CN104964475A - 一种复合型蒸发冷却式热泵机组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及热泵机组技术领域，特别是涉及一种复合型蒸发冷却式热泵机组，其结构包括压缩机、四通阀、空气侧翅片式换热器、蒸发冷却式换热器、节流装置、及多个单向阀、空调侧换热器、储液器、气液分离器和风机组件。与现有技术相比，本发明的夏季制冷时，空气侧翅片式换热器与蒸发冷却式换热器共同作用，共用风机组件，其排气温度与排气压力都低于单独采用空气侧翅片换热器作用时的排气温度与排气压力，从而大大降低制冷能耗，提高了制冷能效。

Description

一种复合型蒸发冷却式热泵机组
技术领域
本发明涉及热泵机组技术领域，特别是涉及一种复合型蒸发冷却式热泵机组。
背景技术
现有技术中，风冷热泵机组大多在空气一侧采用单一的翅片换热器，其排气温度和排气压力较高，风冷热泵机组受环境温度影响波动大， 夏季制冷时， 由于环境温度高， 冷凝压力大，能效比下降，在极端高温条件下，风冷热泵机组的制冷能效比更低；冬季运行时环境温度低，翅片受结霜的影响使机组运行不稳定，效率低， 除霜运行时还将导致供热间断， 其除霜损失约占热泵总能耗损失的10%。因此，现有的风冷热泵机组的能耗高，效率低下。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种提高制冷能效、降低制冷能耗的复合型蒸发冷却式热泵机组。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
提供一种复合型蒸发冷却式热泵机组，包括压缩机、四通阀、空气侧翅片换热器、蒸发冷却式换热器、节流装置、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、空调侧换热器、储液器、气液分离器和风机组件；所述蒸发冷却式换热器的进口端与节流装置相连，所述蒸发冷却式换热器的出口端与空气侧翅片换热器相连；
所述空气侧翅片换热器和所述蒸发冷却式换热器均设置于热泵机组的热源一侧，所述风机组件设置于所述空气侧翅片换热器和所述蒸发冷却式换热器的同一侧，所述空气侧翅片换热器和所述蒸发冷却式换热器共用所述风机组件；
当所述四通阀不通电时，所述压缩机的排出端与所述四通阀的D、C端口、所述空气侧翅片换热器、所述第一单向阀、所述蒸发冷却式换热器、所述节流装置、所述第三单向阀、所述空调侧换热器、所述四通阀的E、S端口、所述气液分离器、所述压缩机1的吸入端依次相接；
当所述四通阀通电时，所述压缩机的排出端与所述四通阀的D、E端口、所述空调侧换热器、所述储液器、所述第四单向阀、所述节流装置、所述第二单向阀、所述空气侧翅片换热器、所述四通阀的C、S端口、所述气液分离器、所述压缩机的吸入端依次连接。
优选的，所述空气侧翅片换热器设置有两个，且所述两个空气侧翅片换热器分布设置于所述蒸发冷却式换热器相对的左右两侧，所述蒸发冷却式换热器分别与其两侧的所述空气侧翅片换热器之间形成静压区。
优选的，所述风机组件至少设置有一个，所述风机组件包括风机和电机。
优选的，所述蒸发冷却式换热器的一侧设置有水泵、冷凝水盘组件以及喷淋装置。
优选的，所述第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀均设置为电磁阀或者电动阀。
本发明的有益效果：
本发明的一种复合型蒸发冷却式热泵机组，在热源一侧设置有空气侧翅片换热器和蒸发冷却式换热器，风机组件设置于空气侧翅片换热器和蒸发冷却式换热器的同一侧，空气侧翅片换热器和蒸发冷却式换热器共用该风机组件。与现有技术采用单一的换热器结构相比，本发明具有以下优点：
（1）本发明的热泵机组，当夏季制冷时，空气侧翅片换热器和蒸发冷却式换热器共同作用且共用风机组件，空气侧翅片换热器分别与其两侧的蒸发冷却式换热器之间的上部形成静压区，这样避免了风机组件出现上部风速大而下部风速小的现象，使得进入该静压区的风速更均匀，同时，空气侧翅片换热器分别与其两侧的蒸发冷却式换热器之间的下部为进风区，通过空气侧翅片换热器预冷后的空气从下部进入到蒸发冷凝器进行再次的冷却，在进风区发生热交换的风与水逆向流动，从而提高了换热效率；
（2）本发明的热泵机组在制冷状态下，由于空气侧翅片换热器的一侧还增加了蒸发冷却式换热器的冷凝作用，其排气温度和排气压力都低于现有技术单独采用空气侧翅片换热器时的排气温度和排气压力，从而大大提高了制冷能效，显著降低了热泵机组的制冷能耗。
附图说明
利用附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明的一种复合型蒸发冷却式热泵机组的结构示意图。
图2是本发明的一种复合型蒸发冷却式热泵机组的空气侧翅片换热器和蒸发冷却式换热器的制冷状态下的工作原理示意图。
附图标记：
压缩机1、四通阀2、空气侧翅片换热器3；
风机组件4、风机41、电机42；
第一单向阀5、蒸发冷却式换热器6、第二单向阀7；
节流装置8、第三单向阀9、空调侧换热器10；
气液分离器11、储液器12；
静压区A、进风区B。
具体实施方式
结合以下实施例及附图对本发明作进一步说明。
本发明的一种复合型蒸发冷却式热泵机组，如图1和图2所示，包括压缩机1、四通阀2、空气侧翅片换热器3、蒸发冷却式换热器6、节流装置8、第一单向阀5、第二单向阀7、第三单向阀9、第四单向阀13、空调侧换热器10、储液器12、气液分离器11和风机组件4；蒸发冷却式换热器6的进口端与节流装置8相连，蒸发冷却式换热器6的出口端与空气侧翅片换热器3相连；
空气侧翅片换热器3和蒸发冷却式换热器6均设置于热泵机组的热源一侧，风机组件4设置于空气侧翅片换热器3和蒸发冷却式换热器6的同一侧，空气侧翅片换热器3和蒸发冷却式换热器6共用风机组件4；
当四通阀2不通电时，压缩机1的排出端与四通阀2的D、C端口、空气侧翅片换热器3、第一单向阀5、蒸发冷却式换热器6、节流装置8、第三单向阀9、空调侧换热器10、四通阀2的E、S端口、气液分离器11、压缩机1的吸入端依次相接；
当四通阀2通电时，压缩机1的排出端与四通阀的D、E端口、空调侧换热器10、储液器12、第四单向阀13、节流装置8、第二单向阀7、空气侧翅片换热器3、四通阀2的C、S端口、气液分离器11、压缩机1的吸入端依次连接。
本发明的热泵机组在制冷状态下，由于空气侧翅片换热器3的一侧还增加了蒸发冷却式换热器6的冷凝作用，其排气温度和排气压力都低于现有技术单独采用空气侧翅片换热器3时的排气温度和排气压力，从而大大提高了制冷能效，显著降低了热泵机组的制冷能耗。
本实施例中，如图2所示，空气侧翅片换热器3设置有两个，且两个空气侧翅片换热器3分布设置于蒸发冷却式换热器6相对的左右两侧，当夏季制冷时，空气侧翅片换热器3和蒸发冷却式换热器6共同作用且共用风机组件4，空气侧翅片换热器3分别与其两侧的蒸发冷却式换热器6之间的上部形成静压区（图2中所示的A区域），这样避免了风机组件4出现上部风速大而下部风速小的现象，使得进入该静压区的风速更均匀，同时，空气侧翅片换热器3分别与其两侧的蒸发冷却式换热器6之间的下部为进风区（图2中所示的B区域），通过空气侧翅片换热器3预冷后的空气从下部进入到蒸发冷凝器进行再次的冷却，在进风区发生热交换的风与水逆向流动，从而提高了换热效率。
具体的，风机组件4至少设置有1个，风机组件4包括风机41和电机42，空气侧翅片换热器3与蒸发冷却式换热器6可以共用一个或多个风机组件4。
具体的，蒸发冷却式换热器6的一侧还设置有水泵、冷凝水盘组件和喷淋装置。
具体的，第一单向阀5、第二单向阀7、第三单向阀9和第四单向阀13均设置为电磁阀或者电动阀，还可以为其他能够关断的控制阀。
具体的，四通阀2还可以由两个三通阀或者四个二通阀替代。
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1. 一种复合型蒸发冷却式热泵机组，其特征在于：包括压缩机、四通阀、空气侧翅片换热器、蒸发冷却式换热器、节流装置、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、空调侧换热器、储液器、气液分离器和风机组件；所述蒸发冷却式换热器的进口端与节流装置相连，所述蒸发冷却式换热器的出口端与空气侧翅片换热器相连；
所述空气侧翅片换热器和所述蒸发冷却式换热器均设置于热泵机组的热源一侧，所述风机组件设置于所述空气侧翅片换热器和所述蒸发冷却式换热器的同一侧，所述空气侧翅片换热器和所述蒸发冷却式换热器共用所述风机组件；
当所述四通阀不通电时，所述压缩机的排出端与所述四通阀的D、C端口、所述空气侧翅片换热器、所述第一单向阀、所述蒸发冷却式换热器、所述节流装置、所述第三单向阀、所述空调侧换热器、所述四通阀的E、S端口、所述气液分离器、所述压缩机1的吸入端依次相接；
当所述四通阀通电时，所述压缩机的排出端与所述四通阀的D、E端口、所述空调侧换热器、所述储液器、所述第四单向阀、所述节流装置、所述第二单向阀、所述空气侧翅片换热器、所述四通阀的C、S端口、所述气液分离器、所述压缩机的吸入端依次连接。
2. 根据权利要求1所述的一种复合型蒸发冷却式热泵机组，其特征在于：所述空气侧翅片换热器设置有两个，且所述两个空气侧翅片换热器分布设置于所述蒸发冷却式换热器相对的左右两侧，所述蒸发冷却式换热器分别与其两侧的所述空气侧翅片换热器之间形成静压区。
3. 根据权利要求1所述的一种复合型蒸发冷却式热泵机组，其特征在于：所述风机组件至少设置有一个，所述风机组件包括风机和电机。
4. 根据权利要求1所述的一种复合型蒸发冷却式热泵机组，其特征在于：所述蒸发冷却式换热器的一侧设置有水泵、冷凝水盘组件以及喷淋装置。
5. 根据权利要求1所述的一种复合型蒸发冷却式热泵机组，其特征在于：所述第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀均设置为电磁阀或者电动阀。
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