CN103851828B - 一种喷气增焓联供系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种喷气增焓联供系统，主要由压缩机、翅片换热器、板式换热器、高效罐式换热器、储液罐和分离器组成，其中所述压缩机的排气口与三通阀的进气口连通，所述三通阀的一个出口同时与高效罐式换热器的出口、四通阀的进口连通，所述三通阀的另一个出口与高效罐式换热器的进口连通；所述四通阀的一个进出口与翅片换热器的一个进出口连通，所述四通阀的另一个进出口与板式换热器的一个进出口连通，所述四通阀的出口与分离器的入口连通。本发明所述的喷气增焓联供系统，可同时满足空调和热水使用功能；有制冷、制冷＋热水、制热（供暖）、制热（地暖）、制热（供暖）＋热水、制热（地暖）＋热水、热水。
Description
技术领域
本发明是一种喷气增焓联供系统，属于空调设备领域。
背景技术
现有的空调设备，仅能实现制冷、制热、换气等单一功能，不能同时提供热水，特别是不能实现在制冷的条件下提供热水的功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种喷气增焓联供系统，可以为用户提供制冷、制冷+热水、热水、制热、制热+热水等多种工作模式。
本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：
一种喷气增焓联供系统，主要由压缩机、翅片换热器、板式换热器、高效罐式换热器、储液罐和分离器组成，其中
所述压缩机的排气口与三通阀的进气口连通，所述三通阀的一个出口同时与高效罐式换热器的出口、四通阀的进口连通，所述三通阀的另一个出口与高效罐式换热器的进口连通；
所述四通阀的一个进出口与翅片换热器的一个进出口连通，所述四通阀的另一个进出口与板式换热器的一个进出口连通，所述四通阀的出口与分离器的入口连通，并且所述分离器的出口与所述压缩机的回气口连通，所述翅片换热器的另一个进出口通过单向阀桥与所述板式换热器的另一个进出口连通；
所述单向阀桥同时与储液罐的入口连通，所述储液罐的出口与过滤器的一端连通，所述过滤器的另一端依次通过电磁阀、第一热力膨胀阀与经济器的喷液进口连通，所述经济器的喷液出口与所述压缩机的喷气口连通，同时所述过滤器的另一端通过电子膨胀阀与压缩机的喷气口连通，同时所述过滤器的另一端与经济器的冷媒进口连通，所述经济器的冷媒出口通过第二热力膨胀阀与单向阀桥连通。
在所述压缩机的排气口与所述三通阀的进气口之间的连通管路上安装有压力开关、压力表和针阀；
在所述分离器的出口与所述压缩机的回气口之间的连通管路上安装有压力开关、压力表和针阀；
在所述电子膨胀阀与所述压缩机的喷气口之间的连通管路上安装有针阀；
所述经济器中空圆筒状，内部安装有螺旋管，螺旋管与经济器内壁之间构成换热腔。
经济器在系统中的作用：
所述螺旋管上设有分别延伸出经济器上下端的第一进口和第一出口，经济器的上下端还设有与换热腔相通的第二进口和第二出口；
经济器，来自高压储液罐的冷凝后的高压液态制冷剂，在经济器前分为两路，一路制冷剂通过第一热力膨胀阀来节流从经济器的第一进口进入蒸发，吸收另一路制冷剂的热量，吸热后的制冷剂从第一出口回到压缩机的喷气口。另一路制冷剂从经济器的第二进口进入，进入后就会释放热量，进一步降低温度，通过第二出口到第二热力膨胀阀节流，进入蒸发器。
总体上说，经济器的作用就是：利用系统内需要冷却的制冷剂加热需要升温的制冷剂，需要冷却的制冷剂进一步过冷，从而提高制冷剂从外界吸收热量的能力，提高系统效率。
本发明所述的喷气增焓联供系统，可同时满足空调和热水使用功能；有制冷、制冷＋热水、制热（供暖）、制热（地暖）、制热（供暖）＋热水、制热（地暖）＋热水、热水。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例所述喷气增焓联供系统的结构图。
图2是压缩机在制冷模式下的工作时序图。
图3是压缩机在制热模式下的工作时序图。
图4是压缩机在热水模式下的工作时序图。
图5是压缩机在除霜模式下的工作时序图。
图6是经济器的主视图。
图7是经济器的侧视图。
图中：1、压缩机；2、翅片换热器；3、分离器；4、储液罐；5、经济器；6、高效罐式换热器；7、板式换热器；8、单向阀桥；9、过滤器；10、电子膨胀阀；11、第一热力膨胀阀；12、第二热力膨胀阀；13、三通阀；14、四通阀；15、电磁阀。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例所述一种喷气增焓联供系统，主要由压缩机1、翅片换热器2、板式换热器7、高效罐式换热器6、储液罐4和分离器3组成，其中所述压缩机1的排气口与三通阀13的进气口连通，所述三通阀13的一个出口同时与高效罐式换热器6的出口、四通阀14的进口连通，所述三通阀13的另一个出口与高效罐式换热器6的进口连通；所述四通阀14的一个进出口与翅片换热器2的一个进出口连通，所述四通阀14的另一个进出口与板式换热器7的一个进出口连通，所述四通阀14的出口与分离器3的入口连通，并且所述分离器3的出口与所述压缩机1的回气口连通，所述翅片换热器2的另一个进出口通过单向阀桥8与所述板式换热器7的另一个进出口连通；所述单向阀桥8同时与储液罐4的入口连通，所述储液罐4的出口与过滤器9的一端连通，所述过滤器的另一端依次通过电磁阀15、第一热力膨胀阀11与经济器5的喷液进口连通，所述经济器5的喷液出口与所述压缩机1的喷气口连通，同时所述过滤器9的另一端通过电子膨胀阀10与压缩机1的喷气口连通，同时所述过滤器9的另一端与经济器5的冷媒进口连通，所述经济器5的冷媒出口通过第二热力膨胀阀12与单向阀桥8连通。
在所述压缩机1的排气口与所述三通阀13的进气口之间的连通管路上安装有压力开关、压力表和针阀；
在所述分离器3的出口与所述压缩机1的回气口之间的连通管路上安装有压力开关、压力表和针阀；
在所述电子膨胀阀10与所述压缩机1的喷气口之间的连通管路上安装有针阀；
所述经济器5中空圆筒状，内部安装有螺旋管55，螺旋管55与经济器5内壁之间构成换热腔56。
结合图6、图7，所述螺旋管上设有分别延伸出经济器5上下端的第一进口51和第一出口52，经济器5的上下端还设有与换热腔56相通的第二进口54和第二出口53；
经济器5，来自高压储液罐4的冷凝后的高压液态制冷剂，在经济器5前分为两路，一路制冷剂通过第一热力膨胀阀11来节流从经济器5的第一进口51进入蒸发，吸收另一路制冷剂的热量，吸热后的制冷剂从第一出口52回到压缩机1的喷气口。另一路制冷剂从经济器5的第二进口54进入，进入后就会释放热量，进一步降低温度，通过第二出口53到第二热力膨胀阀12节流，进入蒸发器2。
总体上说，经济器的作用就是：利用系统内需要冷却的制冷剂加热需要升温的制冷剂，需要冷却的制冷剂进一步过冷，从而提高制冷剂从外界吸收热量的能力，提高系统效率。
在工作状态下：
一、制冷模式：
冷媒压缩机排气口出来，依次经过三通阀、四通阀、翅片换热器、单向阀桥、储液罐、过滤器之后，经过经济器、热力膨胀阀、单向阀桥、板式换热器、四通阀、分离器之后回到压缩机回气口，同时经过电磁阀、经济器、第一热力膨胀阀后回到压缩机的喷气口，同时经过电子膨胀阀回到压缩机的喷气口。
1）温度设定：制冷温度设定值TSETC 范围10-28℃，初始设定温度12℃。
2）制冷运行程序：
如图2所示，在此模式下，四通阀得电，空调水泵开，热水水泵关，风机开，压缩机根据空调进水温度TIN、参数TASETC 及参数TSETC的值来决定开停。
二、制冷+热水模式：
在制冷模式的基础上，冷媒压缩机排气口出来，依次经过三通阀、高效罐、四通阀、翅片换热器、单向阀桥、储液罐、过滤器之后，经过经济器、热力膨胀阀、单向阀桥、板式换热器、四通阀、分离器之后回到压缩机回气口，同时经过电磁阀、经济器、第一热力膨胀阀后回到压缩机的喷气口，同时经过电子膨胀阀回到压缩机的喷气口。
当制冷和热水同时有需求时，热水水泵开，空调水泵开，三通阀开；风机根据条件开或关。
当只有热水有需求时，直接切换到单热水模式，但若空调信号开关闭合有需求，空调水泵要运行，风机根据参数选择来控制。
当只有制冷有需求时，切换到单制冷模式，风机开高风，空调水泵开。
制冷＋热水模式都有需求，四通阀得电，空调水泵开，热水水泵开，风机根据风机控制要求；
在制冷模式时，压缩机根据空调进水温度 TIN 和TSETC 的值来决定开停；
在热水模式时，压缩机根据水箱热水温度TWB 和TWBSET 的值来决定开停；
在制冷+热水模式下，热水最高只制热到55℃，比如热水设置为60℃也只能制热到热水水箱温度55℃则关闭热水模式。
三、热水模式：
冷媒压缩机排气口出来，依次经过三通阀、高效罐、四通阀、板式换热器、单向阀桥、储液罐、过滤器之后，经过经济器、热力膨胀阀、单向阀桥、翅片换热器、四通阀、分离器之后回到压缩机回气口，同时经过电磁阀、经济器、第一热力膨胀阀后回到压缩机的喷气口，同时经过电子膨胀阀回到压缩机的喷气口。
1）温度设定：热水温度设定值TSETH 范围28-60℃，初始设定温度50℃。
2）热水模式运行程序：
如图4所示，在此模式下，四通阀失电，空调水泵关，热水水泵开，风机开，压缩机根据水箱温度TWB、热水回设置及热水设置参数TWBSET 的值来决定开停。
四、制热模式：
冷媒从压缩机排气口出来，依次经过三通阀、四通阀、板式换热器、单向阀桥、储液罐、过滤器之后，经过经济器、热力膨胀阀、单向阀桥、翅片换热器、四通阀、分离器之后回到压缩机回气口，同时经过电磁阀、经济器、第一热力膨胀阀后回到压缩机的喷气口，同时经过电子膨胀阀回到压缩机的喷气口。
1）温度设定： 制热（供暖/地暖）温度设定值TSETH
范围15-60℃，初始设定温度40℃。
2）制热运行程序：
如图3所示，在此模式下，四通阀失电，空调水泵开，热水水泵关，风机开，压缩机根据空调进水温度TIN 参数TASETC 及参数 TSETH的值来决定开停：
五、制热+热水模式：
在制热模式的基础上，冷媒从压缩机排气口出来，依次经过三通阀、高效罐、四通阀、板式换热器、单向阀桥、储液罐、过滤器之后，经过经济器、热力膨胀阀、单向阀桥、翅片换热器、四通阀、分离器之后回到压缩机回气口，同时经过电磁阀、经济器、第一热力膨胀阀后回到压缩机的喷气口，同时经过电子膨胀阀回到压缩机的喷气口。
1）温度设定：制热（供暖/地暖）温度设定值TSETH 范围15-60℃，初始设定温度40℃。
热水温度设定值 TSETH 范围28-60℃，初始设定温度50℃。
2）制热＋热水（供暖/地暖）模式运行程序：
四通阀失电，空调水泵开，热水水泵开，风机开；
当制热+热水模式同时有需求时，热水优先于制热，先按单热水模式运行。热水水泵运行，空调水泵关。待水箱温度达到设定温度，空调水泵才启动进行制热。但若空调信号开关闭合有需求，空调水泵要运行
在制冷+热水模式下，热水最高只制热到55℃，比如热水设置为60℃也只能制热到热水水箱温度55℃则关
闭热水模式。
在制热模式时，压缩机根据空调进水温度 TIN 和TSETC
的值来决定开停；
在热水模式时，压缩机根据水箱温度 TWB 和TWBSET 的值来决定开停。
六、除霜模式：
如图5所示，进入除霜的条件：
1）除霜方式1：
机组制热（或热水）累计运行45 分钟<
(10-90 分钟)>后，则检测到Tp≤-3℃< (-9℃～-1℃)>就进入化霜；
当盘管温度Tp 出现故障时，该系统的除霜改为定时除霜，除霜时间为６分钟，当环境温度≤15℃时才允许除霜；
2）除霜方式2：西北除霜方式进入除霜的条件(以初始值为例)
①当制热累计运行达45 分钟(化霜间隔时间)，
②室外盘管温度低于-3℃(化霜启动温度)，
③化霜的环境温度点10℃（可调）。
④室外盘管和环境温度的温差5℃（可调）；
满足以上4 个条件，并持续1 分钟（可调）才可以进入除霜。
注：化霜参数可调。
退出除霜的条件：
当Tp1>12℃<（1-30℃）>或除霜时间达到10 分钟<（1-15）分钟>时该系统退出除霜。
除霜动作
除霜条件满足时进行下列动作：
[1] 压缩机停止运行，同时开空调水泵，向远程控制器发出除霜指示信号，输出除霜信号；15S 时外风机停止运行；若选1 时，则30 秒时关热水水泵，若是选0 时，热水水泵不关；
[2]55S 时四通阀上电，同时关三通阀；
[3]60S 时压缩机启动；
当除霜退出条件满足时进行下列动作:
[1] 当系统满足除霜退出条件后，退出除霜，15 秒压缩机停止运行，风机开始运行，5S 后四通阀上电；
[2] 风机运行之后30 秒压缩机启动，恢复正常制热运行，机组累计运行时间清零，向远程控制器发出除霜结束信号；停止输出除霜信号。
输出控制
1.压缩机
在压缩机关机之后，再开机，要有一定的时间间隔 3 分钟；
每个模式切换时需要停机 3 分钟后才能启动。
首次上电无三分钟延时启动。非首次上电压缩机启动时有三分钟延时。
2.四通阀
1）在制热模式、热水模式、制热（供暖）+热水模式、制热（地暖）+热水模式时，四通阀一直失电；
2）在制冷模式、制冷+热水模式中的制冷、除霜状态时，四通阀上电；
3.三通阀
1）在热水模式、制热（供暖）+热水模式、制热（地暖）+热水模式、制冷+热水模式下（即是带有热水模式），
三通阀开。热水模式下恒温时不关三通阀；
2）在制热（供暖）模式、制热（地暖）模式、制冷模式下（即无热水加热模式），三通阀关闭。
3）三通阀切换时，不停压缩机。
4）当其他模式转到有热水模式时，压缩机关闭2 分钟后才开三通阀；当无热水模式时，压缩机关闭2 分钟后才关三通阀。
5）在热水模式下进入除霜状态，三通阀一直得电。退出除霜恢复热水模式时，三通阀也得电。
4.风机（高风、低风）
1）在制热，制冷，制热水模式时，压缩机开机之前，FM 要提前15 秒运行。
2）压缩机关机后，FM 继续运行15 秒才关闭。在模式转换时，若要开风机时，风机开。
3）在制冷+热水模式下，制冷和热水一起都有需求时：
当水箱温度≤42℃时，风机停止；
当 45℃≤水箱温度≤50℃时，风机开低风；
当水箱温度≥52℃时，风机开高风。
在临界温度时，风速保持不变。
4）在制冷模式下，强制运行高风。
5）在热水模式、制热（地暖）模式、制热（供暖）模式、制热（地暖）+热水模式、制热（供暖）+热水模式下：
A、风机控制：
当“参数 21”选择为0 时(即“白天模式”)：
在正常制热模式，先于压缩机 30 秒开；
外环境温度高于 28℃时运行低速风，低于23℃时运行高速风；
当“参数 21”选择为1 时(即“黑夜模式”)：
在实时时钟的 22：00 至8：00 时段强制运行低速风；
其它时段由外环境温度控制风速转换，(即外环境温度高于28℃时运行低速风，低于23℃时运
行高速风)；
当“参数 21”选择为2 时(即“高风模式”)：
强制高风；
B、除霜时风机停止运行，参见除霜时序；
5、电加热
1）在制热（供暖）模式、制热（地暖）模式、制热（供暖）+热水模式中的供暖、制热（地暖）+热水模式中的地暖下，当环境温度≤参数0，且空调进水温度≤制热设定温度-制热回差值时，提前30 秒启动空调水泵，再启动电加热。
2）当环境温度≥参数13，或空调进水温度≥制热设定温度时，关闭电加热。
3）当环境温度或空调进水温度故障时，关闭电加热。
4）电加热启动，空调水泵一定要运行。
6、空调水泵PM1
1）压缩机开机之前，PM1 要提前60 秒运行。
2）在制热（供暖）模式、制热（地暖）模式、制冷模式下，恒温停机，空调水泵也一直运行。
3）制热（供暖）+热水模式中的供暖模式、制热（地暖）+热水模式中的地暖模式、制冷+热水模式下，恒温停机后，空调水泵一直运行。但无论单只有制热水模式或热水模式无需求时，空调水泵都要继续运行。
4）主机关机，空调水泵延时1 分钟停止。
5）在任何模式下进入除霜状态时，空调水泵要运行。
7、热水水泵PM2
1）压缩机开机之前，PM2 要提前60 秒运行。
2）在制热+热水模式中的热水模式、制冷+热水模式中的热水模式、热水模式下（在有热水模式下），当加热热水达到设定温度时，热水水泵延时30 秒停止；空调水泵不停。
3）在带有热水模式下进入除霜状态下，热水水泵要运行。
在热水模式、制热+热水模式、制冷+热水模式下（在有热水模式下），对于普通机型，恒温停机时热水水泵不停；对于特殊机型，热水水泵在压缩机关闭30 秒后停止运行；
8、水路三通阀
1）在制热（地暖）模式、制热（地暖）+热水模式下，水路三通阀在压缩机启动之前提前开启。
2）在热水模式、制热（供暖）模式、制冷模式、制热（供暖）+热水模式、制冷+热水模式下，水路三通阀关闭。
3）进入防冻状态时，水路三通阀开15 分钟，然后关闭15 分钟，一直周期运行，直至退出防冻保护才停止该
周期运行的状态。
9、电子膨胀阀
上电时自动复位，将开度调至最大550P，待机调至0P，压缩机开启30 秒内立刻调至100P 后，再根据排气温度自动调节至合适的位置。电子膨胀阀调节范围：0-470P，调节周期：20 秒。
1.压缩机关和除霜时, 电子膨胀阀开度为0 步。
2.排气温度>90℃时，电子膨胀阀开度每20 秒开大5 步。
3.70℃≤排气温度≤90℃时，电子膨胀阀开度保持不变。
4.排气温度<70 ℃时, 电子膨胀阀开度每20 秒开小5 步。
Claims (6)
1.一种喷气增焓联供系统，主要由压缩机（1）、翅片换热器（2）、板式换热器（7）、罐式换热器（6）、储液罐（4）和分离器（3）组成，其特征在于，其中
所述压缩机（1）的排气口与三通阀（13）的进气口连通，所述三通阀（13）的一个出口同时与罐式换热器（6）的出口、四通阀（14）的进口连通，所述三通阀（13）的另一个出口与罐式换热器（6）的进口连通；
所述四通阀（14）的一个进出口与翅片换热器（2）的一个进出口连通，所述四通阀（14）的另一个进出口与板式换热器（7）的一个进出口连通，所述四通阀（14）的出口与分离器（3）的入口连通，并且所述分离器（3）的出口与所述压缩机（1）的回气口连通，所述翅片换热器（2）的另一个进出口通过单向阀桥（8）与所述板式换热器（7）的另一个进出口连通；
所述单向阀桥（8）同时与储液罐（4）的入口连通，所述储液罐（4）的出口与过滤器（9）的一端连通，所述过滤器（9）的另一端依次通过电磁阀（15）、第一热力膨胀阀（11）与经济器（5）的喷液进口连通，所述经济器（5）的喷液出口与所述压缩机（1）的喷气口连通，同时所述过滤器（9）的另一端通过电子膨胀阀（10）与压缩机（1）的喷气口连通，同时所述过滤器（9）的另一端与经济器（5）的冷媒进口连通，所述经济器（5）的冷媒出口通过第二热力膨胀阀（12）与单向阀桥（8）连通。
2.如权利要求1所述的喷气增焓联供系统，其特征在于，在所述压缩机（1）的排气口与所述三通阀（13）的进气口之间的连通管路上安装有压力开关、压力表和针阀。
3.如权利要求1所述的喷气增焓联供系统，其特征在于，在所述分离器（3）的出口与所述压缩机（1）的回气口之间的连通管路上安装有压力开关、压力表和针阀。
4.如权利要求1所述的喷气增焓联供系统，其特征在于，在所述电子膨胀阀（10）与所述压缩机（1）的喷气口之间的连通管路上安装有针阀。
5.如权利要求1所述的喷气增焓联供系统，其特征在于，所述经济器（5）中空圆筒状，内部安装有螺旋管（55），螺旋管（55）与经济器（5）内壁之间构成换热腔（56）。
6.如权利要求5所述的喷气增焓联供系统，其特征在于，所述螺旋管（55）上设有分别延伸出经济器（5）上下端的第一进口（51）和第一出口（52），经济器（5）的上下端还设有与换热腔（56）相通的第二进口（54）和第二出口（53）；
经济器（5），来自储液罐（4）的冷凝后的高压液态制冷剂，在经济器（5）前分为两路，一路制冷剂通过第一热力膨胀阀（11）来节流从经济器（5）的第一进口（51）进入蒸发，吸收另一路制冷剂的热量，吸热后的制冷剂从第一出口（52）回到压缩机（1）的喷气口；
另一路制冷剂从经济器（5）的第二进口（54）进入，进入后就会释放热量，进一步降低温度，通过第二出口（53）到第二热力膨胀阀（12）节流，进入蒸发器（2）。
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