CN104154596A - 一种储能式热泵空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种储能式热泵空调系统,包括压缩机、汽液分离器及四通换向阀,压缩机的进气口与汽液分离器的出口相连,压缩机的排气口与四通换向阀的进口相连,四通换向阀的一个接口与室外机换热器的一端相连,四通换向阀的另一个接口与第一电磁阀和第二电磁阀的一端相连,第一电磁阀的另一端与空调换热器的一端连接,空调换热器的另一端与第二膨胀阀的出口、第六单向阀的入口连接,第二膨胀阀的入口、第六单向阀的出口与第五单向阀的入口、第四单向阀的出口连接。本发明利用夜间廉价的电力储冷储热,提高热泵制冷制热性能,节约空调能耗费用,同时也解决了空气源热泵制热时反向循环除霜带来到问题。
Description
技术领域
本发明涉及热泵空调,尤其涉及储能式热泵空调系统。
背景技术
空气源热泵、水/地源热泵已广泛用于建筑物的供热空调。很多建筑物如商场、办公写字楼、学校、体育馆、影剧院等,其空调、供热系统仅在部分时间段运行,夜间基本不用。而夜间电网用电负荷常处于低谷,电价较白天用电高峰期便宜,利用夜间低谷电制冷制热并储存起来供白天使用,不但可以降低建筑物白天空调供热用电负荷,从而降低能耗费用,而且系统装机容量、配电容量也可以降低。此外,空气源热泵在冬季制热时经常需要除霜,不仅影响供热效果,也给热泵的稳定运行带来困难,需要研究解决。
发明内容
本发明为了使空气源、水/地源热泵能够利用夜间低谷电储能,同时克服空气源热泵制热时反向循环除霜带来到问题,提供了一种储能式热泵空调系统。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种储能式热泵空调系统,包括压缩机、汽液分离器及四通换向阀,压缩机的进气口与汽液分离器的出口相连,压缩机的排气口与四通换向阀的进口相连,四通换向阀的一个接口与室外机换热器的一端相连,四通换向阀的另一个接口与第一电磁阀和第二电磁阀的一端相连,第一电磁阀的另一端与空调换热器的一端连接,空调换热器的另一端与第二膨胀阀的出口、第六单向阀的入口连接,第二膨胀阀的入口、第六单向阀的出口与第五单向阀的入口、第四单向阀的出口连接;
第四单向阀的入口与干燥过滤器的出口连接,第五单向阀的出口与储液器的一个入口连接,第二单向阀的出口与储液器的另一个入口连接,第三单向阀的入口与干燥过滤器的出口、第二单向阀的入口连接,干燥过滤器的入口与储液器的出口连接;
第三单向阀的出口与第二单向阀的入口、第一膨胀阀的入口、第一单向阀的出口连接,第一单向阀的进口与第一膨胀阀的入口并接后,与室外机换热器的液管口连接;
第二电磁阀的另一端与制冰/储冰槽的冷媒出口连接,制冰/储冰槽的冷媒入口与第四膨胀阀的出口、第七单向阀的入口连接,第四膨胀阀的入口与第三电磁阀的出口连接、第七单向阀的出口与第五单向阀的入口、第四单向阀的出口连接,第三电磁阀的入口与第七单向阀的出口、第五单向阀的入口、第四单向阀的出口连接。
优选的,还设置有过冷器,过冷器的入口与第四单向阀的出口连接,过冷器的出口与第二膨胀阀的入口连接,制冰/储冰槽与过冷器间用水管连接,水管上设置水泵。
本发明热泵机组配置制冰/储冰槽,使系统在夏季空调制冷时能够在夜间利用低谷电制冰储冷,白天利用融冰提供空调所需全部或部份冷量;冬季供热时,则在夜间利用低谷电加热储冰槽中的水,白天利用储冰槽中水的热量除霜,还可以使部分水结冰提供更多热量用于除霜;过渡季节,制冰槽可以用来加热生活用水。
因此,本发明的热泵空调系统可以利用夜间廉价的电力储冷储热,有利于平衡电网昼夜负荷,降低用户空调装机容量和配电容量,提高热泵制冷制热性能,节约空调能耗费用,同时也解决了空气源热泵制热时反向循环除霜带来到问题。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述:
图1是本发明储能式热泵空调系统实施方案1原理图;
图2是本发明储能式热泵空调系统实施方案2原理图;
图中1.汽液分离器,2.压缩机,3.四通换向阀,4.室外机换热器,5.第一膨胀阀,13.第二膨胀阀,21.第三膨胀阀,6.第一单向阀,7.第二单向阀,8.第三单向阀,9.第四单向阀,10.第五单向阀,14.第六单向阀,20.第七单向阀,11.储液器,12.干燥过滤器,15.空调换热器,16.第一电磁阀,17.第二电磁阀,19.第三电磁阀,18.制冰/储冰槽,22.水泵,23.过冷器。
具体实施方式
在图1所示的储能式热泵系统中,压缩机2的进气口与汽液分离器1的出口相连,压缩机2的排气口与四通换向阀3的进口相连。
四通换向阀3的一个接口与室外机换热器4的一端相连,四通换向阀3的另一个接口与第一电磁阀16和第二电磁阀17的一端相连,第一电磁阀16的另一端与空调换热器15的一端连接,空调换热器15的另一端与第二膨胀阀13的出口、第六单向阀14的入口连接,第二膨胀阀13的入口、第六单向阀14的出口与第五单向阀10的入口、第四单向阀9的出口连接。
第四单向阀9的入口与干燥过滤器12的出口连接,第五单向阀10的出口与储液器11的一个入口连接,第二单向阀7的出口与储液器11的另一个入口连接,第三单向阀8的入口与干燥过滤器12的出口、第二单向阀7的入口连接,干燥过滤器12的入口与储液器11的出口连接;
第三单向阀8的出口与第二单向阀7的入口、第一膨胀阀5的入口、第一单向阀6的出口连接,第一单向阀6的进口与第一膨胀阀5的入口并接后,与室外机换热器4的液管口连接;
第二电磁阀17的另一端与制冰/储冰槽18的冷媒出口连接,制冰/储冰槽18的冷媒入口与第四膨胀阀21的出口、第七单向阀20的入口连接,第四膨胀阀21的入口与第三电磁阀19的出口连接、第七单向阀20的出口与第五单向阀10的入口、第四单向阀9的出口连接,第三电磁阀19的入口与第七单向阀20的出口、第五单向阀10的入口、第四单向阀9的出口连接。
在图2所示的储能式热泵系统中,设置过冷器23,入口与单向阀9的出口连接,出口与膨胀阀14的入口连接。制冰/储冰槽18与过冷器23间用水管连接,水路中设置水泵22。
本发明的储能式热泵系统具有空调制冷模式、夜间制冰模式、供热模式、除霜模式、制取热水模式这几种工作模式。
空调制冷模式下,第一电磁阀17、第二电磁阀19关闭,压缩机2排出的高温高压气体经四通换向阀3进入室外机换热器4冷凝放热后变为液体,经第一单向阀6、第二单向阀7进入储液器11,再经干燥过滤器12、第四单向阀9,再经第二膨胀阀13节流进入空调换热器15,与空调回水换热后,变为汽态,经第一电磁阀16、四通换向阀3进入汽液分离器1,再进入压缩机2。室内空调回水先进入空调换热器15冷却降温后,再进入制冰/储冰槽18进一步冷却降温后,送到室内空调系统末端。
夜间制冰模式下,第一电磁阀16关闭,第二电磁阀17、第三电磁阀19打开。压缩机2排出的高温高压气体经四通换向阀3进入室外机换热器4冷凝放热后变为液体,经第一单向阀6、第二单向阀7进入储液器11,再经干燥过滤器12、第四单向阀9、第三电磁阀19,再经第三膨胀阀21节流进入制冰/储冰槽18的盘管中,从盘管外的水中吸热,从而使盘管外的水的制冰,在吸热变为汽态后,经第二电磁阀17、四通换向阀3进入汽液分离器1,再进入压缩机2。
供热模式下,第二电磁阀17、第三电磁阀19关闭,第一电磁阀16打开。压缩机2排出的高温高压气体经四通换向阀3、第一电磁阀16进入空调换热器15冷凝放热后变为液体,经第六单向阀14、第五单向阀10进入储液器11,再经干燥过滤器12、第三单向阀8,再经第一膨胀阀5节流进入室外机换热器4,从环境吸热后变为汽态,经四通换向阀3进入汽液分离器1,再进入压缩机2。
除霜模式下,第一电磁阀16关闭,第二电磁阀17、第三电磁阀19打开。压缩机2排出的高温高压气体经四通换向阀3进入室外机换热器4融霜,冷凝放热后变为液体,经第一单向阀6、第二单向阀7进入储液器11,再经干燥过滤器12、第四单向阀9、第三电磁阀19、第三膨胀阀21节流进入制冰/储冰槽18,从制冰/储冰槽18中的水中吸热蒸发变为汽态,再经第二电磁阀17、四通换向阀3进入汽液分离器1,再进入压缩机2。
制取热水模式下,第一电磁阀16关闭,第二电磁阀17、第三电磁阀19打开。压缩机2排出的高温高压气体经四通换向阀3进入制冰/储冰槽18,冷凝放热后变为液体,经第七单向阀20、第五单向阀10进入储液器11,再经干燥过滤器12、第三单向阀8,再经第一膨胀阀5节流进入室外机换热器4,从环境吸热蒸发变为汽态,再经四通换向阀3进入汽液分离器1,再进入压缩机2。
在图2所示的空调系统中,空调制冷时,制冰/储冰槽18中的水被水泵22送入过冷器23中,与来自储液器的液态冷媒换热,使液体制冷剂过冷,从而提高制冷量。
因此本发明在热泵机组配置制冰/储冰槽,使系统在夏季空调制冷时能够在夜间利用低谷电制冰储冷,白天利用融冰提供空调所需全部或部份冷量;冬季供热时,则在夜间利用低谷电加热储冰槽中的水,白天利用储冰槽中水的热量除霜,还可以使部分水结冰提供更多热量用于除霜;过渡季节,制冰槽可以用来加热生活用水。
Claims (2)
1.一种储能式热泵空调系统,包括压缩机、汽液分离器及四通换向阀,压缩机的进气口与汽液分离器的出口相连,压缩机的排气口与四通换向阀的进口相连,其特征在于:四通换向阀的一个接口与室外机换热器的一端相连,四通换向阀的另一个接口与第一电磁阀和第二电磁阀的一端相连,第一电磁阀的另一端与空调换热器的一端连接,空调换热器的另一端与第二膨胀阀的出口、第六单向阀的入口连接,第二膨胀阀的入口、第六单向阀的出口与第五单向阀的入口、第四单向阀的出口连接;
第四单向阀的入口与干燥过滤器的出口连接,第五单向阀的出口与储液器的一个入口连接,第二单向阀的出口与储液器的另一个入口连接,第三单向阀的入口与干燥过滤器的出口、第二单向阀的入口连接,干燥过滤器的入口与储液器的出口连接;
第三单向阀的出口与第二单向阀的入口、第一膨胀阀的入口、第一单向阀的出口连接,第一单向阀的进口与第一膨胀阀的入口并接后,与室外机换热器的液管口连接;
第二电磁阀的另一端与制冰/储冰槽的冷媒出口连接,制冰/储冰槽的冷媒入口与第四膨胀阀的出口、第七单向阀的入口连接,第四膨胀阀的入口与第三电磁阀的出口连接、第七单向阀的出口与第五单向阀的入口、第四单向阀的出口连接,第三电磁阀的入口与第七单向阀的出口、第五单向阀的入口、第四单向阀的出口连接。
2.根据权利要求1所述的一种储能式热泵空调系统,其特征在于:还设置有过冷器,过冷器的入口与第四单向阀的出口连接,过冷器的出口与第二膨胀阀的入口连接,制冰/储冰槽与过冷器间用水管连接,水管上设置水泵。
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