动力热管式中央空调,与图I的不同在于,末端动力热管循环系统通过各自的支路汇聚在一起通过一个总的节流阀(8)连接于前端水循环系统,改为各支路都连接于自己独立的节流阀(81,82,83),然后再汇聚在一起连接于前端水循环系统,具体的制冷制冷循环方式和图一样。
[0021] 实施例一:
如图3所示本发明动力热管循环系统的第一种方案工作流程图,包括热交换器二
(30)、室内热交换器(40)、回液装置(12)、循环泵(70)、储液罐(90)以及两个单向阀(131,132),所述室内热交换器(40 )的进气口连接储液罐(90 ),其两者接口( 903 )位于储液罐(90)内的工作介质液面之上部,交换器二(30)的出气口连接储液罐(90),其两者接口(904)位于储液罐(90)内的工作介质液面之上部;回液装置(12)的进液端接入储液罐(90)中,其两者接口(905)位于储液罐(90)内工作介质液面之下部,所述动力热管循环系统以制冷模式工作时,制冷工质在热交换器二(30)与低温热源接触,气态工作介质在热交换器二(30)内受低温热源的冷却而冷凝为液体,并放出热量,冷凝形成的液体工作介质在循环泵(70 )的带动下,它们从热交换器二( 30 )输送到室内热交换器(40 )中,室内热交换器(40 )与高温热源接触,液态工作介质在室内热交换器(40)内受高温热源的加热而蒸发为气体,并吸收热量,蒸发形成的气体和部分没有蒸发的液体中间介质在高速流动中相互混合形成气液二相流体,它们从室内热交换器(40)经接口(904)流出进入储液罐(90)中,气液二相流中间工作介质根据各自物理性质在储液罐内分离,气态中间介质通过接口(903)进入到热交换器二(30)中进行下一次循环,液态中间介质通过回液装置(12)从接口(905)输出,这样从回液装置(12 )输出的液态中间介质经单向阀一(131)和从热交换器二( 30 )出来的液态中间介质汇合同时进入到室内热交换器(40)中,这样就完成了动力热管循环系统的制冷循环过程;所述动力热管循环系统以换热模式工作时,室内热交换器(40)和热交换器二(30 )的功能互换,循环泵(70 )转向变向,从回液装置(12 )输出的液态中间介质经单向阀二(132 )进入循环泵(70 ),其他循环路径和制冷模式正好相反。
[0022] 实施例二 :
如图4所示本发明动力热管循环系统的第二种方案工作流程图,包括热交换器二(30)、室内热交换器(40)、回气孔一(111)、回气孔二(112)、循环泵(70)以及储液罐(90),此动力热管循环系统以制冷模式工作时,循环泵(70)从储液罐(90)抽取大量液态制冷工质和通过回气孔一(111)的部分补充整个循环稳定的少量气态制冷工质,送入室内热交换器(40 ),室内热交换器(40 )与高温热源接触,液态工作介质在室内热交换器(40 )内受高温热源的加热而蒸发为气体,并吸收热量,蒸发形成的气体和部分没有蒸发的液体中间介质在高速流动中相互混合形成气液二相流体,被输送至热交换器二(30),热交换器二(30)与低温热源接触,气态工作介质在热交换器二(30)内受低温热源的冷却而冷凝为液体,并放出热量,冷凝形成的液体工作介质再进入储液罐(90)中,其进行气液分离,这样就完成动力热管循环系统的制冷循环过程;当动力热管循环系统以换热模式工作时,热交换器二(30)和室内热交换器(40)的功能互换,制冷工质的循环方向反向,在循环泵(70)提供的动力下,储液罐(90)内的大量液态制冷工质和通过回气孔二(112)的部分补充整个循环稳定的少量气态制冷工质,进入热交换器二(30),经吸热蒸发后进入室内热交换器(40),在各房间内与空气进行热交换,达到供暖的目的。

Claims (7)

1. 一种动力热管式中央空调,其特征在于,包括压缩机(6)、四通阀(10)、节流阀(8)、前端水循环系统和末端动力热管式循环系统;所述前端水循环系统由热交换器一(2)和循环泵(5)构成;所述末端动力热管式循环系统由热交换器二(31,32,33)、室内热交换器(41,42,43)、循环泵(71,72,73)和储液罐(91,92,93)几个部分构成;所述连接有四通阀(10)的压缩机(6)同时连接前端水循环系统和末端动力热管式循环系统;所述节流阀(8)同时连接前端水循环系统和末端动力热管式循环系统;这样整个系统即可制冷又可制热,当需要制冷的时候,前端水循环系统的终端与提供冷源设备(I)连接,当需要制热的时候前端水循环系统的终端与提供热源设备(I)连接。
2.根据权利要求I所述的一种动力热管式中央空调,其特征在于,所述动力热管式循环系统包括多个独立的动力热管循环系统,且每一个动力热管循环系统都是由热交换器二(31,32,33)、室内热交换器(41,42,43)、循环泵(71,72,73)和储液罐(91,92,93)个部分构成,最后所有动力热管循环系统通过各自的支路汇聚在一起通过压缩机(6)和节流阀(8)连接于前端水循环系统。
3.根据权利要求2所述的一种动力热管式中央空调,其特征在于,所述多个独立的动力热管循环系统通过各自的支路汇聚在一起通过一个总的节流阀(8)连接于前端水循环系统。
4.根据权利要求2所述的一种动力热管式中央空调,其特征在于,所述多个独立的动力热管循环系统通过各自的支路汇聚在一起连接于前端水循环系统;所述各支路都连接于自己独立的节流阀(81,82,83),然后再汇聚在一起连接于前端水循环系统。
5.根据权利要求I所述的一种动力热管式中央空调,其特征在于,所述动力热管式循环系统的每一个室内热交换器(41,42,43)提供一座楼的制冷制热或者一层楼的制冷制热。
6.根据权利要求I所述的一种动力热管式中央空调,其特征在于,所述动力热管式循环系统内部循环的制冷工质是氟利昂。
7.根据权利要求I所述的一种动力热管式中央空调,其特征在于,所述动力热管式循环系统的循环泵(71,72,73)选用能够同时输送气体和液体的容积式气液二相流循环泵。
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