CN106052176A - 一种离心式水汽能热泵空调系统 - Google Patents

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成剑林
李若凰
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    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/04—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type
    • F25B1/053—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type of turbine type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/06—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the arrangements for the supply of heat-exchange fluid for the subsequent treatment of primary air in the room units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat

Abstract

本发明一种离心式水汽能热泵空调系统涉及节能及能源利用技术领域，由离心压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、水汽能提纯平台、介质分配系统、用户系统组成。目的在于采用离心式热泵主机+水汽能提纯平台作为空调系统冷热源，提高系统能效、减少系统能耗，避免了现有空调系统的缺陷，更加节能。本发明结构简单、操作方便，易于施工安装及后期维护，大大节约初投资及运行成本。

Description

一种离心式水汽能热泵空调系统
技术领域
本发明型涉及的一种离心式水汽能热泵空调系统涉及到我国空调技术应用与节能两大领域。
背景技术
在我国目前的热泵空调系统的冷热源中，主要有单冷机+锅炉、吸收式热泵、水源热泵、地源热泵、风冷热泵、水汽能热泵等型式，各种冷热源型式各有利弊。单冷机+锅炉型式会导致设备重置率较高、系统经济性较差，同时锅炉燃烧带来一定的环境污染；吸收式热泵主机需要其他热源作为动力，对热源要求较高，同时系统效率会随着使用时间的延续而逐年递减；水源热泵对水质条件要求较高，同时地下水源热泵需要进行回灌，否则会导致地质沉降；地源热泵初投资较高，同时由于施工等原因会造成系统效率下降较为严重，并且由于冷热量的不均会产生土壤冷热堆积的情况；风冷热泵在使用过程中会出现夏季效率降低、冬季易结霜等现象；水汽能热泵在冬季的使用过程中会出现效率降低、压缩机回油不畅、系统噪音较大等问题。
由于水汽能热泵空调系统采用一套设备、三种用途，具有简易安装、系统效率高、运行费用低等特点，其系统应用逐年增加。而在应用过程中，由于其大部分采用螺杆式压缩机作为热泵主机的压缩机来进行供热与制冷，从而出现了在夏季制冷能力满足则冬季制热能力偏小、冬季制热能力满足则夏季制冷能力超出的情况，同时由于螺杆式压缩机在使用过程中无级调节能力较差，不能大范围对制热制冷量进行调节，从而导致机组选型出现偏差，另外由于在冬季制热工况下蒸发压力较低导致部分制冷剂液体进入压缩机，存在压缩机液击现象，压缩机有较大的安全隐患，同时由于在低温工况下工作，其润滑油的润滑能力下降、粘度增加，进一步导致主机制热能力下降，而由于进液温度低从而导致制冷剂蒸发温度降低，螺杆压缩机工作状态不稳定，故需要对其进行改进。
在申请号为CN201220016382.3的“离心热泵机组”实用新型中，提出了一种具有两台中心高度保持一致的离心压缩机从而能够使回油更加简单，在申请号为201520085369.7的“一种水源热泵空调系统”实用新型中，提出了改变系统框架实现冷量梯级利用提高系统运行效率的一种空调系统，在申请号为201510913732.5的“一种里利用水源热泵空调能量产生热水的空调”中提出了采用水箱热交换器、循环水泵等回收空调热量制造生活热水，以上的各项发明专利中都有各自的缺陷，为了能在冬季工况下高效运行，特提出一种离心式水汽能热泵空调系统。
发明内容
本发明一种离心式水汽能热泵空调系统的目的在于采用离心式热泵主机+水汽能提纯平台作为空调系统冷热源，提高系统能效、减少系统能耗，避免了现有空调系统的缺陷，更加节能。
本发明的技术方案是：该系统由离心压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、水汽能提纯平台、介质分配系统、用户系统组成。
离心压缩机安装在冷凝器的制冷剂入口，冷凝器的制冷剂出口与膨胀阀的入口相连，膨胀阀的出口与蒸发器的制冷剂入口相连，蒸发器的制冷剂出口与离心压缩机的入口相连。
水汽能提纯平台的入口通过管道与介质分配系统相连接、水汽能提纯平台的出口通过管道与水汽能运输泵入口相连接，水汽能运输泵的出口通过管道与介质分配系统相连接。
用户系统的入口通过管道与介质分配系统相连接、用户系统的出口通过管道与用户水泵入口相连接，用户水泵的出口通过管道与介质分配系统相连接。
介质分配系统由管道与电磁阀组成，电磁阀V1、V2的入口通过管道与用户泵的出口相连接，电磁阀V1的出口通过管道与蒸发器溶液入口相连接，V2的出口通过管道与冷凝器溶液入口相连接，电磁阀V3、V4的出口通过管道与用户系统的入口相连接，电磁阀V3的入口通过管道与蒸发器溶液出口相连接，V4的入口通过管道与冷凝器溶液出口相连接，电磁阀V5、V6的入口通过管道与水汽能运输泵的出口相连接，电磁阀V5的出口通过管道与蒸发器溶液入口相连接，V6的出口通过管道与冷凝器溶液入口相连接，电磁阀V7、V8的出口通过管道与水汽能提纯平台的入口相连接，电磁阀V7的入口通过管道与蒸发器溶液出口相连接，V8的入口通过管道与冷凝器溶液出口相连接。
用户系统各末端为风机盘管系统、地盘管系统、散热器系统、辐射板系统。
本发明一种离心水汽能热泵空调系统，与现有的技术相比，具有如下优点：
1.采用离心热泵主机作为空调系统冷热源，更加适应气候条件，具有适应性强、供热制冷能力调节范围大、整机能效比高的特点；
2.本发明运行费用低、初投资低；
3.相对现有的螺杆式热泵主机，离心热泵主机无活动部件，故障率低；
4.不会出现设备腐蚀、老化现象，更换部件简单。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详细说明
图1为本发明示意图：
图中，离心压缩机1、冷凝器2、膨胀阀3、蒸发器4、水汽能提纯平台5、用户系统6、水汽能运输泵7、用户泵8。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种离心式水汽能热泵空调系统，由离心压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、水汽能提纯平台、介质分配系统、用户系统组成。
所述的离心压缩机安装在所述的冷凝器的制冷剂入口，冷凝器的制冷剂出口与所述的膨胀阀的入口相连，膨胀阀的出口与所述的蒸发器的制冷剂入口相连，蒸发器的制冷剂出口与离心压缩机的入口相连。
所述的水汽能提纯平台的入口通过管道与所述的介质分配系统相连接、水汽能提纯平台的出口通过管道与水汽能运输泵入口相连接，水汽能运输泵的出口通过管道与介质分配系统相连接。
所述的用户系统的入口通过管道与介质分配系统相连接、用户系统的出口通过管道与用户水泵入口相连接，所述的用户水泵的出口通过管道与介质分配系统相连接。
所述的介质分配系统由管道与电磁阀组成，电磁阀V1、V2的入口通过管道与用户泵的出口相连接，电磁阀V1的出口通过管道与蒸发器溶液入口相连接，V2的出口通过管道与冷凝器溶液入口相连接，电磁阀V3、V4的出口通过管道与用户系统的入口相连接，电磁阀V3的入口通过管道与蒸发器溶液出口相连接，V4的入口通过管道与冷凝器溶液出口相连接，电磁阀V5、V6的入口通过管道与水汽能运输泵的出口相连接，电磁阀V5的出口通过管道与蒸发器溶液入口相连接，V6的出口通过管道与冷凝器溶液入口相连接，电磁阀V7、V8的出口通过管道与水汽能提纯平台的入口相连接，电磁阀V7的入口通过管道与蒸发器溶液出口相连接，V8的入口通过管道与冷凝器溶液出口相连接。
所述的用户系统各末端为风机盘管系统、地盘管系统、散热器系统、辐射板系统。
本发明一种离心式水汽能热泵空调系统工作流程如下：
冬季工况：
1、水汽能提纯平台开始工作，将室外空气中的热量提取出来；
2、水汽能提纯平台中的溶液由水汽能运输泵经过电磁阀V5送入蒸发器溶液入口；
3、制冷剂在蒸发器内蒸发吸收溶液中的热量，溶液温度降低后从蒸发器溶液出口经过电磁阀V7再次进入水汽能提纯平台；
4、用户水经过用户泵加压后经过电磁阀V2进入冷凝器溶液入口，在冷凝器内温度升高后从冷凝器溶液出口经过电磁阀V4进入用户系统；
5、用户系统各末端（风机盘管、地盘管、散热器、辐射板等）对室内进行加热；
6、电磁阀V2、V4、V5、V7开启，电磁阀V1、V3、V6、V8关闭。
夏季工况：
1、水汽能提纯平台开始工作，将室外空气中的冷量提取出来；
2、水汽能提纯平台中的溶液由水汽能运输泵经过电磁阀V6送入冷凝器溶液入口；
3、制冷剂在冷凝器内冷凝吸收溶液中的冷量，溶液温度升高后从冷凝器溶液出口经过电磁阀V8再次进入水汽能提纯平台；
4、用户水经过用户泵加压后经过电磁阀V1进入蒸发器溶液入口，在蒸发器内温度降低后从蒸发器溶液出口经过电磁阀V3进入用户系统；
5、用户系统各末端（风机盘管等）对室内进行降温冷却；
6、电磁阀V1、V3、V6、V8开启，电磁阀V2、V4、V5、V7关闭。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种离心式水汽能热泵空调系统，其特征在于：
由离心压缩机1、冷凝器2、膨胀阀3、蒸发器4、水汽能提纯平台5、介质分配系统、用户系统6组成；
所述的离心压缩机1安装在所述的冷凝器2的制冷剂入口，冷凝器2的制冷剂出口与所述的膨胀阀3的入口相连，膨胀阀3的出口与所述的蒸发器4的制冷剂入口相连，蒸发器4的制冷剂出口与离心压缩机1的入口相连；
所述的水汽能提纯平台5的入口通过管道与所述的介质分配系统相连接、水汽能提纯平台5的出口通过管道与水汽能运输泵7入口相连接，水汽能运输泵7的出口通过管道与介质分配系统相连接；
所述的用户系统6的入口通过管道与介质分配系统相连接、用户系统6的出口通过管道与用户水泵8入口相连接，所述的用户水泵8的出口通过管道与介质分配系统相连接。
2.如权利要求1所述的一种离心式水汽能热泵空调系统，其特征在于：所述的介质分配系统由管道与电磁阀组成，电磁阀V1、V2的入口通过管道与用户泵的出口相连接，电磁阀V1的出口通过管道与蒸发器溶液入口相连接，V2的出口通过管道与冷凝器溶液入口相连接，电磁阀V3、V4的出口通过管道与用户系统的入口相连接，电磁阀V3的入口通过管道与蒸发器溶液出口相连接，V4的入口通过管道与冷凝器溶液出口相连接，电磁阀V5、V6的入口通过管道与水汽能运输泵的出口相连接，电磁阀V5的出口通过管道与蒸发器溶液入口相连接，V6的出口通过管道与冷凝器溶液入口相连接，电磁阀V7、V8的出口通过管道与水汽能提纯平台的入口相连接，电磁阀V7的入口通过管道与蒸发器溶液出口相连接，V8的入口通过管道与冷凝器溶液出口相连接。
3.如权利要求1所述的一种离心式水汽能热泵空调系统，其特征在于：所述的用户系统各末端为风机盘管系统、地盘管系统、散热器系统、辐射板系统。
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