CN114812001A - 一种间接蒸发的空气源热泵装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种间接蒸发的空气源热泵装置及控制方法,涉及热泵技术领域。该空气源热泵装置包括压缩机,四通阀、翅片换热器、第一膨胀阀、经济器、电磁阀、壳管换热器和雾化机构;所述压缩机、所述翅片换热器、所述第一膨胀阀、所述经济器、所述壳管换热器依次连接,其中所述压缩机与所述翅片换热器通过所述四通阀连接,所述压缩机与所述壳管换热器通过所述四通阀连接,所述经济器与所述压缩机连接,所述电磁阀分别连接所述经济器、所述壳管换热器;所述雾化机构设置在所述翅片换热器的进风方向的前侧,所述雾化机构用于将水雾化并喷淋至所述翅片换热器进风方向的前侧区域。该空气源热泵装置可以实现提高换热效率的技术效果。
Description
技术领域
本申请涉及热泵技术领域,具体而言,涉及一种间接蒸发的空气源热泵装置及控制方法。
背景技术
目前,现有的风冷热泵机组在夏季制冷时,利用环境空气进行换热,随着室外干球温度的升高,风冷冷凝器的换热效率较低,机组制冷量降低,电耗功增加,制冷性能系数降低。然而,现有的风冷热泵机组在夏季高环温制冷运行时,功耗较高,能耗降低;在冬季低环温制热运行时,排气温度高,运行不稳定,换热效率低。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种间接蒸发的空气源热泵装置及控制方法,可以实现提高换热效率的技术效果。
第一方面,本申请实施例提供了一种间接蒸发的空气源热泵装置,包括压缩机,四通阀、翅片换热器、第一膨胀阀、经济器、电磁阀、壳管换热器和雾化机构;
所述压缩机、所述翅片换热器、所述第一膨胀阀、所述经济器、所述壳管换热器依次连接,其中所述压缩机与所述翅片换热器通过所述四通阀连接,所述压缩机与所述壳管换热器通过所述四通阀连接,所述经济器与所述压缩机连接,所述电磁阀分别连接所述经济器、所述壳管换热器;
所述雾化机构设置在所述翅片换热器的进风方向的前侧,所述雾化机构用于将水雾化并喷淋至所述翅片换热器进风方向的前侧区域。
在上述实现过程中,该间接蒸发的空气源热泵装置通过在翅片换热器的进风侧增加雾化机构,利用雾化机构将水雾化为微米级别的大量的高速液滴颗粒,通过液体的蒸发吸热效应来降低空气干球温度,提高翅片换热器与空气的换热温差,从而降低空气源热泵装置的功耗,提高机组性能此外,通过设置经济器可降低排气温度,从而在制热时提高过冷度,减少空气源热泵装置的气相换热区的长度,增加两相换热面积,提高空气源热泵装置的换热效率,使得压缩过程被补气过程分割成两段,变为准二级压缩过程,减少压缩机做功,压缩机出口温度降低;从而,该空气源热泵装置可以实现提高换热效率的技术效果。
进一步地,所述四通阀包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口,所述压缩机的出口端连接所述第一接口,所述压缩机的进口端连接所述第四接口,所述第二接口连接所述翅片换热器,所述第三接口连接所述壳管换热器。
在上述实现过程中,四通阀的第一接口和第二接口可以连通,第三接口和第四接口可以连通,此时制冷剂流向为压缩机的出口、翅片换热器……壳管换热器,然后再回到压缩机的进口;四通阀的第一接口和第三接口可以连通,第二接口和第四接口可以连通,此时制冷剂流向为压缩机的出口、壳管换热器……翅片换热器,然后再回到压缩机的进口;从而,通过调节四通阀的连通方向,从而调节制冷剂的循环方向,实现制热模式和制冷模式的转换。
进一步地,所述雾化机构包括挡水填料、雾化喷嘴和水泵;
所述挡水填料设置在所述翅片换热器的进风方向的前侧,所述挡水填料可沿所述预设方向打开或关闭;
所述水泵与所述雾化喷嘴连接,所述水泵在开启状态时给所述雾化喷嘴输送水,所述雾化喷嘴将水雾化后喷淋至所述翅片换热器进风方向的前侧区域。
在上述实现过程中,挡水填料置于翅片换热器进风方向的前侧,并与翅片换热器留有一定距离便于均风;挡水填料可沿预设方向打开或关闭,从而可以在不需要喷雾的时候打开,降低换热器进风方向的风阻;挡水填料的设置,可以防止未蒸发的液滴进入翅片换热器的表面蒸发,避免引起翅片结垢,实现提高换热效率的效果。
进一步地,所述挡水填料为高分子材料挡水填料或湿帘纸挡水填料。
在上述实现过程中,挡水填料的材质可以为高分子材料或湿帘纸,从而防止未蒸发的液滴进入翅片换热器的表面蒸发,避免引起翅片结垢。
进一步地,所述空气源热泵装置还包括传动机构,所述传动机构与所述挡水填料连接,所述传动机构用于驱动所述挡水填料沿预设方向进行旋转。
在上述实现过程中,挡水填料设置有传动机构,从而可根据需求将挡水填料进行多角度旋转,便于在不需要喷雾的时候打开,降低风阻。
进一步地,所述雾化机构还包括软化水处理器,所述软化水处理器与所述水泵连接。
在上述实现过程中,设置软化水处理器,降低水中的钙镁离子浓度,进一步降低翅片换热器结垢的问题和雾化喷嘴脏堵的问题。
进一步地,所述空气源热泵装置还包括第二膨胀阀,所述经济器、所述第二膨胀阀、所述电磁阀、所述壳管换热器依次连接。
在上述实现过程中,经济器和壳管换热器具有两条通路,其中一条由第二膨胀阀、电磁阀连接,由电磁阀控制通断。
进一步地,所述空气源热泵装置还包括风机。
在上述实现过程中,风机用于给翅片换热器鼓风,可侧面出风或顶出风,增加翅片换热器的进风效率。
进一步地,所述空气源热泵装置还包括单向阀组件,所述单向阀组件设置在所述翅片换热器和所述经济器之间的连通管道。
在上述实现过程中,通过单向阀组件设置低温组件。
进一步地,所述单向阀组件包括第一单向阀和第二单向阀;
所述翅片换热器和所述经济器之间的连通管道包括第一连通管道和第二连通管道,所述第一单向阀设置在所述第一连通管道,所述第二单向阀设置在所述第二连通管道,所述第二连通管道设置在所述翅片换热器的底部。
在上述实现过程中,在制热时,制冷剂的通过第二单向阀进入翅片换热器的底部,引入高温液态制冷剂,提高过冷度的同时,避免翅片换热器底部结霜;在制冷时,制冷剂通过第一单向阀完成循环。
第二方面,本申请实施例提供了一种间接蒸发的空气源热泵控制方法,应用于第一方面任一项所述的间接蒸发的空气源热泵装置,所述控制方法包括:
获取环境温度信息和冷凝温度信息;
控制所述空气源热泵装置运行制冷模式,且所述压缩机打开、所述雾化机构停止;
所述空气源热泵装置运行第一预设时间后,进入雾化机构能调控制模式,在所述雾化机构能调控制模式下所述空气源热泵装置执行以下处理:
在一个第二预设时间的监测周期内,将所述环境温度信息和所述冷凝温度信息与目标温度值进行比较,若所述环境温度信息大于等于第一目标温度值或所述冷凝温度信息大于等于第二温度值且持续第三预设时间,则开启所述雾化机构;
所述雾化机构开启后,在下一个所述第二预设时间的监测周期内,若所述环境温度信息小于第三目标温度值或所述冷凝温度信息小于第四温度值且持续第三预设时间,则停止所述雾化机构。
第三方面,本申请实施例提供了一种间接蒸发的空气源热泵控制方法,应用于第一方面任一项所述的间接蒸发的空气源热泵装置,所述控制方法包括:
获取环境温度信息和排气温度信息;
控制所述空气源热泵装置运行制热模式,且所述压缩机打开、所述雾化机构停止、所述电磁阀开启;
所述空气源热泵装置运行第一预设时间后,进入经济器能调控制模式,在所述经济器能调控制模式下所述空气源热泵装置执行以下处理:
在一个第二预设时间的监测周期内,将所述环境温度信息和所述排气温度信息与目标温度值进行比较,若所述环境温度信息大于等于第五目标温度值或所述排气温度信息小于第六温度值持续第三预设时间,则关闭电磁阀;
所述电磁阀关闭后,在下一个所述第二预设时间的监测周期内,若所述环境温度信息小于第七目标温度值或所述排气温度信息大于等于第八温度值且持续第三预设时间,则开启所述电磁阀。
本申请公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,或者,部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定,或者通过实施本申请公开的上述技术即可得知。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的间接蒸发的空气源热泵装置的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的雾化机构停止时的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的雾化机构开启时的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的制冷模式下空气源热泵装置的制冷剂循环示意图;
图5为本申请实施例提供的制热模式下空气源热泵装置的制冷剂循环示意图;
图6为本申请实施例提供的制冷模式下间接蒸发的空气源热泵控制方法的流程示意图;
图7为本申请实施例提供的制热模式下间接蒸发的空气源热泵控制方法的流程示意图。
图标:压缩机100;四通阀200;翅片换热器300;风机310;第一膨胀阀400;第二膨胀阀410;经济器500;电磁阀600;壳管换热器700;雾化机构800;挡水填料810;雾化喷嘴820;水泵830;软化水处理器840;单向阀组件900;第一单向阀910;第二单向阀920。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或点连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的联通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外,术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同),并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明,“多个”的含义为两个或两个以上。
本申请实施例提供了一种间接蒸发的空气源热泵装置及控制方法,可以应用于热泵的制冷或制热过程中;该间接蒸发的空气源热泵装置通过在翅片换热器的进风侧增加雾化机构,利用雾化机构将水雾化为微米级别的大量的高速液滴颗粒,通过液体的蒸发吸热效应来降低空气干球温度,提高翅片换热器与空气的换热温差,从而降低空气源热泵装置的功耗,提高机组性能此外,通过设置经济器可降低排气温度,从而在制热时提高过冷度,减少空气源热泵装置的气相换热区的长度,增加两相换热面积,提高空气源热泵装置的换热效率,使得压缩过程被补气过程分割成两段,变为准二级压缩过程,减少压缩机做功,压缩机出口温度降低;从而,该空气源热泵装置可以实现提高换热效率的技术效果。
请参见图1,图1为本申请实施例提供的间接蒸发的空气源热泵装置的结构示意图,该间接蒸发的空气源热泵装置包括压缩机100、四通阀200、翅片换热器300、第一膨胀阀400、经济器500、电磁阀600、壳管换热器700和雾化机构800。
示例性地,压缩机100、翅片换热器300、第一膨胀阀400、经济器500、壳管换热器700依次连接,其中压缩机100与翅片换热器300通过四通阀200连接,压缩机100与壳管换热器700通过四通阀200连接,经济器500与压缩机100连接,电磁阀600分别连接经济器500、壳管换热器700。
示例性地,四通阀200具有四个接口,压缩机100、翅片换热器300、壳管换热器700分别与四通阀200的不同接口连接,可以改变制冷剂的循环方向,实现该空气源热泵装置的制冷模式和制热模式的转换控制。
示例性地,经济器500是换热器的一种,通过制冷剂自身节流蒸发吸收热量,从而使另一部分制冷剂得到过冷。在本申请实施例提供的间接蒸发的空气源热泵装置中,由于压缩机100的压比比较大,排气温度此时就会很高,影响该空气源热泵装置正常运行;通过设置经济器500,可降低排气温度,提高过冷度。
示例性地,雾化机构800设置在翅片换热器300的进风方向的前侧,雾化机构800用于将水雾化并喷淋至翅片换热器300进风方向的前侧区域;其中,雾化机构800不直接喷淋至翅片换热器300(直接喷淋容易引起翅片结垢),使水雾在空气中蒸发完全,从而降低干球温度。
示例性地,通过增加雾化机构800,利用雾化机构800将水雾化为微米级别的大量高速液滴颗粒,通过液体的蒸发吸热效应来降低空气干球温度,提高翅片换热器300与空气的换热温差,从而降低机组功耗,提高空气源热泵装置的性能。
在一些实施方式中,该间接蒸发的空气源热泵装置通过在翅片换热器300的进风侧增加雾化机构800,利用雾化机构800将水雾化为微米级别的大量的高速液滴颗粒,通过液体的蒸发吸热效应来降低空气干球温度,提高翅片换热器300与空气的换热温差,从而降低空气源热泵装置的功耗,提高机组性能此外,通过设置经济器可降低排气温度,从而在制热时提高过冷度,减少空气源热泵装置的气相换热区的长度,增加两相换热面积,提高空气源热泵装置的换热效率,使得压缩过程被补气过程分割成两段,变为准二级压缩过程,减少压缩机做功,压缩机出口温度降低;从而,该空气源热泵装置可以实现提高换热效率的技术效果。
示例性地,四通阀200包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口,压缩机100的出口端连接第一接口,压缩机100的进口端连接第四接口,第二接口连接翅片换热器300,第三接口连接壳管换热器700。
示例性地,四通阀200的第一接口和第二接口可以连通,第三接口和第四接口可以连通,此时制冷剂流向为压缩机100的出口、翅片换热器300……壳管换热器700,然后再回到压缩机100的进口;四通阀200的第一接口和第三接口可以连通,第二接口和第四接口可以连通,此时制冷剂流向为压缩机100的出口、壳管换热器700……翅片换热器300,然后再回到压缩机100的进口;从而,通过调节四通阀200的连通方向,从而调节制冷剂的循环方向,实现制热模式和制冷模式的转换。
请参见图2和图3,图2为本申请实施例提供的雾化机构停止时的结构示意图,图3为本申请实施例提供的雾化机构开启时的结构示意图。
示例性地,雾化机构800包括挡水填料810、雾化喷嘴820和水泵830;挡水填料810设置在翅片换热器300的进风方向的前侧,挡水填料810可沿预设方向打开或关闭;水泵830与雾化喷嘴820连接,水泵830在开启状态时给雾化喷嘴820输送水,雾化喷嘴820将水雾化后喷淋至翅片换热器300进风方向的前侧区域,通过挡水填料810避免对翅片换热器300的直接喷淋,从而避免引起翅片结垢。
示例性地,挡水填料810置于翅片换热器300进风方向的前侧,并与翅片换热器300留有一定距离便于均风;挡水填料810可沿预设方向打开或关闭,从而可以在不需要喷雾的时候打开,降低翅片换热器300进风方向的风阻;挡水填料的设置,可以防止未蒸发的液滴进入翅片换热器300的表面蒸发,避免引起翅片结垢,实现提高换热效率的效果。
示例性地,如图2所示,雾化机构800为停止状态下,水泵830关闭,挡水填料810为打开状态(挡水填料810与水平面平行的开启状态),翅片换热器300的侧面进风畅通无阻,从而降低风阻;如图3所示,雾化机构800为停止状态下,挡水填料810为关闭状态(挡水填料810与水平面垂直的关闭状态),此时雾化机构800的水泵830开启,雾化喷嘴820产生大量的高速液滴颗粒,通过液体的蒸发吸热效应来降低空气干球温度,提高翅片换热器300与空气的换热温差。
示例性地,挡水填料810为高分子材料挡水填料或湿帘纸挡水填料。
示例性地,挡水填料810的材质可以为高分子材料或湿帘纸,从而防止未蒸发的液滴进入翅片换热器300的表面蒸发,避免引起翅片结垢。
示例性地,空气源热泵装置还包括传动机构,传动机构与挡水填料810连接,传动机构用于驱动挡水填料810沿预设方向进行旋转。
示例性地,挡水填料810设置有传动机构,从而可根据需求将挡水填料810进行多角度旋转,便于在不需要喷雾的时候打开,降低风阻。
示例性地,雾化机构800还包括软化水处理器840,软化水处理器840与水泵830连接。
示例性地,设置软化水处理器840,降低水中的钙镁离子浓度,进一步降低翅片换热器300结垢的问题和雾化喷嘴820脏堵的问题。
在一些实施方式中,雾化喷嘴820置于挡水填料810进风方向的前侧,与挡水填料810留有一定距离(优选100cm-150cm),让雾化喷嘴820喷出的水雾有足够的飞行距离,增加蒸发时间,充分降低进风干球温度,雾化喷嘴820将水雾化为微米级别的大量高速液滴颗粒,为达到最佳的蒸发效果及节水效果,经过测试及核算液滴的平均颗粒直径最优为20μm-50μm。
请参见图4和图5,图4为本申请实施例提供的制冷模式下空气源热泵装置的制冷剂循环示意图,图5为本申请实施例提供的制热模式下空气源热泵装置的制冷剂循环示意图。
示例性地,空气源热泵装置还包括第二膨胀阀410,经济器500、第二膨胀阀410、电磁阀600、壳管换热器700依次连接。
示例性地,经济器500和壳管换热器700具有两条通路,其中一条由第二膨胀阀410、电磁阀600连接,由电磁阀600控制通断。从而在制热模式下,制冷剂经过电磁阀600、第二膨胀阀410降压之后变成两相进入经济器500,在内部与从壳管换热器700流出的制冷剂主流进行热交换;经过换热之后,那一股小的制冷剂被气化,然后再回到压缩机100与压缩机100中已经完成第一级压缩的制冷剂混合,再一同进行下一级压缩,从而提高换热效率。
在一些实施方式中,第二膨胀阀410、电磁阀600的连接顺序可以调换,此处不作限定。
示例性地,空气源热泵装置还包括风机310;可选地,风机310设置在翅片换热器300的上方。
示例性地,风机310用于给翅片换热器300鼓风,可侧面出风或顶出风,增加翅片换热器300的进风效率。
示例性地,空气源热泵装置还包括单向阀组件900,单向阀组件900设置在翅片换热器300和经济器500之间的连通管道。
示例性地,通过单向阀组件900设置低温组件;由于一般情况下翅片换热器300的底部风量小,在制热的时候由于冷凝水的聚集最容易引起结霜甚至结冰影响换热效率,通过单向阀组件900,在制热的时候引入高温液态制冷剂,提高过冷度的同时,避免翅片换热器300底部结霜。
示例性地,单向阀组件900包括第一单向阀910和第二单向阀920;翅片换热器300和经济器500之间的连通管道包括第一连通管道和第二连通管道,第一单向阀910设置在第一连通管道,第二单向阀920设置在第二连通管道,第二连通管道设置在翅片换热器的底部。
示例性地,在制热时,制冷剂的通过第二单向阀920进入翅片换热器300的底部,引入高温液态制冷剂,提高过冷度的同时,避免翅片换热器300底部结霜;在制冷时,制冷剂通过第一单向阀910完成循环。
示例性地,本申请实施例提供的空气源热泵装置,在低温制热时,由于压缩机100的压比比较大,排气温度此时就会很高,影响该空气源热泵装置正常运行;通过设置经济器500,可降低排气温度,提高过冷度,减少空气源热泵装置的气相换热区的长度,增加两相换热面积,提高空气源热泵装置的换热效率,压缩过程被补气过程分割成两段,变为准二级压缩过程,减少压缩机100的做功,压缩机100的出口温度降低。
在一些实施方式中,本申请实施例提供的空气源热泵装置的运行模式包括制热模式和制冷模式,具体示例如下:
(1)制热模式:电磁阀600开启、雾化机构800关闭;
如图5所示,制冷剂通过压缩机100压缩做功,经过四通阀200进入壳管换热器700,冷凝成制冷剂液体,一小部分制冷剂经过电磁阀600、第二膨胀阀410降压之后变成两相、并进入经济器500,在经济器500的内部与从壳管换热器700流出的制冷剂主流进行热交换,经过换热之后,那一股小的制冷剂被气化,然后再回到压缩机100与压缩机100中已经完成第一级压缩的制冷剂混合,再一同进行下一级压缩。主制冷剂经过经济器500得到更低的温度更高的过冷度,然后经过第二单向阀920进入翅片换热器300底部,然后经过第一膨胀阀400降压,进入翅片换热器300与环境空气进行换热,然后经过四通阀200最后回到压缩机100继续进行循环。
(2)制冷模式,包括高环温或高冷凝温度的制冷运行模式和低环温或低冷凝温度的制冷运行模式:
(2.1)高环温或高冷凝温度制冷运行模式:电磁阀600关闭、雾化机构800开启;
如图4所示,制冷剂通过压缩机100压缩做功,经过四通阀200进入翅片换热器300与环境空气进行换热,冷凝成制冷剂液体,然后经过第一膨胀阀400降压,经过第一单向阀910、经济器500进入壳管换热器700蒸发吸热,然后经过四通阀200,最后回到压缩机100继续进行循环;
可选地,市政补水进入软化水处理器840,过滤杂质及钙镁离子浓度,经过水泵830加压,进入雾化喷嘴820,将水雾化为微米级别的大量高速液滴颗粒,为达到最佳的蒸发效果及节水效果,经过测试及核算液滴的平均颗粒直径最优为20μm-50μm,液滴蒸发吸热降低进风干球温度,未蒸发的液滴吸附在挡水填料810(材质为高分子材料或湿帘纸)进一步蒸发吸热,降低干球温度;
(2.2)低环温或低冷凝温度制冷运行模式:电磁阀600关闭、雾化机构800关闭;
制冷剂通过压缩机100压缩做功,经过四通阀200进入翅片换热器300与环境空气进行换热,冷凝成制冷剂液体,然后经过第一膨胀阀400降压,经过第一单向阀910、经济器500进入壳管换热器700蒸发吸热,然后经过四通阀200最后回到压缩机100,继续进行循环。
请参见图6,图6为本申请实施例提供的制冷模式下间接蒸发的空气源热泵控制方法的流程示意图,该间接蒸发的空气源热泵控制方法包括如下步骤:
S110:获取环境温度信息和冷凝温度信息;
S120:控制空气源热泵装置运行制冷模式,且压缩机打开、雾化机构停止;
S130:空气源热泵装置运行第一预设时间后,进入雾化机构能调控制模式,在雾化机构能调控制模式下空气源热泵装置执行以下处理:
S140:在一个第二预设时间的监测周期内,将环境温度信息和冷凝温度信息与目标温度值进行比较,若环境温度信息大于等于第一目标温度值或冷凝温度信息大于等于第二温度值且持续第三预设时间,则开启雾化机构;雾化机构开启后,在下一个第二预设时间的监测周期内,若环境温度信息小于第三目标温度值或冷凝温度信息小于第四温度值且持续第三预设时间,则停止雾化机构。
请参见图7,图7为本申请实施例提供的制热模式下间接蒸发的空气源热泵控制方法的流程示意图,该间接蒸发的空气源热泵控制方法包括如下步骤:
S210:获取环境温度信息和排气温度信息;
S220:控制空气源热泵装置运行制热模式,且压缩机打开、雾化机构停止、电磁阀开启;
S230:空气源热泵装置运行第一预设时间后,进入经济器能调控制模式,在经济器能调控制模式下空气源热泵装置执行以下处理:
S240:在一个第二预设时间的监测周期内,将环境温度信息和排气温度信息与目标温度值进行比较,若环境温度信息大于等于第五目标温度值或排气温度信息小于第六温度值持续第三预设时间,则关闭电磁阀;电磁阀关闭后,在下一个第二预设时间的监测周期内,若环境温度信息小于第七目标温度值或排气温度信息大于等于第八温度值且持续第三预设时间,则开启电磁阀。
在一些实施方式中,结合图1至图7,本申请实施例提供的间接蒸发的空气源热泵装置的总体控制方式示例如下:
(1)制冷模式下(对应图4和图6),电磁阀600始终保持关闭状态,控制步骤如下:
步骤1.1:实时监测环境温度Th,冷凝温度Tc;
步骤1.2:收到开机命令时,风机310开启、雾化机构800关闭,电磁阀600关闭,压缩机100打开,空气源热泵装置正常运行;
步骤1.3:运行t1时间后,进入雾化机构能调控制模式;
步骤1.4:在一个t2时间的监测周期内,将环境温度Th,冷凝温度Tc与目标温度值进行比较:
步骤1.5:当境温度Th≥Thh(例如:38℃)或冷凝温度Tc≥Tch(例如:48℃)且持续t3时间,则开启雾化机构800,否则雾化机构800保持当前状态;
步骤1.6:雾化机构800开启后,在下个t2时间的监测周期内,当境温度Th<Thh(例如:32℃)且冷凝温度Tc<Tch(例如:44℃)且持续t3时间,则关闭雾化机构800,否则雾化机构800保持当前状态。
(2)制热模式下(对应图5和图7):
步骤2.1:实时监测环境温度Th,排气温度Tp;
步骤2.2:收到开机命令时,风机310开启、雾化机构800关闭,电磁阀开启,压缩机100打开,空气源热泵装置正常运行;
步骤2.3:运行t1时间后,进入经济器能调控制模式;
步骤2.4:在一个t2时间的监测周期内,将环境温度Th,排气温度Tp与目标温度值进行比较:
步骤2.5:当境温度Th≥Thr(例如:5℃)或Tp排气温度<T1关电磁排温且持续t3时间,则电磁阀600关闭,否则电磁阀600保持当前状态;
步骤2.6:电磁阀600关闭后,下个t2时间的监测周期内,当境温度Th<Thr-2℃(例如:3℃)且Tp排气温度≥开电磁排温(例如:85℃)时且持续t3时间,电磁阀600开启,否则电磁阀600保持当前状态。
其中,Th:环境温度;Tc:冷凝温度;Thh:制冷环境温度高值;Thl:制冷环境温度低值;Thr:开电磁阀环温;Tp:排气温度;T1:关电磁排温;T2:开电磁排温;Tch:冷凝温度高值;Tcl:冷凝温度低值;t1:第一预设时间,即延时监测时间,例如,5min;t2:第二预设时间,即监测周期,例如,3min;t3:第三预设时间,即持续时间,例如,3s。
示例性地,本申请实施例提供的间接蒸发的空气源热泵装置及控制方法,在翅片换热器300的进风侧增加雾化机构800,利用雾化机构800将水雾化为微米级别的大量高速液滴颗粒,通过液体的蒸发吸热效应来降低空气干球温度,提高翅片换热器300与空气的换热温差,降低该空气源热泵装置功耗,提高机组性能,并且在翅片换热器300与雾化机构800之间增加挡水填料810,防止未蒸发液滴进入翅片表面蒸发,引起翅片结垢降低换热效率;此外,冬季制热时,通过设置经济器500可降低排气温度,提高过冷度,减少冷凝器的气相换热区的长度,增加两相换热面积,提高冷凝器的换热效率,压缩过程被补气过程分割成两段,变为准二级压缩过程,减少压缩机100做功,压缩机100出口温度降低。从而,通过上述方式,实现提高换热效率的技术效果。
在本申请所有实施例中,“大”、“小”是相对而言的,“多”、“少”是相对而言的,“上”、“下”是相对而言的,对此类相对用语的表述方式,本申请实施例不再多加赘述。
应理解,说明书通篇中提到的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于可选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在本申请的各种实施例中,应理解,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应与权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种间接蒸发的空气源热泵装置,其特征在于,包括压缩机、四通阀、翅片换热器、第一膨胀阀、经济器、电磁阀、壳管换热器和雾化机构;
所述压缩机、所述翅片换热器、所述第一膨胀阀、所述经济器、所述壳管换热器依次连接,其中所述压缩机与所述翅片换热器通过所述四通阀连接,所述压缩机与所述壳管换热器通过所述四通阀连接,所述经济器与所述压缩机连接,所述电磁阀分别连接所述经济器、所述壳管换热器;
所述雾化机构设置在所述翅片换热器的进风方向的前侧,所述雾化机构用于将水雾化并喷淋至所述翅片换热器进风方向的前侧区域。
2.根据权利要求1所述的间接蒸发的空气源热泵装置,其特征在于,所述四通阀包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口,所述压缩机的出口端连接所述第一接口,所述压缩机的进口端连接所述第四接口,所述第二接口连接所述翅片换热器,所述第三接口连接所述壳管换热器。
3.根据权利要求1所述的间接蒸发的空气源热泵装置,其特征在于,所述雾化机构包括挡水填料、雾化喷嘴和水泵;
所述挡水填料设置在所述翅片换热器的进风方向的前侧,所述挡水填料可沿预设方向打开或关闭;
所述水泵与所述雾化喷嘴连接,所述水泵在开启状态时给所述雾化喷嘴输送水,所述雾化喷嘴将水雾化后喷淋至所述翅片换热器进风方向的前侧区域。
4.根据权利要求3所述的间接蒸发的空气源热泵装置,其特征在于,所述挡水填料为高分子材料挡水填料或湿帘纸挡水填料;
所述空气源热泵装置还包括传动机构,所述传动机构与所述挡水填料连接,所述传动机构用于驱动所述挡水填料沿预设方向进行旋转;
所述雾化机构还包括软化水处理器,所述软化水处理器与所述水泵连接。
5.根据权利要求4所述的间接蒸发的空气源热泵装置,其特征在于,所述空气源热泵装置还包括第二膨胀阀,所述经济器、所述第二膨胀阀、所述电磁阀、所述壳管换热器依次连接。
6.根据权利要求1所述的间接蒸发的空气源热泵装置,其特征在于,所述空气源热泵装置还包括风机。
7.根据权利要求1所述的间接蒸发的空气源热泵装置,其特征在于,所述空气源热泵装置还包括单向阀组件,所述单向阀组件设置在所述翅片换热器和所述经济器之间的连通管道。
8.根据权利要求7所述的间接蒸发的空气源热泵装置,其特征在于,所述单向阀组件包括第一单向阀和第二单向阀;
所述翅片换热器和所述经济器之间的连通管道包括第一连通管道和第二连通管道,所述第一单向阀设置在所述第一连通管道,所述第二单向阀设置在所述第二连通管道,所述第二连通管道设置在所述翅片换热器的底部。
9.一种间接蒸发的空气源热泵控制方法,其特征在于,应用于权利要求1至8任一项所述的间接蒸发的空气源热泵装置,所述控制方法包括:
获取环境温度信息和冷凝温度信息;
控制所述空气源热泵装置运行制冷模式,且所述压缩机打开、所述雾化机构停止;
所述空气源热泵装置运行第一预设时间后,进入雾化机构能调控制模式,在所述雾化机构能调控制模式下所述空气源热泵装置执行以下处理:
在一个第二预设时间的监测周期内,将所述环境温度信息和所述冷凝温度信息与目标温度值进行比较,若所述环境温度信息大于等于第一目标温度值或所述冷凝温度信息大于等于第二温度值且持续第三预设时间,则开启所述雾化机构;
所述雾化机构开启后,在下一个所述第二预设时间的监测周期内,若所述环境温度信息小于第三目标温度值或所述冷凝温度信息小于第四温度值且持续第三预设时间,则停止所述雾化机构。
10.一种间接蒸发的空气源热泵控制方法,其特征在于,应用于权利要求1至8任一项所述的间接蒸发的空气源热泵装置,所述控制方法包括:
获取环境温度信息和排气温度信息;
控制所述空气源热泵装置运行制热模式,且所述压缩机打开、所述雾化机构停止、所述电磁阀开启;
所述空气源热泵装置运行第一预设时间后,进入经济器能调控制模式,在所述经济器能调控制模式下所述空气源热泵装置执行以下处理:
在一个第二预设时间的监测周期内,将所述环境温度信息和所述排气温度信息与目标温度值进行比较,若所述环境温度信息大于等于第五目标温度值或所述排气温度信息小于第六温度值持续第三预设时间,则关闭电磁阀;
所述电磁阀关闭后,在下一个所述第二预设时间的监测周期内,若所述环境温度信息小于第七目标温度值或所述排气温度信息大于等于第八温度值且持续第三预设时间,则开启所述电磁阀。
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CN116878179A (zh) * | 2023-09-01 | 2023-10-13 | 北京金盛通科技发展有限责任公司 | 一种风冷机组的高效制冷方法及系统 |
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