CN115289714A - 一种带水力模块的蒸发冷凝热泵机组及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于空调技术领域，具体涉及一种带水力模块的蒸发冷凝热泵机组，包括连接在制冷循环回路中的压缩机、四通阀、翅片盘管、蒸发式冷凝器、储液器、干燥过滤器、节流装置、空调水侧换热器、气液分离器，所述空调水侧换热器与水力模块单元相连接。本申请的机组能够满足空调系统的冷热源需求，充分结合了蒸发冷机组与风冷机组的优点，制冷运行时通过风冷翅片盘管预冷及蒸发式冷凝器二级冷凝，大幅降低冷凝温度提高制冷能效；制热时通过蒸发冷盘管和翅片盘管共同吸收室外空气的热量，具有较高制热能效和可靠性。同时，机组自带水力模块，在使用时只需要连接水管、动力电缆即可投入使用，工程周期短，无需另外设置冷冻机房，显著降低运行费用。
Description
技术领域
本申请属于空调技术领域，具体涉及一种带水力模块的蒸发冷凝热泵机组及其控制方法。
背景技术
随着社会经济的快速发展，能源问题已经成为制约我国经济高速发展的瓶颈，如何提高空调主机的综合运行效率，是制冷行业迫切需要解决的重要问题。现有技术中，对于有冷暖需求的中央空调系统，通常采用以下两种空调方式：（1）水冷冷水机组+锅炉，（2）风冷热泵机组。
水冷冷水机组+锅炉，该系统制冷时由水冷冷水机组向风机盘管等空调末端提供7℃冷冻水以对房间空气进行冷却，水冷冷凝器将冷凝热传递给冷却水，冷却水再被冷却水泵送到冷却塔将冷凝热排放给室外大气。因此，水冷系统增加了冷却水中间换热环节，机组冷凝温度高，且需要大功率水泵驱动冷却水循环，导致系统能效较低，功耗较高。为满足冬季及过渡季节的采暖，水冷冷水系统需另外配置锅炉等采暖设备以满足制热的需求，常规的燃油、燃气锅炉能源效率低，污染大，操作维护复杂。同时水冷空调系统还存在以下问题：①水冷主机需要专用机房，浪费宝贵的建筑空间；②需配置冷却塔、冷却水泵、过滤器、除垢仪等冷却水系统及冷冻水泵、定压补水装置、过滤器等冷冻水系统及相关阀门、管道等部件，空调系统复杂；同时，用户或工程方从不同零部件厂家采购到货后才能在工地进行现场测绘安装，施工周期长，工程效率和质量低，且最终的投资造价高；③实际使用时主机和冷却水泵、冷却塔联动性差。
风冷热泵机组是一种冷热兼用型的设备，能够满足空调系统夏天制冷、冬季制热的需求。夏季制冷时风冷热泵机组通过翅片换热器将经压缩机压缩后的高温高压气体在冷凝过程中释放的大量热量排放给室外空气，空气比热容和密度较低，其温升一般高达10℃左右，故进出风平均温度较高；同时，空气侧传热系数较低，所需的换热温差较大。因此，风冷热泵机组制冷时的冷凝温度很高，制冷能效通常仅在2.6～3.0之间，系统能耗过大，不符合国家节能减排政策。同时，跟水冷冷水机组类似，风冷热泵产品也需要在现场配置冷冻水泵、定压补水装置、过滤器等冷冻水系统及相关阀门、管道等部件，空调系统复杂。
发明内容
为了克服现有风冷热泵机组夏季制冷能效不高、水冷机组无法单独解决制冷制热的需求，以及常规机组需要在现场配置冷冻水泵、定压补水装置、过滤器及相关阀门、管道等部件，空调系统复杂且施工周期长，需要单独的空调机房等不足，本申请提出的一种带水力模块的蒸发冷凝热泵机组可以实现夏季超高能效制冷及满足冬季制热的需求，同时机组内置空调水利模块，安装使用时只要连接空调水管、动力电缆即可投入运行。
一方面，本申请提出了一种带水力模块的蒸发冷凝热泵机组，所述机组包括依次连接在制冷循环回路中的压缩机1、四通阀2、翅片盘管3、蒸发式冷凝器4、储液器5、干燥过滤器6、节流装置7、空调水侧换热器8、气液分离器9，所述压缩机1的高压出口与四通阀2接口d相连，四通阀2接口e与翅片盘管3相连，四通阀2接口s与气液分离器9入口相连，四通阀2接口c与空调水侧换热器8相连；所述翅片盘管3的液侧集管接口31与蒸发式冷凝器4的气侧接口之间由第一制冷剂通道15连接，第一制冷剂通道15中设第一截止阀16，所述翅片盘管3的液侧分布头32与蒸发式冷凝器4的气侧接口之间还由第二制冷剂通道17连通；所述蒸发式冷凝器4的液侧接口与储液器5连通的管道中设有第一单向阀11，所述节流装置7与空调水侧换热器8连通的管道中设有第二单向阀12；所述第一单向阀11的出口与储液器5间的管路设第一旁路21，第一旁路21的另一端与第二单向阀12的出口与空调水侧换热器8间的管路相连，所述第一旁路21中设第四单向阀14；所述节流装置7与第二单向阀12间的管路设第二旁路22，第二旁路22另一端与蒸发式冷凝器4液侧接口相连通，所述第二旁路22中设第三单向阀13。
进一步，所述空调水侧换热器8与包括载冷剂流出管路和回流管路的水力模块单元10相连接。
进一步，所述载冷剂回流管路的进口下游设过滤除杂的过滤装置101，载冷剂过滤后经水泵102进入空调水侧换热器8，所述回流管路进口与过滤装置101之间设有补水装置103，过滤装置101和水泵102之间设有膨胀罐104。
进一步，所述载冷剂的流出管路中设有逆止阀105。
进一步，所述水力模块单元10与机组其余部件在一个整体的机架上或作为一个独立模块。
进一步，第一截止阀16、第一单向阀11、第二单向阀12、第三单向阀13、第四单向阀14为电动形式。
进一步，所述第一截止阀16为电动球阀、电磁阀或电子膨胀阀；第一单向阀11、第二单向阀12、第三单向阀13、第四单向阀14为电动球阀。
进一步，所述水泵102为单台泵或多台水泵并联的水泵组，和/或水泵102为定频控制或变频控制，和/或所述补水装置103为自动补水阀或手动补水阀。
另一方面，本申请还提出了一种带水力模块的蒸发冷凝热泵机组的控制方法，当机组制冷模式运行时，压缩机排出的高温高压气体通过四通阀的接口d、e后进入翅片盘管进行一级换热，翅片盘管的风机部分开启，一级换热时将部分热量排放给室外空气；接着制冷剂通过第一制冷剂通道和第二制冷剂通道两个通道进入蒸发式冷凝器，将热量进一步排放给室外空气和循环水，进而冷凝为高压液体制冷剂；高压液态制冷剂后流经第一单向阀、储液器、干燥过滤器，再经节流装置节流为低温低压气液混合制冷剂，后流经第二单向阀进入空调水侧换热器，在空调水侧换热器中吸收空调循环水热量后蒸发为低压气体制冷剂，低压气体制冷剂经四通阀接口c、s和气液分离器后回到压缩机进行再次循环；当机组制热模式运行时，第一截止阀处于关闭状态，通过四通阀的换向，压缩机排出的高温高压气体通过四通阀接口d、c后进入空调水侧换热器将热量排放给空调循环水后冷凝为高压液体，然后经第四单向阀进入储液器、干燥过滤器，经节流装置节流为低温低压气液混合制冷剂，流经第三单向阀进入蒸发式冷凝器，蒸发式冷凝器的风机处于运行状态，在蒸发式冷凝器中制冷剂吸收空气的热量部分蒸发，气液两相的低温低压制冷剂通过第二制冷剂通道进入风冷翅片盘管吸收空气中的热量后蒸发为低压气体，之后经四通阀接口e、s和气液分离器回到压缩机进行再次循环。
进一步，所述空调水侧换热器与水力模块单元相连接，水力模块单元与机组其余部件在一个整体的机架上或作为一个独立模块，包括载冷剂的流出管路和载冷剂的回流管路；当载冷剂经回流管路进口流至过滤装置进行过滤除杂，载冷剂过滤完成后进入水泵，经水泵泵出进入空调水侧换热器；载冷剂的回流管路在回流管路进口与过滤装置之间设置有补水装置，当载冷剂系统内的载冷剂量不足时，通过补水装置对系统内载冷剂进行补充；载冷剂的回流管路在过滤装置和水泵之间设置有膨胀罐，当机组运行制热功能的时候膨胀罐主要是用来吸收载冷剂因温度变化增加的那部分体积；所述载冷剂的流出管路中设有逆止阀，在水泵的作用下，从空调水侧换热器流出的载冷剂经过逆止阀流出机组供给使用侧，当水泵停止运转时，系统内的载冷剂因缺失了动力源可能出现回流的情况，逆止阀此时做为对该种情况的阻断。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：本申请的机组具备制冷、制热功能，可满足中央空调系统的冷热源需求。机组制冷运行时，通过蒸发冷凝的方式可大幅降低冷凝温度，提高制冷能效，机组能效远超风冷机组及水冷机组。同时，通过流程优化设计，制冷运行时翅片盘管的风机部分开启对高温制冷剂进行预冷，可以降低进入蒸发式冷凝器的制冷剂温度，有效避免蒸发式冷凝器换热盘管结垢，同时可进一步降低机组冷凝温度，实现节能。制热时通过蒸发冷盘管、翅片盘管共同吸收室外空气的热量，具有较高制热能效和可靠性，高效节能。该机组充分结合了风冷与蒸发冷设备的优点，同时自带水力模块，在使用时只需要连接水管、动力电缆即可投入使用，工程周期短，无需另外设置冷冻机房，对土地占用小，节省空间；且可有效提高系统的运行能效，显著降低运行费用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是根据本申请一个实施例的一种带水利模块的蒸发冷凝热泵机组系统流程图。
其中：1、压缩机；2、四通阀；3、翅片盘管；31、液侧集管接口；32、液侧分布头；4、蒸发式冷凝器；5、储液器；6、干燥过滤器；7、节流装置；8、空调水侧换热器；9、气液分离器；10、水力模块单元；11、第一单向阀；12、第二单向阀；13、第三单向阀；14、第四单向阀；15、第一制冷剂通道；16、截止阀；17、第二制冷剂通道；21、第一旁路；22、第二旁路；101、过滤装置；102、水泵；103、补水阀；104、膨胀罐；105、逆止阀。
具体实施方式
下面结合本申请的附图，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的一部分实施例，旨在用于解释发明构思。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。
描述所用术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
除非另有明确的规定和限定，描述所用术语“相连”、“连通”等应做广义理解，例如，可以是固定连接、可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接、电连接；可以是直接相连、通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在实施例中的具体含义。
描述所用术语“一个具体实施例”意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
参考图1，本申请的一个具体实施例提出了一种带水力模块的蒸发冷热泵机组，所述机组包括连接在制冷循环回路中的压缩机1、四通阀2、翅片盘管3、蒸发式冷凝器4、储液器5、干燥过滤器6、节流装置7、空调水侧换热器8、气液分离器9。所述压缩机1高压出口与四通阀2接口d相连，四通阀2接口e与翅片盘管3相连，四通阀2接口s与气液分离器9入口相连，四通阀2接口c与空调水侧换热器8相连。
所述翅片盘管3的液侧集管接口31与蒸发式冷凝器4气侧接口之间由第一制冷剂通道15连通，在第一制冷剂通道15中设有第一截止阀16，所述第一截止阀16制冷模式时打开，制热模式时关闭。所述翅片盘管3的液侧分布头32与蒸发式冷凝器4气侧接口之间由第二制冷剂通道17连通。
所述蒸发式冷凝器4液侧接口与储液器5连通的管道中设有第一单向阀11，第一单向阀11控制冷凝后的高压液态制冷剂由蒸发式冷凝器4流至储液器5。所述节流装置7与空调水侧换热器8连通的管道中设有第二单向阀12，第二单向阀12控制节流为低温低压气液混合制冷剂由节流装置7流至空调水侧换热器8。
所述第一单向阀11的出口与储液器5间的管路设第一旁路21，第一旁路21的另一端与第二单向阀12的出口与空调水侧换热器8间的管路相连，所述第一旁路21中设第四单向阀14，第四单向阀14控制冷凝为高压液体的制冷剂由空调水侧换热器8流至储液器5。所述节流装置7与第二单向阀12间的管路设第二旁路22，第二旁路22另一端与蒸发式冷凝器4液侧接口相连通，所述第二旁路22中设第三单向阀13，第三单向阀13控制节流为低温低压气液混合制冷剂由节流装置7流至蒸发式冷凝器4。
所述空调水侧换热器8与水力模块单元10相连接，所述水力模块单元10包括载冷剂的流出管路和载冷剂的回流管路。所述载冷剂的回流管路由过滤装置101、水泵102、补水装置103、膨胀罐104组成。载冷剂经回流管路进口流至过滤装置101进行过滤除杂，载冷剂过滤完成后进入水泵102，经水泵102泵出进入空调水侧换热器8。所述载冷剂的回流管路在回流管路进口与过滤装置101之间设置有补水装置103。当载冷剂系统内的载冷剂量不足时，可通过补水装置103对系统内载冷剂进行补充。所述载冷剂的回流管路在过滤装置101和水泵102之间设置有膨胀罐104，膨胀罐104在载冷剂系统中起缓冲管内压力及部分补水作用，在机组运行制热功能的时候主要是用来吸收载冷剂因温度变化增加的那部分体积。所述载冷剂的流出管路中设有逆止阀105。在水泵102的作用下，从空调水侧换热器8流出的载冷剂经过逆止阀105流出机组供给使用侧。当水泵102停止运转时，系统内的载冷剂因缺失了动力源可能出现回流的情况，逆止阀105此时做为对该种情况的阻断，防止载冷剂回流时对壳管式换热器及其他载冷剂管路配件的冲击。
优选的，所述水力模块单元10集成在机组内部，减少了机外水力系统的工程量，缩短施工时间。水力模块单元10安装在机组内部提高了机组与水泵之间的联动性，可避免机组停机后，水泵仍长时间运行造成能源浪费。当然所述水力模块单元10也可以独立为一个模块，通过管道与机组进行连接。水泵102可以是单台泵，也可以是多台水泵并联的水泵组，水泵可以是定频控制，也可以是变频控制。针对不同场所的具体使用，补水装置103可以是自动补水阀、手动补水阀、自动补水装置中的一种。
优选的，为更好的满足机组的功能及提升性能，第一截止阀16最佳形式是电动截止阀，例如电动球阀、电磁阀或电子膨胀阀，通过启闭控制满足机组不同运行模式的需要，当然也可以为其他类型的阀门。第一单向阀11、第二单向阀12、第三单向阀13、第四单向阀14最佳形式是电动截止阀，例如为电动球阀，通过启闭控制满足机组不同运行模式的需要，当然也可以为其他类型的阀门。
本申请的一个具体实施例提出了一种带水力模块的蒸发冷热泵机组的控制方法，当机组制冷模式运行时，压缩机1排出的高温高压气体通过四通阀2接口d、e后进入翅片盘管3进行一级换热，一级换热时将部分热量排放给室外空气。接着制冷剂通过第一制冷剂通道15和第二制冷剂通道17两个通道进入蒸发式冷凝器4，将热量进一步排放给室外空气和循环水，进而冷凝为高压液体制冷剂。为提升机组运行能效、可靠性及延缓蒸发冷盘管结垢，制冷运行时，翅片盘管3的风机部分开启，可以降低进入蒸发式冷凝器4的制冷剂温度，从而提高钙镁离子在换热管表面水膜中的溶解度，有效避免钙镁离子在换热管表面析出而结垢，同时可进一步降低机组冷凝温度，实现节能。冷凝后的高压液态制冷剂流经第一单向阀11、储液器5、干燥过滤器6，再经节流装置7节流为低温低压气液混合制冷剂，后流经第二单向阀12进入空调水侧换热器8，在空调水侧换热器8中吸收空调循环水热量后蒸发为低压气体制冷剂，低压气体制冷剂经四通阀2接口c、s和气液分离器9后回到压缩机1进行再次循环。
本申请的一个具体实施例提出了一种带水力模块的蒸发冷热泵机组的控制方法，机组制热模式运行时，第一截止阀16处于关闭状态，通过四通阀2的换向，压缩机1排出的高温高压气体通过四通阀2接口d、c后进入空调水侧换热器8将热量排放给空调循环水后冷凝为高压液体，然后经第四单向阀14进入储液器5、干燥过滤器6，经节流装置7节流为低温低压气液混合制冷剂，流经第三单向阀13进入蒸发式冷凝器4，在蒸发式冷凝器4中制冷剂吸收空气的热量部分蒸发，气液两相的低温低压制冷剂通过第二制冷剂通道17进入风冷翅片盘管3吸收空气中的热量后蒸发为低压气体，之后经四通阀2接口e、s和气液分离器9回到压缩机1进行再次循环。为进一步提升机组的制热能效，蒸发式冷凝器4的风机处于运行状态。
通过以上技术措施，该机组很好的克服了水冷主机和风冷主机的局限性，充分结合了风冷与蒸发冷设备的优点，可满足中央空调系统的冷热源需求，机组制冷运行时，通过蒸发冷凝的方式可大幅降低冷凝温度，提高制冷能效，机组能效远超风冷机组及水冷机组。同时，通过流程优化设计，制冷运行时翅片盘管3的风机部分开启对高温制冷剂进行预冷，可以降低进入蒸发式冷凝器4的制冷剂温度，有效避免蒸发式冷凝器换热盘管结垢，同时可进一步降低机组冷凝温度，实现节能。制热时通过蒸发冷盘管及翅片盘管共同吸收室外空气的热量，具有较高制热能效和可靠性，高效节能。同时自带水力模块，在使用时只需要连接水管、动力电缆即可投入使用，工程周期短，无需另外设置冷冻机房，对土地占用小，节省空间；且可有效提高系统的运行能效，显著降低运行费用。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制。在不脱离本申请精神和范围的前提下，本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请范围内。
Claims (10)
1.一种带水力模块的蒸发冷凝热泵机组，所述机组包括依次连接在制冷循环回路中的压缩机（1）、四通阀（2）、翅片盘管（3）、蒸发式冷凝器（4）、储液器（5）、干燥过滤器（6）、节流装置（7）、空调水侧换热器（8）、气液分离器（9），其特征在于：所述压缩机（1）的高压出口与四通阀（2）接口d相连，四通阀（2）接口e与翅片盘管（3）相连，四通阀（2）接口s与气液分离器（9）入口相连，四通阀（2）接口c与空调水侧换热器（8）相连；所述翅片盘管（3）的液侧集管接口（31）与蒸发式冷凝器（4）的气侧接口之间由第一制冷剂通道（15）连接，第一制冷剂通道（15）中设第一截止阀（16），所述翅片盘管（3）的液侧分布头（32）与蒸发式冷凝器（4）的气侧接口之间还由第二制冷剂通道（17）连通；所述蒸发式冷凝器（4）的液侧接口与储液器（5）连通的管道中设有第一单向阀（11），所述节流装置（7）与空调水侧换热器（8）连通的管道中设有第二单向阀（12）；所述第一单向阀（11）的出口与储液器（5）间的管路设第一旁路（21），第一旁路（21）的另一端与第二单向阀（12）的出口与空调水侧换热器（8）间的管路相连，所述第一旁路（21）中设第四单向阀（14）；所述节流装置（7）与第二单向阀（12）间的管路设第二旁路（22），第二旁路（22）另一端与蒸发式冷凝器（4）液侧接口相连通，所述第二旁路（22）中设第三单向阀（13）。
2.根据权利要求1所述的一种带水力模块的蒸发冷凝热泵机组，其特征在于：所述空调水侧换热器（8）与包括载冷剂流出管路和回流管路的水力模块单元（10）相连接。
3.根据权利要求2所述的一种带水力模块的蒸发冷凝热泵机组，其特征在于：所述载冷剂回流管路的进口下游设过滤除杂的过滤装置（101），载冷剂过滤后经水泵（102）进入空调水侧换热器（8），所述回流管路进口与过滤装置（101）之间设有补水装置（103），过滤装置（101）和水泵（102）之间设有膨胀罐（104）。
4.根据权利要求2所述的一种带水力模块的蒸发冷凝热泵机组，其特征在于：所述载冷剂的流出管路中设有逆止阀（105）。
5.根据权利要求2所述的一种带水力模块的蒸发冷凝热泵机组，其特征在于：所述水力模块单元（10）与机组其余部件在一个整体的机架上或作为一个独立模块。
6.根据权利要求1所述的一种带水力模块的蒸发冷凝热泵机组，其特征在于：第一截止阀（16）、第一单向阀（11）、第二单向阀（12）、第三单向阀（13）、第四单向阀（14）为电动形式。
7.根据权利要求6所述的一种带水力模块的蒸发冷凝热泵机组，其特征在于：所述第一截止阀（16）为电动球阀、电磁阀或电子膨胀阀；第一单向阀（11）、第二单向阀（12）、第三单向阀（13）、第四单向阀（14）为电动球阀。
8.根据权利要求3所述的一种带水力模块的蒸发冷凝热泵机组，其特征在于：所述水泵（102）为单台泵或多台水泵并联的水泵组，和/或水泵（102）为定频控制或变频控制，和/或所述补水装置（103）为自动补水阀或手动补水阀。
9.一种带水力模块的蒸发冷凝热泵机组的控制方法，其特征在于：当机组制冷模式运行时，压缩机排出的高温高压气体通过四通阀的接口d、e后进入翅片盘管进行一级换热，翅片盘管的风机部分开启，一级换热时将部分热量排放给室外空气；接着制冷剂通过第一制冷剂通道和第二制冷剂通道两个通道进入蒸发式冷凝器，将热量进一步排放给室外空气和循环水，进而冷凝为高压液体制冷剂；高压液态制冷剂后流经第一单向阀、储液器、干燥过滤器，再经节流装置节流为低温低压气液混合制冷剂，后流经第二单向阀进入空调水侧换热器，在空调水侧换热器中吸收空调循环水热量后蒸发为低压气体制冷剂，低压气体制冷剂经四通阀接口c、s和气液分离器后回到压缩机进行再次循环；当机组制热模式运行时，第一截止阀处于关闭状态，通过四通阀的换向，压缩机排出的高温高压气体通过四通阀接口d、c后进入空调水侧换热器将热量排放给空调循环水后冷凝为高压液体，然后经第四单向阀进入储液器、干燥过滤器，经节流装置节流为低温低压气液混合制冷剂，流经第三单向阀进入蒸发式冷凝器，蒸发式冷凝器的风机处于运行状态，在蒸发式冷凝器中制冷剂吸收空气的热量部分蒸发，气液两相的低温低压制冷剂通过第二制冷剂通道进入风冷翅片盘管吸收空气中的热量后蒸发为低压气体，之后经四通阀接口e、s和气液分离器回到压缩机进行再次循环。
10.根据权利要求9所述的一种带水力模块的蒸发冷凝热泵机组的控制方法，其特征在于：所述空调水侧换热器与水力模块单元相连接，水力模块单元与机组其余部件在一个整体的机架上或作为一个独立模块，包括载冷剂的流出管路和载冷剂的回流管路；当载冷剂经回流管路进口流至过滤装置进行过滤除杂，载冷剂过滤完成后进入水泵，经水泵泵出进入空调水侧换热器；载冷剂的回流管路在回流管路进口与过滤装置之间设置有补水装置，当载冷剂系统内的载冷剂量不足时，通过补水装置对系统内载冷剂进行补充；载冷剂的回流管路在过滤装置和水泵之间设置有膨胀罐，当机组运行制热功能的时候膨胀罐主要是用来吸收载冷剂因温度变化增加的那部分体积；所述载冷剂的流出管路中设有逆止阀，在水泵的作用下，从空调水侧换热器流出的载冷剂经过逆止阀流出机组供给使用侧，当水泵停止运转时，逆止阀阻断系统内的载冷剂因缺失了动力源出现的回流情况。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| CN116960101A (zh) * | 2023-07-26 | 2023-10-27 | 浙江佳博科技股份有限公司 | 一种键合金丝的高流量冷水机 |
Citations (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3435631A (en) * | 1967-08-17 | 1969-04-01 | Midwest Research & Dev Corp | Two-stage evaporative condenser |
| JPH10176867A (ja) * | 1996-12-13 | 1998-06-30 | Toshiba Corp | 空気調和装置 |
| US20050252226A1 (en) * | 2004-05-12 | 2005-11-17 | Seefeldt William J | Heating/cooling system |
| CN2924400Y (zh) * | 2006-06-12 | 2007-07-18 | 南京五洲制冷集团有限公司 | 冷回收型空气能热泵热水器 |
| US20080023563A1 (en) * | 2006-07-24 | 2008-01-31 | Fujitsu General Limited | Method of controlling air conditioner |
| CN201311130Y (zh) * | 2008-11-14 | 2009-09-16 | 巢民强 | 一种蒸发式冷凝热泵中央空调 |
| CN101865569A (zh) * | 2010-05-02 | 2010-10-20 | 山东富尔达空调设备有限公司 | 一种高效节能的空气源热泵及其使用方法 |
| JP2012122677A (ja) * | 2010-12-09 | 2012-06-28 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和機 |
| WO2013095292A1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Delaval Holding Ab | Bulk fluid refrigeration and heating |
| CN203533990U (zh) * | 2013-06-09 | 2014-04-09 | 重庆美的通用制冷设备有限公司 | 分配集液装置及具有它的换热系统和风冷机组 |
| CN203657257U (zh) * | 2013-12-06 | 2014-06-18 | 南京恒标斯瑞冷冻机械制造有限公司 | 蒸发冷却式冷水机组 |
| CN104279791A (zh) * | 2014-10-16 | 2015-01-14 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调系统和用于空调系统的控制方法 |
| CN105526731A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-27 | 浙江思科国祥制冷设备有限公司 | 一种蒸发式冷凝空调热泵系统 |
| CN107504724A (zh) * | 2016-06-14 | 2017-12-22 | 夏振宇 | 一种复合式蒸发冷凝冷水机组 |
| CN107575971A (zh) * | 2017-09-06 | 2018-01-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种蒸发式冷水机组和控制方法 |
| CN207299229U (zh) * | 2017-07-05 | 2018-05-01 | 苏州恒兆空调节能科技有限公司 | 一种双冷凝双模式储能式移动空调 |
| CN108088108A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-05-29 | 长安大学 | 一种地铁站直膨式蒸发冷凝热泵空调系统及其工作方法 |
| KR101896382B1 (ko) * | 2018-04-04 | 2018-09-07 | 주식회사 신진에너텍 | 3단계 응축열 열교환을 통한 에너지 절감형 냉동 및 제상 시스템 |
| CN108931018A (zh) * | 2018-04-21 | 2018-12-04 | 浙江国祥股份有限公司 | 一种带水力模块的蒸发冷凝一体机 |
| CN208431977U (zh) * | 2018-04-20 | 2019-01-25 | 浙江思科制冷股份有限公司 | 一种用于优化复合源型冷水或热泵机组的旁通结构 |
| CN208475747U (zh) * | 2018-05-21 | 2019-02-05 | 成都共同管业集团股份有限公司 | 一种纯风预冷喷雾蒸发式冷凝器 |
| US20190383532A1 (en) * | 2016-09-12 | 2019-12-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Air-conditioning apparatus |
| WO2020008590A1 (ja) * | 2018-07-05 | 2020-01-09 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
| CN212132946U (zh) * | 2020-05-09 | 2020-12-11 | 浙江双花制冷系统有限公司 | 用于热能工程的制冷装置储冷单元 |
| CN212320125U (zh) * | 2020-06-12 | 2021-01-08 | 广州市华德工业有限公司 | 一种冷热水机组 |
| CN112325502A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-02-05 | 浙江国祥股份有限公司 | 一种采用变频变内容积比压缩机的蒸发冷空气源热泵及控制方法 |
| CN212987692U (zh) * | 2020-06-05 | 2021-04-16 | 上海热泰能源技术有限公司 | 一种空气源和能源塔两用热泵机组 |
| CN216048446U (zh) * | 2021-06-29 | 2022-03-15 | 浙江国祥股份有限公司 | 一种带部分热回收器的蒸发冷凝式冷水机组 |
| CN217900220U (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-25 | 浙江国祥股份有限公司 | 一种带水力模块的蒸发冷凝热泵机组 |
-
2022
- 2022-07-28 CN CN202210895623.4A patent/CN115289714B/zh active Active
Patent Citations (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3435631A (en) * | 1967-08-17 | 1969-04-01 | Midwest Research & Dev Corp | Two-stage evaporative condenser |
| JPH10176867A (ja) * | 1996-12-13 | 1998-06-30 | Toshiba Corp | 空気調和装置 |
| US20050252226A1 (en) * | 2004-05-12 | 2005-11-17 | Seefeldt William J | Heating/cooling system |
| CN2924400Y (zh) * | 2006-06-12 | 2007-07-18 | 南京五洲制冷集团有限公司 | 冷回收型空气能热泵热水器 |
| US20080023563A1 (en) * | 2006-07-24 | 2008-01-31 | Fujitsu General Limited | Method of controlling air conditioner |
| CN201311130Y (zh) * | 2008-11-14 | 2009-09-16 | 巢民强 | 一种蒸发式冷凝热泵中央空调 |
| CN101865569A (zh) * | 2010-05-02 | 2010-10-20 | 山东富尔达空调设备有限公司 | 一种高效节能的空气源热泵及其使用方法 |
| JP2012122677A (ja) * | 2010-12-09 | 2012-06-28 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和機 |
| WO2013095292A1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Delaval Holding Ab | Bulk fluid refrigeration and heating |
| CN203533990U (zh) * | 2013-06-09 | 2014-04-09 | 重庆美的通用制冷设备有限公司 | 分配集液装置及具有它的换热系统和风冷机组 |
| CN203657257U (zh) * | 2013-12-06 | 2014-06-18 | 南京恒标斯瑞冷冻机械制造有限公司 | 蒸发冷却式冷水机组 |
| CN104279791A (zh) * | 2014-10-16 | 2015-01-14 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调系统和用于空调系统的控制方法 |
| CN105526731A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-27 | 浙江思科国祥制冷设备有限公司 | 一种蒸发式冷凝空调热泵系统 |
| CN107504724A (zh) * | 2016-06-14 | 2017-12-22 | 夏振宇 | 一种复合式蒸发冷凝冷水机组 |
| US20190383532A1 (en) * | 2016-09-12 | 2019-12-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Air-conditioning apparatus |
| CN207299229U (zh) * | 2017-07-05 | 2018-05-01 | 苏州恒兆空调节能科技有限公司 | 一种双冷凝双模式储能式移动空调 |
| CN107575971A (zh) * | 2017-09-06 | 2018-01-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种蒸发式冷水机组和控制方法 |
| CN108088108A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-05-29 | 长安大学 | 一种地铁站直膨式蒸发冷凝热泵空调系统及其工作方法 |
| KR101896382B1 (ko) * | 2018-04-04 | 2018-09-07 | 주식회사 신진에너텍 | 3단계 응축열 열교환을 통한 에너지 절감형 냉동 및 제상 시스템 |
| CN208431977U (zh) * | 2018-04-20 | 2019-01-25 | 浙江思科制冷股份有限公司 | 一种用于优化复合源型冷水或热泵机组的旁通结构 |
| CN108931018A (zh) * | 2018-04-21 | 2018-12-04 | 浙江国祥股份有限公司 | 一种带水力模块的蒸发冷凝一体机 |
| CN208475747U (zh) * | 2018-05-21 | 2019-02-05 | 成都共同管业集团股份有限公司 | 一种纯风预冷喷雾蒸发式冷凝器 |
| WO2020008590A1 (ja) * | 2018-07-05 | 2020-01-09 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
| CN212132946U (zh) * | 2020-05-09 | 2020-12-11 | 浙江双花制冷系统有限公司 | 用于热能工程的制冷装置储冷单元 |
| CN212987692U (zh) * | 2020-06-05 | 2021-04-16 | 上海热泰能源技术有限公司 | 一种空气源和能源塔两用热泵机组 |
| CN212320125U (zh) * | 2020-06-12 | 2021-01-08 | 广州市华德工业有限公司 | 一种冷热水机组 |
| CN112325502A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-02-05 | 浙江国祥股份有限公司 | 一种采用变频变内容积比压缩机的蒸发冷空气源热泵及控制方法 |
| CN216048446U (zh) * | 2021-06-29 | 2022-03-15 | 浙江国祥股份有限公司 | 一种带部分热回收器的蒸发冷凝式冷水机组 |
| CN217900220U (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-25 | 浙江国祥股份有限公司 | 一种带水力模块的蒸发冷凝热泵机组 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 刘凤姣;袁幸;关旋晖;许日光;孙甲朋;周孝清;: "直接蒸发式新风机组性能实验研究", 暖通空调, no. 04, 15 April 2017 (2017-04-15) * |
| 张景卫;朱冬生;蒋翔;李元希;: "蒸发式冷凝器及其传热分析", 化工机械, no. 02, 20 April 2007 (2007-04-20) * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116960101A (zh) * | 2023-07-26 | 2023-10-27 | 浙江佳博科技股份有限公司 | 一种键合金丝的高流量冷水机 |
| CN116960101B (zh) * | 2023-07-26 | 2024-07-23 | 浙江佳博科技股份有限公司 | 一种键合金丝的高流量冷水机 |
| 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 |
| CN116878179B (zh) * | 2023-09-01 | 2023-12-05 | 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115289714B (zh) | 2024-06-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |