一种双源式商用空调机及工作方法
技术领域
本发明涉及一种商用空调机,更具体地说,是一种双源式商用空调机。属于制冷与空调工程领域。
背景技术
空调装置在为我们提供舒适性生活环境的同时,其能源消耗也呈逐年递增的趋势,“新旧动能转变”、“低碳节能”发展形势下,开发新型低能高效空调装置就愈为重要;而为实现空调装置的节能降耗,国内外制冷空调企业及高校院所进行了大量的创新性科学研究,如专利申请号:CN200720058740.6,名称为“高效多功能空调装置”的实用新型专利,以冷热双效利用的方式,提高了空调装置能源利用率。
为进一步实现空调装置的节能降耗,有学者提出带经济器补气的空调新技术,如专利申请号:CN201610014573.9,名称为“一种双热源喷气增焓热泵系统”的发明专利,以增设经济器补气的形式,大幅度提高了热泵系统的低温制热量和能效性。
冬季,室外蒸发器结霜成为限制空调系统制热性能提升的主要因素,为实现蒸发器的融霜、除霜以及无霜化,学者们从不同角度对蒸发器结霜、除霜特性进行了科学研究,诸如:空调逆循环除霜、热气旁通除霜、热水融霜、电加热除霜、溶液除霜、蓄热融霜等;专利申请号:CN03138946.5,名称为“多工况无霜式高效双温热泵空调装置”以实现蒸发器高效、快速除霜的方式提高了空调装置制热经济性。
上述专利技术,将空调系统的能效比有效提高到3~6,但仍存在能源利用效率不足、设备配置不够健全、工作模式单一的诸多问题,因此构建一种集经济器补气、热能梯级利用、高效融霜、多工况运行模式的高效空调装置就尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,进而提供一种双源式商用空调机及工作方法。
本发明针对现有商用空调机高耗低能的技术不足,在实现空气源、水源换热器耦合热泵系统同时,将热能梯级利用、压缩机中间补气技术引入其中,依托双并联风冷式换热器+热气旁通的除霜技术,在解决风冷式换热器除霜难度大的同时,实现了空调装置多重高效制冷、制热的运行模式。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种双源式商用空调机,包括蒸汽压缩系统、经济器系统和热气融霜系统三部分,其中所述蒸汽压缩系统包括:内燃机、补气式压缩机、气液分离器、四通换向阀、室内换热器,所述内燃机功率输出轴与所述补气式压缩机功率输入轴相连接,所述四通换向阀左出口连通所述气液分离器左上进口,所述气液分离器右上出口连通所述补气式压缩机吸气口,所述补气式压缩机排气口连通所述四通换向阀右进口,所述四通换向阀上接口连通所述室内换热器左接口;
所述经济器系统包括:第一单向阀、第二单向阀、高压储液器、经济器、第一电子膨胀阀、第十二截止阀、中温蒸发器、第十三截止阀、第二电子膨胀阀、第三单向阀、第四单向阀,所述室内换热器右接口连通所述第一单向阀的进口和所述第四单向阀的出口,所述第一单向阀和所述第二单向阀的出口连通所述高压储液器上进口,所述高压储液器下出口连通所述经济器和所述第一电子膨胀阀的上进口,所述第一电子膨胀阀下出口连通所述经济器右进液口,所述经济器左上出气口连通所述补气式压缩机中间补气口,所述经济器左下出液口通过所述第十二截止阀连通所述中温蒸发器下进口,所述中温蒸发器上出口通过所述第十三截止阀连通所述补气式压缩机中间补气口,所述经济器下出液口连通所述第二电子膨胀阀上进口,所述气液分离器和所述第二电子膨胀阀的下出口连通所述第三单向阀和所述第四单向阀的进口,所述第三单向阀出口连通所述第二单向阀进口;
所述热气融霜系统包括:管壳式换热器、第十一截止阀、第二截止阀、第一截止阀、第五单向阀、第三电子膨胀阀、第四电子膨胀阀、第三截止阀、第四截止阀、第五截止阀、第六截止阀、第一风冷式换热器、第二风冷式换热器、第七截止阀、第八截止阀、第九截止阀、第十截止阀、第六单向阀,所述第三单向阀出口分别通过所述第九截止阀、所述第十截止阀和所述第十一截止阀连通所述第一风冷式换热器、所述第二风冷式换热器的右接口和所述管壳式换热器的下接口,所述补气式压缩机排气口连通所述第六单向阀进口,所述第六单向阀出口分别通过所述第九截止阀和所述第十截止阀连通所述第一风冷式换热器和所述第二风冷式换热器的右接口,所述第一风冷式换热器左接口分别通过所述第三截止阀和所述第五截止阀连通所述第三电子膨胀阀的上进口、下出口,所述第二风冷式换热器左接口分别通过所述第四截止阀和所述第六截止阀连通所述第四电子膨胀阀的下进口、上出口,所述第三电子膨胀阀的下出口和所述第四电子膨胀阀的上出口通过所述第一截止阀和所述第五单向阀连通所述四通换向阀下接口,所述管壳式换热器上接口通过所述第二截止阀连通所述四通换向阀下接口,所述内燃机余热水接口连通所述中温蒸发器左上进口,所述中温蒸发器左下出口连通所述管壳式换热器左上进口。
进一步,所述第一风冷式换热器和所述第二风冷式换热器处布有变频风机。
进一步,所述中温蒸发器和所述管壳式换热器的左上进口均设有外源水接口。
进一步,所述室内换热器为板式换热器或管壳式换热器。
进一步,所述补气式压缩机为螺杆式或涡旋式补气式压缩机。
进一步,所述中温蒸发器为套管式或管壳式或板式蒸发器。
根据外界环境温度tout高低、夏季空调机冷却方式和冬季空调机换热源的不同,空调机的工作模式分为:A、25℃≤tout≤35℃,风冷式制冷模式,B、tout>35℃,水冷式制冷模式,C、0℃≤tout≤15℃,空气源式制热模式,D、tout<0℃,余热式制热模式;
A、25℃≤tout≤35℃,风冷式制冷模式
空调机控制系统感知外界环境温度tout值:当25℃≤tout≤35℃,输出信号调节所述四通换向阀为制冷模式,所述四通换向阀上、左接口相通,右、下接口相通,令所述第一截止阀、所述第五截止阀、所述第六截止阀、所述第七截止阀和所述第八截止阀开启,所述第二截止阀、所述第三截止阀、所述第四截止阀、所述第九截止阀、所述第十截止阀、所述第十一截止阀、所述第十二截止阀和所述第十三截止阀关闭,所述变频风机启动;高压制冷剂液体从所述高压储液器流出后分为两路,其中一路进入所述经济器的蛇形盘管,另一路经则所述第一电子膨胀阀节流降压至中间压力后进入所述经济器吸热蒸发为中压制冷剂气体,所述经济器蛇形盘管中被吸热过冷的高压制冷剂液体经所述第二电子膨胀阀降压至蒸发压力后通过所述第四单向阀进入所述室内换热器,低压制冷剂液体在所述室内换热器吸热蒸发为低压制冷剂气体后通过所述四通换向阀进入所述气液分离器完成气液分离,分离后的低压制冷剂液体从所述气液分离器底部流出进入低压区继续参与吸热蒸发循环,而分离出的低压制冷剂气体则被所述补气式压缩机吸入压缩,所述补气式压缩机由所述内燃机驱动工作,低压制冷剂气体压缩过程中来自所述经济器的中压制冷剂气体补入所述补气式压缩机,以实现所述补气式压缩机的补气增焓式压缩,所述补气式压缩机排出的高温高压制冷剂气体通过所述四通换向阀和所述第一截止阀导向、在所述第五截止阀和所述第六截止阀处分流后进入所述第一风冷式换热器和所述第二风冷式换热器放热凝结为高压制冷剂液体,高压制冷剂液体从所述第一风冷式换热器和所述第二风冷式换热器流出后在所述第七截止阀和所述第八截止阀处合流,合流后的高压制冷剂液体经所述第二单向阀导向进入所述高压储液器,如此循环,实现了空调机风冷式制冷工作;
B、tout>35℃,水冷式制冷模式
空调机控制系统感知外界环境温度tout值:当tout>35℃,输出信号调节所述四通换向阀为制冷模式,所述四通换向阀上、左接口相通,右、下接口相通,令所述第二截止阀和所述第十一截止阀开启,所述第一截止阀、所述第三截止阀、所述第四截止阀、所述第五截止阀、所述第六截止阀、所述第七截止阀、所述第八截止阀、所述第九截止阀、所述第十截止阀、所述第十二截止阀和所述第十三截止阀关闭,所述变频风机关闭;高压制冷剂液体从所述高压储液器流出后分为两路,其中一路进入所述经济器的蛇形盘管,另一路则经所述第一电子膨胀阀节流降压至中间压力后进入所述经济器吸热蒸发为中压制冷剂气体,所述经济器蛇形盘管中被吸热过冷的高压制冷剂液体经所述第二电子膨胀阀降压至蒸发压力后通过所述第四单向阀进入所述室内换热器,低压制冷剂液体在所述室内换热器吸热蒸发为低压制冷剂气体后通过所述四通换向阀进入所述气液分离器完成气液分离,分离后的低压制冷剂液体从所述气液分离器底部流出进入低压区继续参与吸热蒸发循环,而分离出的低压制冷剂气体则被所述补气式压缩机吸入压缩,所述补气式压缩机由所述内燃机驱动工作,低压制冷剂气体压缩过程中来自所述经济器的中压制冷剂气体补入所述补气式压缩机,以实现所述补气式压缩机的补气增焓式压缩,所述补气式压缩机排出的高温高压制冷剂气体通过所述四通换向阀和所述第二截止阀后进入所述管壳式换热器放热冷凝,外源冷却水进入所述管壳式换热器吸收高温高压制冷剂气体热量升温后排出所述管壳式换热器,高温高压制冷剂气体被冷却水冷凝为高压制冷剂液体,高压制冷剂液体从所述管壳式换热器流出通过所述第十一截止阀和所述第二单向阀后进入所述高压储液器,如此循环,实现了空调机水冷式制冷工作;
C、0℃≤tout≤15℃,空气源式制热模式
空调机控制系统感知外界环境温度tout值:当0℃≤tout≤15℃,输出信号调节所述四通换向阀为制热模式,所述四通换向阀右、上接口相通,下、左接口相通,令所述第五截止阀、所述第六截止阀、所述第七截止阀、所述第八截止阀、所述第十二截止阀和所述第十三截止阀开启,所述第一截止阀、所述第二截止阀、所述第三截止阀、所述第四截止阀、所述第九截止阀、所述第十截止阀和所述第十一截止阀关闭,所述变频风机启动;高压制冷剂液体从所述高压储液器流出后分为两路,其中一路进入所述经济器的蛇形盘管,另一路则经所述第一电子膨胀阀节流将压至中间压力后进入所述经济器吸热蒸发为中压气液两相制冷剂,其中的中压制冷剂液体通过所述第十二截止阀进入所述中温蒸发器,所述内燃机和外源的余热水作为一次热源进入所述中温蒸发器,中压制冷剂液体吸收余热水热量蒸发成的中压制冷剂气体和所述经济器产生的中压制冷剂气体混合后从所述补气式压缩机补气口进入所述补气式压缩机的工作腔,被吸热降温后的余热水进入所述管壳式换热器充当二次热源,而所述经济器蛇形盘管中被吸热过冷的高压制冷剂液体则经所述第二电子膨胀阀降压为低压制冷剂液体,低压制冷剂液体在所述第七截止阀和所述第八截止阀处分流后分别进入所述第一风冷式换热器和所述第二风冷式蒸发器吸热蒸发为低压制冷剂气体,低压制冷剂气体从两风冷式换热器流出后在所述第五截止阀和所述第六截止阀处汇合,再通过所述第五单向阀和所述四通换向阀进入所述气液分离器完成气液分离,分离后的低压制冷剂液体从所述液分离器底部流出进入低压区继续参与吸热蒸发循环,而分离出的低压制冷剂气体则被所述补气式压缩机吸入压缩,所述补气式压缩机由所述内燃机驱动工作,低压制冷剂气体压缩过程中来自所述经济器和所述中温蒸发器的中压制冷剂气体补入所述补气式压缩机,以实现所述补气式压缩机的补气增焓式压缩,所述补气式压缩机排出的高温高压制冷剂气体通过所述四通换向阀进入所述室内换热器放热冷凝,冷凝后的高压制冷剂液体从所述室内换热器流出后通过所述第一单向阀进入所述高压储液器,制冷剂在空调机的闭式循环完成;所述第一风冷式换热器结霜导致所述第一风冷式换热器无法正常工作,控制系统令所述第五截止阀和所述第七截止阀关闭,所述第三截止阀和所述第九截止阀开启,所述补气式压缩机排出的高温高压制冷剂气体部分通过所述第六单向阀和所述第九截止阀旁通至所述第一风冷式换热器,高温高压制冷剂气体在所述第一风冷式换热器中凝结放热进行所述第一风冷式换热器的融霜、除霜,所述第一风冷式换热器中放热凝结的高压制冷剂液体通过所述第三截止阀后经所述第三电子膨胀阀节流降压至蒸发压力,再通过所述第五单向阀和所述四通换向阀进入所述气液分离器完成气液分离,继而参与后续循环,直至所述第一风冷式换热器融霜结束,控制系统再令所述第九截止阀和所述第三截止阀关闭,所述第五截止阀和所述第七截止阀开启,所述第一风冷式换热器恢复正常工作;所述第二风冷式换热器结霜导致所述第二风冷式换热器无法正常工作,控制系统令所述第六截止阀和所述第八截止阀关闭,所述第四截止阀和所述第十截止阀开启,所述补气式压缩机排出的高温高压制冷剂气体部分通过所述第六单向阀和所述第十截止阀旁通至所述第二风冷式换热器,高温高压制冷剂气体在所述第二风冷式换热器中凝结放热进行所述第二风冷式换热器的融霜、除霜,所述第二风冷式换热器放热凝结的高压制冷剂液体通过所述第四截止阀后经所述第四电子膨胀阀节流降压至蒸发压力,再通过所述第五单向阀和所述四通换向阀进入所述气液分离器完成气液分离,继而参与后续循环,直至所述第二风冷式换热器融霜结束,控制系统再令所述第四截止阀和所述第十截止阀关闭,所述第六截止阀和所述第八截止阀开启,所述第二风冷式换热器恢复正常工作;所述第一风冷式换热器和所述第二风冷式换热器融霜、化霜过程中控制系统令所述第二截止阀和所述第十一截止阀开启,所述第三单向阀出口的低压制冷剂液体通过所述第十一截止阀进入所述管壳式换热器吸热蒸发,低压制冷剂液体在所述管壳式换热器中吸收已被降温充当二次热源余热水的热量蒸发为低压制冷剂气体,二次热源余热水被再次吸热降温后从所述管壳式换热器排出,而低压制冷剂气体则通过所述第二截止阀和所述四通换向阀进入所述气液分离器完成气液分离,继而参与后续循环,所述第一风冷式换热器和所述第二风冷式换热器的融霜、化霜过程结束,控制系统再令所述第二截止阀和所述第十一截止阀关闭,所述管壳式换热器无低压制冷剂液体流入,所述管壳式换热器不参与工作,如此循环,实现了空调机空气源式制热工作;
D、tout<0℃,余热式制热模式
空调机控制系统感知外界环境温度tout值:当tout<0℃,输出信号调节所述四通换向阀为制热模式,所述四通换向阀右、上接口相通,下、左接口相通,令所述第二截止阀、所述第十一截止阀、所述第十二截止阀和所述第十三截止阀开启,所述第一截止阀、所述第三截止阀、所述第四截止阀、所述第五截止阀、所述第六截止阀、所述第七截止阀、所述第八截止阀、所述第九截止阀和所述第十截止阀关闭,所述变频风机关闭;高压制冷剂液体从所述高压储液器流出后分为两路,其中一路进入所述经济器的蛇形盘管,另一路则经所述第一电子膨胀阀节流将压至中间压力后进入所述经济器吸热蒸发为中压气液两相制冷剂,其中的中压制冷剂液体通过所述第十二截止阀进入所述中温蒸发器,所述内燃机和外源的余热水作为一次热源进入所述中温蒸发器,中压制冷剂液体吸收余热水热量蒸发成的中压制冷剂气体和所述经济器产生的中压制冷剂气体混合后从所述补气式压缩机补气口进入所述补气式压缩机的工作腔,被吸热降温后的余热水再次进入所述管壳式换热器充当二次热源,而所述经济器蛇形盘管中被吸热过冷的高压制冷剂液体则经所述第二电子膨胀阀降压至蒸发压力后通过所述第三单向阀和所述第十一截止阀进入所述管壳式换热器吸热蒸发,低压制冷剂液体在所述管壳式换热器中吸收已被降温充当二次热源余热水的热量蒸发为低压制冷剂气体,二次热源余热水被再次吸热降温后从所述管壳式换热器排出,而低压制冷剂气体则通过所述第二截止阀和所述四通换向阀进入所述气液分离器完成气液分离,分离后的低压制冷剂液体从所述气液分离器底部流出进入低压区继续参与吸热蒸发循环,而分离出的低压制冷剂气体则被所述补气式压缩机吸入压缩,所述补气式压缩机由所述内燃机驱动工作,低压制冷剂气体压缩过程中来自所述经济器和所述中温蒸发器的中压制冷剂气体补入所述补气式压缩机,以实现所述补气式压缩机的补气增焓式压缩,所述补气式压缩机排出的高温高压制冷剂气体通过所述四通换向阀后进入所述室内换热器放热冷凝,冷凝后的高压制冷剂液体从所述室内换热器流出后通过所述第一单向阀进入所述高压储液器,如此循环,实现了空调机余热式制热工作。
本发明与现有技术相比具有以下优点和有益效果:
1、空调机的补气式压缩机由直燃式内燃机直接驱动工作,无功量形式的转化,减少功率传递损失,提高了能源利用率。
2、空调机在经济器补气技术基础上,设置中温蒸发器和管壳式换热器,内燃机和外源的余热水先后流经中温蒸发器和管壳式换热器,实现了余热能的梯级利用;中温蒸发器和经济器产生的中压饱和制冷剂气体一并补入补气式压缩机,在提高空调机冬季制热量的同时提高了系统COP,较现有技术COP:3~5,空调机的COP值可有效提高10%。
3、以设置并联式风冷式换热器和管壳式换热器的形式耦合空气源、水源热泵技术,针对冬夏季环境特性的不同,空调机实现了空气源式、余热源式制热和风冷式、水冷式制冷的多工况工作模式,较现有技术的COP值:3~6,空调机的能效比可提高10~15%。
4、并联式风冷式换热器+热气旁通技术的有机配合,技术可操作性、稳定可靠性增强,在解决风冷式换热器融霜、化霜难度大的同时提高了空调机的制热量和制热能效比。
附图说明
图1为本发明一种双源式商用空调机的结构原理示意图:
图中:1为第一截止阀、2为第五单向阀、3为第二截止阀、4为管壳式换热器、5为第四电子膨胀阀、6为第十一截止阀、7为第十截止阀、8为第三单向阀、9为第四单向阀、10为第七截止阀、11为第八截止阀、12为第二风冷式换热器、13为第四截止阀、14为第六截止阀、15为变频风机、16为第三电子膨胀阀、17为第三截止阀、18为第五截止阀、19为第二风冷式换热器、20为第九截止阀、21为第十二截止阀、22为第二电子膨胀阀、23为第一电子膨胀阀、24为经济器、25为中温蒸发器、26为气液分离器、27为第十三截止阀、28为第二单向阀、29为高压储液器、30为第一单向阀、31为第六单向阀、32为补气式压缩机、33为内燃机、34为四通换向阀、35为室内换热器。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特性和优点更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体施例做详细说明。
再者,本发明中所提到的方向用语,例如「上」、「下」、「左」、「右」、「左上」、「左下」、「右上」、「右下」、「底部」等,仅是参考附图式的方向。因此,使用方向用语是用于说明及理解本发明,而非用于限制本发明。
如图1所示,一种双源式商用空调机,包括蒸汽压缩系统、经济器系统和热气融霜系统三部分,其中所述蒸汽压缩系统包括:内燃机33、补气式压缩机32、气液分离器26、四通换向阀34、室内换热器35,所述内燃机33功率输出轴与所述补气式压缩机32功率输入轴相连接,所述四通换向阀34左出口连通所述气液分离器26左上进口,所述气液分离器26右上出口连通所述补气式压缩机32吸气口,所述补气式压缩机32排气口连通所述四通换向阀34右进口,所述四通换向阀34上接口连通所述室内换热器35左接口;所述经济器系统包括:第一单向阀30、第二单向阀28、高压储液器29、经济器24、第一电子膨胀阀23、第十二截止阀21、中温蒸发器25、第十三截止阀27、第二电子膨胀阀22、第三单向阀8、第四单向阀9,所述室内换热器35右接口连通所述第一单向阀30的进口和所述第四单向阀9的出口,所述第一单向阀30和所述第二单向阀28的出口连通所述高压储液器29上进口,所述高压储液器29下出口连通所述经济器24和所述第一电子膨胀阀23的上进口,所述第一电子膨胀阀23下出口连通所述经济器24右进液口,所述经济器24左上出气口连通所述补气式压缩机32中间补气口,所述经济器24左下出液口通过所述第十二截止阀21连通所述中温蒸发器25下进口,所述中温蒸发器25上出口通过所述第十三截止阀27连通所述补气式压缩机32中间补气口,所述经济器24下出液口连通所述第二电子膨胀阀22上进口,所述气液分离器26和所述第二电子膨胀阀22的下出口连通所述第三单向阀8和所述第四单向阀9的进口,所述第三单向阀8出口连通所述第二单向阀28进口;所述热气融霜系统包括:管壳式换热器4、第十一截止阀6、第二截止阀3、第一截止阀1、第五单向阀2、第三电子膨胀阀16、第四电子膨胀阀5、第三截止阀17、第四截止阀13、第五截止阀18、第六截止阀14、第一风冷式换热器19、第二风冷式换热器12、第七截止阀10、第八截止阀11、第九截止阀20、第十截止阀7、第六单向阀31,所述第三单向阀8出口分别通过所述第九截止阀20、所述第十截止阀7和所述第十一截止阀6连通所述第一风冷式换热器19、所述第二风冷式换热器12的右接口和所述管壳式换热器4的下接口,所述补气式压缩机32排气口连通所述第六单向阀31进口,所述第六单向阀31出口分别通过所述第九截止阀20和所述第十截止阀7连通所述第一风冷式换热器19和所述第二风冷式换热器12的右接口,所述第一风冷式换热器19左接口分别通过所述第三截止阀17和所述第五截止阀18连通所述第三电子膨胀阀16的上进口、下出口,所述第二风冷式换热器12左接口分别通过所述第四截止阀13和所述第六截止阀14连通所述第四电子膨胀阀5的下进口、上出口,所述第三电子膨胀阀16的下出口和所述第四电子膨胀阀5的上出口通过所述第一截止阀1和所述第五单向阀2连通所述四通换向阀34下接口,所述管壳式换热器4上接口通过所述第二截止阀3连通所述四通换向阀34下接口,所述内燃机33余热水接口连通所述中温蒸发器25左上进口,所述中温蒸发器25左下出口连通所述管壳式换热器4左上进口。
所述第一风冷式换热器19和所述第二风冷式换热器12处布有变频风机15。
所述中温蒸发器25和所述管壳式换热器4的左上进口均设有外源水接口。
所述室内换热器35为板式换热器。
所述补气式压缩机32为涡旋式补气式压缩机。
所述中温蒸发器25为板式蒸发器。
根据外界环境温度tout高低、夏季空调机冷却方式和冬季空调机换热源的不同,空调机的工作模式分为:A、25℃≤tout≤35℃,风冷式制冷模式,B、tout>35℃,水冷式制冷模式,C、0℃≤tout≤15℃,空气源式制热模式,D、tout<0℃,余热式制热模式;
A、25℃≤tout≤35℃,风冷式制冷模式
空调机控制系统感知外界环境温度tout值:当25℃≤tout≤35℃,输出信号调节所述四通换向阀34为制冷模式,所述四通换向阀34上、左接口相通,右、下接口相通,令所述第一截止阀1、所述第五截止阀18、所述第六截止阀14、所述第七截止阀10和所述第八截止阀11开启,所述第二截止阀3、所述第三截止阀17、所述第四截止阀13、所述第九截止阀20、所述第十截止阀7、所述第十一截止阀6、所述第十二截止阀21和所述第十三截止阀27关闭,所述变频风机15启动;高压制冷剂液体从所述高压储液器29流出后分为两路,其中一路进入所述经济器24的蛇形盘管,另一路经则所述第一电子膨胀阀23节流降压至中间压力后进入所述经济器24吸热蒸发为中压制冷剂气体,所述经济器24蛇形盘管中被吸热过冷的高压制冷剂液体经所述第二电子膨胀阀22降压至蒸发压力后通过所述第四单向阀9进入所述室内换热器35,低压制冷剂液体在所述室内换热器35吸热蒸发为低压制冷剂气体后通过所述四通换向阀34进入所述气液分离器26完成气液分离,分离后的低压制冷剂液体从所述气液分离器26底部流出进入低压区继续参与吸热蒸发循环,而分离出的低压制冷剂气体则被所述补气式压缩机32吸入压缩,所述补气式压缩机32由所述内燃机33驱动工作,低压制冷剂气体压缩过程中来自所述经济器24的中压制冷剂气体补入所述补气式压缩机32,以实现所述补气式压缩机32的补气增焓式压缩,所述补气式压缩机32排出的高温高压制冷剂气体通过所述四通换向阀34和所述第一截止阀1导向、在所述第五截止阀18和所述第六截止阀14处分流后进入所述第一风冷式换热器19和所述第二风冷式换热器12放热凝结为高压制冷剂液体,高压制冷剂液体从所述第一风冷式换热器19和所述第二风冷式换热器12流出后在所述第七截止阀10和所述第八截止阀11处合流,合流后的高压制冷剂液体经所述第二单向阀28导向进入所述高压储液器29,如此循环,实现了空调机风冷式制冷工作;
B、tout>35℃,水冷式制冷模式
空调机控制系统感知外界环境温度tout值:当tout>35℃,输出信号调节所述四通换向阀34为制冷模式,所述四通换向阀34上、左接口相通,右、下接口相通,令所述第二截止阀3和所述第十一截止阀6开启,所述第一截止阀1、所述第三截止阀17、所述第四截止阀13、所述第五截止阀18、所述第六截止阀14、所述第七截止阀10、所述第八截止阀11、所述第九截止阀20、所述第十截止阀7、所述第十二截止阀21和所述第十三截止阀27关闭,所述变频风机15关闭;高压制冷剂液体从所述高压储液器29流出后分为两路,其中一路进入所述经济器24的蛇形盘管,另一路则经所述第一电子膨胀阀23节流降压至中间压力后进入所述经济器24吸热蒸发为中压制冷剂气体,所述经济器24蛇形盘管中被吸热过冷的高压制冷剂液体经所述第二电子膨胀阀22降压至蒸发压力后通过所述第四单向阀9进入所述室内换热器35,低压制冷剂液体在所述室内换热器(35吸热蒸发为低压制冷剂气体后通过所述四通换向阀34进入所述气液分离器26完成气液分离,分离后的低压制冷剂液体从所述气液分离器26底部流出进入低压区继续参与吸热蒸发循环,而分离出的低压制冷剂气体则被所述补气式压缩机32吸入压缩,所述补气式压缩机32由所述内燃机33驱动工作,低压制冷剂气体压缩过程中来自所述经济器24的中压制冷剂气体补入所述补气式压缩机32,以实现所述补气式压缩机32的补气增焓式压缩,所述补气式压缩机32排出的高温高压制冷剂气体通过所述四通换向阀34和所述第二截止阀3后进入所述管壳式换热器4放热冷凝,外源冷却水进入所述管壳式换热器4吸收高温高压制冷剂气体热量升温后排出所述管壳式换热器4,高温高压制冷剂气体被冷却水冷凝为高压制冷剂液体,高压制冷剂液体从所述管壳式换热器4流出通过所述第十一截止阀6和所述第二单向阀28后进入所述高压储液器29,如此循环,实现了空调机机水冷式制冷工作;
C、0℃≤tout≤15℃,空气源式制热模式
空调机控制系统感知外界环境温度tout值:当0℃≤tout≤15℃,输出信号调节所述四通换向阀34为制热模式,所述四通换向阀34右、上接口相通,下、左接口相通,令所述第五截止阀18、所述第六截止阀14、所述第七截止阀10、所述第八截止阀11、所述第十二截止阀21和所述第十三截止阀27开启,所述第一截止阀1、所述第二截止阀3、所述第三截止阀17、所述第四截止阀13、所述第九截止阀9、所述第十截止阀7和所述第十一截止阀6关闭,所述变频风机15启动;高压制冷剂液体从所述高压储液器29流出后分为两路,其中一路进入所述经济器24的蛇形盘管,另一路则经所述第一电子膨胀阀23节流将压至中间压力后进入所述经济器24吸热蒸发为中压气液两相制冷剂,其中的中压制冷剂液体通过所述第十二截止阀21进入所述中温蒸发器25,所述内燃机33和外源的余热水作为一次热源进入所述中温蒸发器25,中压制冷剂液体吸收余热水热量蒸发成的中压制冷剂气体和所述经济器24产生的中压制冷剂气体混合后从所述补气式压缩机32补气口进入所述补气式压缩机32的工作腔,被吸热降温后的余热水进入所述管壳式换热器4充当二次热源,而所述经济器24蛇形盘管中被吸热过冷的高压制冷剂液体则经所述第二电子膨胀阀22降压为低压制冷剂液体,低压制冷剂液体在所述第七截止阀10和所述第八截止阀11处分流后分别进入所述第一风冷式换热器19和所述第二风冷式蒸发器12吸热蒸发为低压制冷剂气体,低压制冷剂气体从两风冷式换热器流出后在所述第五截止阀18和所述第六截止阀14处汇合,再通过所述第五单向阀2和所述四通换向阀34进入所述气液分离器26完成气液分离,分离后的低压制冷剂液体从所述液分离器26底部流出进入低压区继续参与吸热蒸发循环,而分离出的低压制冷剂气体则被所述补气式压缩机32吸入压缩,所述补气式压缩机32由所述内燃机33驱动工作,低压制冷剂气体压缩过程中来自所述经济器24和所述中温蒸发器25的中压制冷剂气体补入所述补气式压缩机32,以实现所述补气式压缩机32的补气增焓式压缩,所述补气式压缩机32排出的高温高压制冷剂气体通过所述四通换向阀34进入所述室内换热器35放热冷凝,冷凝后的高压制冷剂液体从所述室内换热器35流出后通过所述第一单向阀30进入所述高压储液器29,制冷剂在空调机的闭式循环完成;所述第一风冷式换热器19结霜导致所述第一风冷式换热器19无法正常工作,控制系统令所述第五截止阀18和所述第七截止阀10关闭,所述第三截止阀17和所述第九截止阀20开启,所述补气式压缩机32排出的高温高压制冷剂气体部分通过所述第六单向阀31和所述第九截止阀20旁通至所述第一风冷式换热器19,高温高压制冷剂气体在所述第一风冷式换热器19中凝结放热进行所述第一风冷式换热器19的融霜、除霜,所述第一风冷式换热器19中放热凝结的高压制冷剂液体通过所述第三截止阀17后经所述第三电子膨胀阀16节流降压至蒸发压力,再通过所述第五单向阀2和所述四通换向阀34进入所述气液分离器26完成气液分离,继而参与后续循环,直至所述第一风冷式换热器19融霜结束,控制系统再令所述第九截止阀20和所述第三截止阀17关闭,所述第五截止阀18和所述第七截止阀10开启,所述第一风冷式换热器19恢复正常工作;所述第二风冷式换热器12结霜导致所述第二风冷式换热器12无法正常工作,控制系统令所述第六截止阀14和所述第八截止阀11关闭,所述第四截止阀13和所述第十截止阀7开启,所述补气式压缩机32排出的高温高压制冷剂气体部分通过所述第六单向阀31和所述第十截止阀7旁通至所述第二风冷式换热器12,高温高压制冷剂气体在所述第二风冷式换热器12中凝结放热进行所述第二风冷式换热器12的融霜、除霜,所述第二风冷式换热器12放热凝结的高压制冷剂液体通过所述第四截止阀13后经所述第四电子膨胀阀5节流降压至蒸发压力,再通过所述第五单向阀2和所述四通换向阀34进入所述气液分离器26完成气液分离,继而参与后续循环,直至所述第二风冷式换热器12融霜结束,控制系统再令所述第四截止阀13和所述第十截止阀7关闭,所述第六截止阀14和所述第八截止阀11开启,所述第二风冷式换热器12恢复正常工作;所述第一风冷式换热器19和所述第二风冷式换热器12融霜、化霜过程中控制系统令所述第二截止阀3和所述第十一截止阀6开启,所述第三单向阀8出口的低压制冷剂液体通过所述第十一截止阀6进入所述管壳式换热器4吸热蒸发,低压制冷剂液体在所述管壳式换热器4中吸收已被降温充当二次热源余热水的热量蒸发为低压制冷剂气体,二次热源余热水被再次吸热降温后从所述管壳式换热器4排出,而低压制冷剂气体则通过所述第二截止阀3和所述四通换向阀34进入所述气液分离器26完成气液分离,继而参与后续循环,所述第一风冷式换热器19和所述第二风冷式换热器12的融霜、化霜过程结束,控制系统再令所述第二截止阀3和所述第十一截止阀6关闭,所述管壳式换热器4无低压制冷剂液体流入,所述管壳式换热器4不参与工作,如此循环,实现了空调机空气源式制热工作;
D、tout<0℃,余热式制热模式
空调机控制系统感知外界环境温度tout值:当tout<0℃,输出信号调节所述四通换向阀34为制热模式,所述四通换向阀34右、上接口相通,下、左接口相通,令所述第二截止阀3、所述第十一截止阀6、所述第十二截止阀21和所述第十三截止阀27开启,所述第一截止阀1、所述第三截止阀17、所述第四截止阀13、所述第五截止阀18、所述第六截止阀14、所述第七截止阀10、所述第八截止阀11、所述第九截止阀20和所述第十截止阀7关闭,所述变频风机15关闭;高压制冷剂液体从所述高压储液器29流出后分为两路,其中一路进入所述经济器24的蛇形盘管,另一路则经所述第一电子膨胀阀23节流将压至中间压力后进入所述经济器24吸热蒸发为中压气液两相制冷剂,其中的中压制冷剂液体通过所述第十二截止阀21进入所述中温蒸发器25,所述内燃机33和外源的余热水作为一次热源进入所述中温蒸发器25,中压制冷剂液体吸收余热水热量蒸发成的中压制冷剂气体和所述经济器24产生的中压制冷剂气体混合后从所述补气式压缩机32补气口进入所述补气式压缩机32的工作腔,被吸热降温后的余热水再次进入所述管壳式换热器4充当二次热源,而所述经济器24蛇形盘管中被吸热过冷的高压制冷剂液体则经所述第二电子膨胀阀22降压至蒸发压力后通过所述第三单向阀8和所述第十一截止阀6进入所述管壳式换热器4吸热蒸发,低压制冷剂液体在所述管壳式换热器4中吸收已被降温充当二次热源余热水的热量蒸发为低压制冷剂气体,二次热源余热水被再次吸热降温后从所述管壳式换热器4排出,而低压制冷剂气体则通过所述第二截止阀3和所述四通换向阀34进入所述气液分离器26完成气液分离,分离后的低压制冷剂液体从所述气液分离器26底部流出进入低压区继续参与吸热蒸发循环,而分离出的低压制冷剂气体则被所述补气式压缩机32吸入压缩,所述补气式压缩机32由所述内燃机33驱动工作,低压制冷剂气体压缩过程中来自所述经济器24和所述中温蒸发器25的中压制冷剂气体补入所述补气式压缩机32,以实现所述补气式压缩机32的补气增焓式压缩,所述补气式压缩机32排出的高温高压制冷剂气体通过所述四通换向阀34后进入所述室内换热器35放热冷凝,冷凝后的高压制冷剂液体从所述室内换热器35流出后通过所述第一单向阀30进入所述高压储液器29,如此循环,实现了空调机余热式制热工作。
以上为本发明的具体说明,仅为本发明的最佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神及原则之内的修改、等同替换等,应均在本发明的保护范围之内。