CN112833472A - 一种具有能量回收内机的多联机空调系统 - Google Patents

一种具有能量回收内机的多联机空调系统 Download PDF

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王作林
王星棋
王一然
梁斌
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Abstract

本发明涉及空调系统技术领域，具体为一种具有能量回收内机的多联机空调系统，室外机集成有压缩机、气液分离器、四通阀、室外换热器和单向阀，室内机分别集成有室内换热器和电子膨胀阀，气液分离器和室外换热器的输入端以及单向阀和室内换热器的输出端分别与四通阀的四个端口连接，气液分离器的输出端与压缩机的输入端连接，压缩机的输出端与单向阀的输入端连接，能量回收内机的能量回收换热器设置有冷媒入口、冷媒出口、排风入口法兰和排风出口法兰，冷媒出口与电子膨胀阀的输入端连接，冷媒入口与室外换热器的输出端连接，排风入口法兰和排风出口法兰分别连接于排风管道的中部；解决了多联机空调系统存在能量浪费以及运行能效不高的问题。

Description

一种具有能量回收内机的多联机空调系统
技术领域
本发明涉及空调系统技术领域，具体为一种具有能量回收内机的多联机空调系统。
背景技术
随着经济和社会的发展和人们生活水平的提高，人们对建筑内舒适性要求越来越高，空调也得到越来越广泛的应用。其中，多联机空调系统由于安装方便、使用灵活，在很多项目中得到了推广应用。多联机一般由一台或者多台室外机通过冷媒管道与室内机相连,相对于普通家用分体空调具有节省室外机安装空间、便于集中控制等优点。然而，多联机空调系统的存在运行费用高的问题。对于如何降低多联机空调系统的运行费用这一课题，既是专家学者们的研究热点，也是用户关心的问题。
在建筑物中，我们需要向房间内提供冷量或者热量，以及新风，以保证空调房间的热舒适性。而对于有些产生异味、有害气体等的房间(例如卫生间)则需要设置排风机，让这些房间保持负压，防止异味、有害气体等散逸到其他空调房间。为了降低建筑物的新风负荷，常常设置全热交换器，利用全热交换器回收排风中的能量。但是对于有异味、含有有害气体的排风，常常是直接排到室外，以防止排风通过全热交换器掺入新风中被送到室内。而这部分排风中蕴含的能量通常被浪费掉。以一栋10层楼的建筑物为例，该建筑物每层设置一个面积为70㎡、房间层高为3m的公共卫生间(目前非常多公共建筑的卫生间是设置空调的)，卫生间的排风量一般取15次/h的换气次数，则该卫生间的排风量为3150m3/h，该部分排风的温度为房间室温25℃。则该部分排风中蕴含的能量为10.5kw(按将该部分排风温度处理到35℃)，整栋楼卫生间排风中蕴含的能量为105kw。这是非常可观的一个量，105kw的冷量可以负担起875㎡建筑空调的空调负荷了(空调冷指标按120w/m2估算)。然而，目前这部分排风不能使用全热交换器进行能量回收而被直接排到室外，造成了能量的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有能量回收内机的多联机空调系统，用于解决目前多联机空调系统存在能量浪费以及运行能效不高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有能量回收内机的多联机空调系统，包括室外机和多个室内机，还包括能量回收内机，所述室外机集成有压缩机、气液分离器、四通阀、室外换热器和单向阀，所述室内机分别集成有室内换热器和电子膨胀阀，所述气液分离器的输入端、所述室外换热器的输入端、所述单向阀的输出端以及所述室内换热器的输出端分别与所述四通阀的四个端口连接，所述气液分离器的输出端与所述压缩机的输入端连接，所述压缩机的输出端与所述单向阀的输入端连接；
其中，所述能量回收内机集成有能量回收换热器，所述能量回收换热器设置有冷媒入口、冷媒出口、排风入口法兰和排风出口法兰，所述冷媒出口与所述电子膨胀阀的输入端连接，所述冷媒入口与所述室外换热器的输出端连接，所述排风入口法兰和排风出口法兰分别连接于排风管道的中部。
优选的，所述冷媒入口的输入端与所述室外换热器的输出端之间设置有截止阀。
优选的，所述室内换热器的输出端与所述四通阀之间设置有截止阀。
优选的，所述排风入口法兰的输入端与排风管道之间连接有过滤器。
优选的，所述排风出口法兰的输出端与排风管道之间设置有风机。
优选的，所述冷媒入口和所述冷媒出口之间连接有电动阀。
优选的，所述能量回收换热器为翅片换热器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明充分发挥了能量梯级利用思想，优先采用低品位的室外空气对压缩机排气进行降温，之后再利用品位更高的空调房间(例如卫生间)排风，对制冷剂进一步冷却；极大的提高了制冷剂的过冷度，提升了多联机空调系统的运行能效，具有显著的节能效益。
2.本发明可以回收有异味的排风中的能量，使得原本因需要直接排到室外而被浪费的能量被制冷剂吸收利用，实现了能量回收。
3.本发明在实现能量回收的同时又不存在被污染的风险。例如疫情期间，由于病毒通过空气传播，假如通过全热交换器来回收排风的能量存在交叉污染的风险；而本发明是制冷剂与排风通过翅片换热器进行间接换热，在回收能量的同时，不存在被污染的风险。
4.本发明安装简便、通用性强，可以灵活应用于目前已有的多联机空调系统中，而且改造成本低。
附图说明
图1为本发明整体的结构示意图；
图2为本发明实施例一中能量回收换热器的结构示意图；
图3为本发明实施例二中能量回收换热器的结构示意图；
图4为本发明制冷循环的压焓图。
图中：100-室外机；101-压缩机；102-气液分离器；103-四通阀；104-室外换热器；105-单向阀；200-室内机；201-室内换热器；202-电子膨胀阀；300-能量回收内机；301-能量回收换热器；3011-冷媒入口；3012-冷媒出口；3013-排风入口法兰；3014-排风出口法兰；302-电动阀；303-过滤器；304-风机；400-截止阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案，一种具有能量回收内机的多联机空调系统，包括室外机100和多个室内机200，还包括能量回收内机300，室外机100集成有压缩机101、气液分离器102、四通阀103、室外换热器104和单向阀105，室内机200分别集成有室内换热器201和电子膨胀阀202，气液分离器102的输入端、室外换热器104的输入端、单向阀105的输出端以及室内换热器201的输出端分别与四通阀103的四个端口连接，气液分离器102的输出端与压缩机101的输入端连接，压缩机101的输出端与单向阀105的输入端连接；
其中，能量回收内机300集成有能量回收换热器301，能量回收换热器301设置有冷媒入口3011、冷媒出口3012、排风入口法兰3013和排风出口法兰3014，冷媒出口3012与电子膨胀阀202的输入端连接，冷媒入口3011与室外换热器104的输出端连接，排风入口法兰3013和排风出口法兰3014分别连接于排风管道的中部。
本实施例中，冷媒入口3011的输入端与室外换热器104的输出端之间设置有截止阀400。
本实施例中，室内换热器201的输出端与四通阀103之间设置有截止阀400。
本实施例中，排风入口法兰3013的输入端与排风管道之间连接有过滤器303。
本实施例中，冷媒入口3011和冷媒出口3012之间连接有电动阀302；使用时，电动阀302根据季节的变化进行开启和关闭状态的切换。
本实施例中，能量回收换热器301为翅片换热器。
综上，在室外侧，室外机100的压缩机101排出的高温高压制冷剂气体，依次经过单向阀105和四通阀103进入室外换热器104被冷凝放热后变为高温高压的制冷剂液体；之后经由制冷剂管路由冷媒入口3011进入能量回收内机300的能量回收换热器301中被冷却为过冷液(具有一定过冷度的制冷剂液体)；过冷液由冷媒出口3012流出后，再经由制冷剂管路进入各个室内机200中，经电子膨胀阀202的节流后进入室内换热器201中蒸发吸热，吸收房间内的热量后由室内换热器201的输出端经四通阀103流至气液分离器102内，再回到压缩机101的吸气口，完成一个制冷循环。在卫生间等房间内，风流由排风管道经过滤器303过滤后，通过排风入口法兰3013进入能量回收换热器301，经换热后再经由排风出口法兰3014排至排风管道内，由于卫生间等室内空间的排风温度较室外温度更低，可以使得制冷剂被冷却的更好，提高了制冷剂的过冷度；过冷度增加，制冷量增大，制冷循环效率得到大幅提升(其中制冷剂采用R410a制冷剂)。
节能机理：如图4所述的制冷循环的压焓图，在制冷循环过程中，1-2过程表示制冷剂在压缩机101内压缩；2-3过程表示制冷剂在室外换热器104内进行冷却；3-4过程表示制冷剂在能量回收换热器301中被继续冷却；4-5过程表示制冷剂经室内机200的电子膨胀阀202节流；5-1过程表示制冷剂在室内换热器201中蒸发吸热；其中3-4过程制冷剂的温度降为过冷度，提升过冷度可以提高制冷循环效率；再回收卫生间排风能量的同时提高了制冷循环的效率。
实施例二：
请参阅图1、3，在实施例一的基础上，排风出口法兰3014的输出端与排风管道之间设置有风机304；使得卫生间等室内的排风快速的经排风入口法兰3013进入能量回收换热器301换热后由排风出口法兰3014排至排风管道内，进一步提高换热效率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种具有能量回收内机的多联机空调系统，包括室外机(100)和多个室内机(200)，其特征在于，还包括：
能量回收内机(300)，所述室外机(100)集成有压缩机(101)、气液分离器(102)、四通阀(103)、室外换热器(104)和单向阀(105)，所述室内机(200)分别集成有室内换热器(201)和电子膨胀阀(202)，所述气液分离器(102)的输入端、所述室外换热器(104)的输入端、所述单向阀(105)的输出端以及所述室内换热器(201)的输出端分别与所述四通阀(103)的四个端口连接，所述气液分离器(102)的输出端与所述压缩机(101)的输入端连接，所述压缩机(101)的输出端与所述单向阀(105)的输入端连接；
其中，所述能量回收内机(300)集成有能量回收换热器(301)，所述能量回收换热器(301)设置有冷媒入口(3011)、冷媒出口(3012)、排风入口法兰(3013)和排风出口法兰(3014)，所述冷媒出口(3012)与所述电子膨胀阀(202)的输入端连接，所述冷媒入口(3011)与所述室外换热器(104)的输出端连接，所述排风入口法兰(3013)和排风出口法兰(3014)分别连接于排风管道的中部。
2.根据权利要求1所述的一种具有能量回收内机的多联机空调系统，其特征在于：所述冷媒入口(3011)的输入端与所述室外换热器(104)的输出端之间设置有截止阀(400)。
3.根据权利要求1所述的一种具有能量回收内机的多联机空调系统，其特征在于：所述室内换热器(201)的输出端与所述四通阀(103)之间设置有截止阀(400)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种具有能量回收内机的多联机空调系统，其特征在于：所述排风入口法兰(3013)的输入端与排风管道之间连接有过滤器(303)。
5.根据权利要求4所述的一种具有能量回收内机的多联机空调系统，其特征在于：所述排风出口法兰(3014)的输出端与排风管道之间设置有风机(304)。
6.根据权利要求1-3任一项所述的一种具有能量回收内机的多联机空调系统，其特征在于：所述冷媒入口(3011)和所述冷媒出口(3012)之间连接有电动阀(302)。
7.根据权利要求1-3任一项所述的一种具有能量回收内机的多联机空调系统，其特征在于：所述能量回收换热器(301)为翅片换热器。
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