CN104764235A - 一种提高低温制冷的氟泵空调一体系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种提高低温制冷的氟泵空调一体系统，包括冷媒循环回路，所述冷媒循环回路包括依次连接的压缩机、冷凝器、储液罐、膨胀阀及蒸发器，还包括氟泵、中间换热器及用于控制冷凝剂走向的阀门组，所述氟泵设于所述膨胀阀输入端与所述储液器输出端之间，所述中间换热器设于所述膨胀阀输入端与所述氟泵输出端之间，所述压缩机与所述冷凝器之间设有连接管，所述连接管穿过所述中间换热器。从蒸发器出来的高温制冷剂和进入蒸发器前的低温制冷剂在中间换热器内进行换热，提高进入蒸发器的制冷剂的温度，避免蒸发器结霜。

Description

一种提高低温制冷的氟泵空调一体系统
技术领域
本发明涉及空调领域，尤其涉及一种提高低温制冷的氟泵空调一体系统。
背景技术
能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基，当前，能源的短缺已经成为整个社会共同要解决的一个问题，节能减排已经成为了我国一项基本国策。由于通讯设备发热量大，一年四季都需要制冷因此机房空调机必须全年8760小时不间断运行。随着绿色数据中心的理念日益普及以及低碳经济被广泛接受，节能减排已经是迫切需要解决的问题。对于我国北方一些地区，冬季和春季时间长，夏季炎热时间短，全年室外气温低于机房设定温度的比例很高。沈阳市全年约70%以上的时间室外气温都低于18℃。利用室外低温空气源是节能技术的常用方式之一，虽然新风，热交换，乙二醇空调等技术能够利用自然冷源降低机房温度，但实际应用都存在热交换效果不好的问题和缺陷，以至于还是需要压缩机工作进行制冷，节能效果不明显。
氟泵机组与风冷型机房空调机组配套使用，组成了氟泵节能空调制冷系统。压缩机运行制冷和氟泵运行制冷。夏季室外温度较高，压缩机正常运行制冷，当室外温度下降，降至系统切换控制设定点时，自动切换为氟泵运行制冷，这样组合和配置保证了通讯机房全年节能高效的运行。
间接利用室外冷源的氟泵节能空调在室外环境温度低于一定值时，由于此时室外环境温度较低，导致进入室内机的液态制冷剂温度较低，由于氟泵的加压作用，导致进入蒸发器的蒸发温度较高，过冷度较大，当进入蒸发器的液态制冷剂温度低于零度时，此时蒸发器的蒸发饱和温度还较高，低于零度的制冷剂进入蒸发器会导致蒸发器结霜甚至结冰。为此，常规的方案是采用降低室外风机转速的办法来，减少冷凝器中的制冷剂与室外空气换热量，从而提高进入蒸发器液体制冷剂的温度。当然也带来一个问题，就是冷凝器与室外空气换热量的减少，会导致冷凝压力对应的温度上升或者不变，进一步导致进入蒸发器的制冷剂蒸发压力对应的蒸发温度升高或者不变。该种方案会导致环境温度低于某个温度时，其制冷量达到最大值，当室外环境温度进一步降低时，制冷量不再增加甚至减少，没有充分利用室外空气冷源，或者是制冷量下降导致机房温度上升。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种室外温度越低，制冷系统制冷量越大的提高低温制冷的氟泵空调一体系统。
本发明提供了一种提高低温制冷的氟泵空调一体系统，包括冷媒循环回路，所述冷媒循环回路包括依次连接的压缩机、冷凝器、储液罐、膨胀阀及蒸发器，还包括氟泵、中间换热器及用于控制冷凝剂走向的阀门组，所述氟泵设于所述膨胀阀输入端与所述储液器输出端之间，所述中间换热器设于所述膨胀阀输入端与所述氟泵输出端之间，所述压缩机与所述冷凝器之间设有连接管，所述连接管穿过所述中间换热器。
作为本发明的进一步改进，所述阀门组包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀及球阀，所述第一单向阀设于所述压缩机输出端与所述中间换热器输入端之间，所述第二单向阀设于所述储液罐输出端与所述膨胀阀输入端之间，所述第一电磁阀设于所述氟泵输出端与所述膨胀阀输入端之间，所述第二电磁阀设于所述蒸发器输出端与所述压缩机输入端之间，所述第三单向阀设于所述蒸发器输出端与所述单向阀输出端之间，所述第三电磁阀设于所述蒸发器输入端与所述第一电磁阀输出端之间，所述第四单向阀设于所述第一电磁阀输出端与所述中间换热器输出端之间，所述球阀设于所述氟泵输出端与所述第二单向阀输出端之间。
作为本发明的进一步改进，还包括控制装置，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀及第四电磁阀均与所述控制装置电性连接。
本发明的有益效果是：从蒸发器出来的高温制冷剂和进入蒸发器前的低温制冷剂在中间换热器内进行换热，提高进入蒸发器的制冷剂的温度，避免蒸发器结霜，由于室外风机转数保持不变，导致冷凝压力持续下降，从而进入蒸发器的液态制冷剂压力下降，蒸发器中的液态制冷剂饱和温度下降，蒸发器制冷量升高，机组的能效比升高，从而到达节能的目的。
附图说明
图1是本发明一种提高低温制冷的氟泵空调一体系统的结构框图。
具体实施方式
附图标记：1-压缩机 2-冷凝器 3-储液罐 4-膨胀阀 5-蒸发器 6-氟泵 7-中间换热器 11-第一单向阀 12-第二单向阀 13-第三单向阀 14-第四单向阀 21-第一电磁阀 22-第二电磁阀 23-第三电磁阀 24-第四电磁阀 31-球阀。
如图1所示，本发明公开了一种提高低温制冷的氟泵空调一体系统，包括冷媒循环回路，所述冷媒循环回路由依次连接的压缩机1、冷凝器2、储液罐3、膨胀阀4及蒸发器5构成，该机房空调机组还包括氟泵6、第一单向阀11、第二单向阀12、第三单向阀13、第四单向阀14、第一电磁阀21、第二电磁阀22、第三电磁阀23、第四电磁阀24、球阀31及中间换热器7，所述氟泵6设于所述储液罐3输出端与所述膨胀阀4输入端之间，所述第一单向阀11设于所述压缩机1输出端与所述中间换热器7之间，所述第二单向阀12设于所述储液罐3输出端与所述膨胀阀4输入端之间，所述第一电磁阀21设于所述第二单向阀12与所述膨胀阀4输入端之间，所述第二电磁阀22设于所述蒸发器5输出端与所述压缩机1输入端之间，所述第三电磁阀23设于所述第一电磁阀21输出端与所述蒸发器5输入端之间，所述第三单向阀13设于所述蒸发器5输出端与所述第一单向阀11输出端之间，所述球阀31设于所述氟泵6输出端与所述第二单向阀12输出端之间，所述第四电磁阀24设于所述中间换热器7输入端与所述第一电磁阀21输入端之间，所述第四单向阀14设于所述中间换热器7输出端与所述第一电磁阀21输出端之间，所述第一单向阀11与所述冷凝器2输入端之间设有连通管，所述连通管穿过所述中间换热器7。
使用时，将氟泵6设置一个开启值，在夏季制冷或过渡季节时，室内外温差达不到氟泵6开启条件，此时压缩机1开启，高压高温的制冷剂气体从压缩机1输出端流经第一单向阀11、中间换热器7、再到冷凝器2中冷却，变成高压低温的制冷剂液体，高压低温的液体制冷剂经过储液器3、第二单向阀12、第一电磁阀21、膨胀阀4变成低温低压的制冷剂液体，低温低压的液体制冷剂进入蒸发器5吸热，变成高温低压的液体制冷剂，高温低压的液体制冷剂流经所述第二电磁阀22流回到压缩机1完成一个循环，在此过程中，所述第三电磁阀23、第四电磁阀24关闭，所述第一电磁阀21开启，第一单向阀11与冷凝器2之间通过连通管连接，所述连通管穿过所述中间散热器7，此时由于中间散热器7内没有换热介质，所以中间散热器7不工作、不参与换热。
在冬季或者过度季节时，室内外温差较大，达到氟泵6开启条件，此时氟泵6工作，若此时室外环境温度高于预设温度，此时进入蒸发器5的制冷剂温度高于零度，则制冷剂经过氟泵6加压后，经过球阀31、第一电磁阀21、第三电磁阀23，进入蒸发器5吸热，从蒸发器5出来后经过第三单向阀13、中间换热器7，进入到冷凝器2放热，放热后进入储液罐3，回到氟泵6吸入口，完成一个循环，在此过程中，压缩机1不工作，第四电磁阀24关闭，第一电磁阀21开启，中间换热器7不参与换热。
在冬季或者过度季节时，室内外温差较大，达到氟泵开启条件此时氟泵6开启，若此时室外环境温度低于预设温度，此时进入蒸发器5的制冷剂温度就低于零度，这样可能会导致蒸发器5结霜，所以所述控制装置会将第一电磁阀21关闭，第四电磁阀24打开，液态制冷剂经过氟泵6加压后，经过球阀31、第四电磁阀24进入到中间换热器7中，此时低温制冷剂在进入蒸发器5前与流经中间换热器7内的高温制冷剂进行热交换，从而使其制冷剂在进入蒸发器5时温度升高，高于零度，避免了低于零度的液体制冷剂进入蒸发器5而导致的结霜现象，经过升温后的制冷剂流经第四单向阀24、第三电磁阀23进入到蒸发器5吸热，吸热后经过第三单向阀13，流经中间换热器7内，在中间换热器7换热后再进入冷凝器2冷却，此时蒸发器5出口气态常温制冷剂在流经中间换热器7后由于放热温度变低，变成液态制冷剂，经过冷凝器2冷却后的制冷剂经过储液罐3回到氟泵6吸入口，完成一个循环，从蒸发器5出来的高温制冷剂和进入蒸发器5前的低温制冷剂在中间换热器7内进行换热，提高进入蒸发器5的制冷剂的温度，避免蒸发器5结霜，由于室外风机转数保持不变，导致冷凝压力持续下降，从而进入蒸发器5的液态制冷剂压力下降，蒸发器5中的液态制冷剂饱和温度下降，蒸发器5制冷量升高，机组的能效比升高，从而到达节能的目的。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种提高低温制冷的氟泵空调一体系统，包括冷媒循环回路，所述冷媒循环回路包括依次连接的压缩机、冷凝器、储液罐、膨胀阀及蒸发器，其特征在于：还包括氟泵、中间换热器及用于控制冷凝剂走向的阀门组，所述氟泵设于所述膨胀阀输入端与所述储液器输出端之间，所述中间换热器设于所述膨胀阀输入端与所述氟泵输出端之间，所述压缩机与所述冷凝器之间设有连接管，所述连接管穿过所述中间换热器。
2.根据权利要求1所述的提高低温制冷的氟泵空调一体系统，其特征在于：所述阀门组包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀及球阀，所述第一单向阀设于所述压缩机输出端与所述中间换热器输入端之间，所述第二单向阀设于所述储液罐输出端与所述膨胀阀输入端之间，所述第一电磁阀设于所述氟泵输出端与所述膨胀阀输入端之间，所述第二电磁阀设于所述蒸发器输出端与所述压缩机输入端之间，所述第三单向阀设于所述蒸发器输出端与所述单向阀输出端之间，所述第三电磁阀设于所述蒸发器输入端与所述第一电磁阀输出端之间，所述第四单向阀设于所述第一电磁阀输出端与所述中间换热器输出端之间，所述球阀设于所述氟泵输出端与所述第二单向阀输出端之间。
3.根据权利要求1所述的提高低温制冷的氟泵空调一体系统，其特征在于：还包括控制装置，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀及第四电磁阀均与所述控制装置电性连接。
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