CN1287248A

CN1287248A - 风冷模块式冷热水机组

Info

Publication number: CN1287248A
Application number: CN 99119014
Authority: CN
Inventors: 彭朝晖
Original assignee: 范新; 刘兴中
Priority date: 1999-09-07
Filing date: 1999-09-07
Publication date: 2001-03-14

Abstract

本发明公开了一种风冷模块式冷热水机组,它包括压缩机、四通换向阀、换热器、单向阀组、贮液罐,干燥过滤器、膨胀阀、气液分离器、水换热器,上述各组成部分通过管路互相连接,本发明由于采用了上述设计,有效地解决了在环境温度降低时,机组制热量衰减与实际热负荷需求增加的矛盾,在部分负荷时,能以模块单元步进的方式调节机组的输出,使之与负荷处于最佳匹配状态,节能显著,在环境温度较低的地区可得到广泛的应用。

Description

风冷模块式冷热水机组

本发明涉及一种风冷模块式冷热水机组。

风冷冷热水机组是国际上近几年快速发展起来的一种新型空调设备。其利用电驱动的压缩机使制冷剂在氟一空气换热器和氟一水换热器之间正向或反向流动，在夏季提供冷水，冬季提供热水。

风冷模块式冷热水机组由于利用电热泵原理，以及模块化设计思想，在实际运用中节能环保，一机两用，耗损费用低，投资回收快，而且使用简单方便。

但风冷模块式冷热水机组在冬季做热泵运行时，存在以下问题：

1、在环境温度降低时，机组制热量衰减，与实际热负荷需求增加相矛盾。

2、在环境温度较低，湿度较大时，风换热器翅片结霜，使吸收空气热量受影响，从而严重影响换热效率，导致机组性能下降。

3、在低环境温度条件下，机组的油粘度变大，使机组的回油系统及低吸气压力系统工作不稳定。

由于这些原因，风冷模块式冷热水机组一直只用于长江流域以南、在气温小于5℃的低温环境下，目前还没有可靠运行的高效型机组。

本发明的目的是提供一种在较低环境温度条件下可以正常使用的风冷模块式冷热水机组。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：一种风冷模块式冷热水机组，它包括压缩机、四通换向阀、换热器、单向阀组、贮液罐，干燥过滤器、膨胀阀、气液分离器、水换热器，上述各组成部分通过管路互相连接，其连接顺序为：压缩机与四通换向阀相连；四通换向阀与换热器相连；换热器通过单向阀组与膨胀阀相连；膨胀阀与干燥过滤器相连；干燥过滤器与贮液罐相连；贮液罐又通过所述单向阀组与水换热器相连；水换热器通过所述四通换向阀与气液分离器相连；气液分离器与所述压缩机相连。

本发明采用了上述设计，有效地解决了在环境温度降低时，机组制热量衰减与实际热负荷需求增加的矛盾，在部分负荷时，能以模块单元步进的方式调节机组的输出，使之与负荷处于最佳匹配状态，节能显著。

在本发明的系统中，采用的是双U型换热器(U型换热器已在另项专利中申请保护，申请号为：99211398.9)，由于U型换热器间是相互独立的，所以除霜的进入，运行及退出均可以独立控制，同时U型换热器增大了迎风面积，提高了风速，使得换热效率提高的同时，结霜减少。

本发明由于采用了高压机壳压缩机，直接吸气，吸排气流采用顺流式的设计，吸气不经过内置电动机而直接进入活塞顶背后的封闭曲轴箱空间内。其机壳为高压排气腔，使吸气蒸气的无效过热减至最小，增加了低压吸气密度，制冷剂压缩后经机壳排出，保证了高效率，减小了排气脉动。

本发明由于很好地解决了在低温条件下油粘度大的问题，使得在冬季不预热就可以启动，同时由于采用双U型换热器及设置了消音器，所以噪音大大降低。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明的流程示意图

如图1所示，本发明由高压机壳压缩机1、四通阀2、双U型风换热器3及风机4组成的换热器16，单向阀组5、储液罐6、干燥过滤器7、膨胀阀9、气液分离器11，水换热器10组成；为了使该发明的系统工作更加完善，还可以在压缩机1与四通阀2之间加设单向阀14，在换热器16与单向阀组5之间加设大分液器12，在单向阀组5与水换热器之间加设小分液器13，在膨胀阀9与干燥过滤器7之间加设视镜8，在气液分离器11与压缩机1之间加设消音器15。

如图1所示，实线为制冷运行，虚线为制热运行，

制冷时，液态制冷剂在水换热器中气化，吸收水中的热量，使水温降低。低温低压的气态制冷剂经压缩机压缩，变为高温高压的气体，进入风换热器，由于制冷剂温度高于空气温度，制冷剂向空气传热，制冷剂从气体冷凝为高压液体，高压液态制冷剂经膨胀阀节流后进入水换热器，低压液体制冷剂再次气化，完成一个循环，在这个循环过程中，随着制冷剂状态的变动，实现了热量从水侧向空气侧的转移。

其具体运行为：在机组制冷运行时，高压机壳压缩机1吸入气液分离器11中低压制冷剂气体，经压缩增压后排出高压气体，经过四通阀2至风换热器3，在风换热器中经风扇4使空气循环带走热量，冷却为高压液体，经大分液器12汇集后，通过单向阀组5中一个单向阀，流入贮液器6，此时，若有未冷凝的气体，则充于贮液器6顶部。液体又通过贮液器底部经干燥过滤器7后，去除水份和杂质，再经由视镜8后至膨胀阀9，高压液体经膨胀阀节流后，减压膨胀变为低压的制冷剂液体。经过单向阀组5中一个单向阀和小分液器13后均匀进入水换热器10中，在此，制冷剂液体在换热器10套管内吸热气化，而套管外的水被冷却，达到使用要求。低压气体从水换热器10中出来，经四通阀2后到气液分离器11中，经气液分离器11至高压机壳压缩机1吸气口，并保证回高压机壳压缩机1的流体全部为气体。至此，完成一个制冷循环。

制热时，液态制冷剂在风换热器中气化，吸收空气中的热量，低温低压的气态制冷剂经压缩机压缩后变为高温高压气体送至水换热器。由于制冷剂的温度高于水温度，制冷剂向水热，水温升高。制冷剂从气体冷却为液体，液体制冷剂经膨胀阀节流后压力进入风换热器，低压液体制冷剂再次气化，完成一次循环，在这个循环过程中，随着制冷剂状态的变动，实现了热量从空气侧向水侧的转移。

在机组制热运行时，压缩机1吸入气液分离器11中低压制冷剂气体，经压缩增压后排出高压气体，经过四通阀2至水换热器10，在水换热器中高压气体放热冷却为高压液体，而套管外的水被加热，达到使用要求。高压液体经小分液头13汇集后，通过单向阀组5中一个单向阀，流入贮液器6，此时，若有未冷凝的气体，则充于贮液器6顶部。液体又通过贮液器底部经干燥过滤器7后，去除水份和杂质，再经由视镜8后至膨胀阀9，高压液体经膨胀阀节流后，减压膨胀变为低压的制冷剂液体。经过单向阀组5中一个单向阀和大分液器12后均匀进入风换热器3中，在此，制冷剂液体在换热器3铜管内吸热气化，而铜管外由风扇4使空气循环，提供热源，低压气体从风换热器3中气化后，经四通阀2后到气液分离器11中，经气液分离器11至高压机壳压缩机1吸气口，保证回高压机壳压缩机1的流体全部为气体。至此，完成一个制热循环。

本系统在运行过程中，其除霜及负荷匹配均采用专家模式，即根据不同环境条件下结霜的情况及所需负荷的多少，自动确定进入除霜状态和不断调整机组的开停组数，从而实现动态智能匹配，达到节能的效果。

Claims

1、一种风冷模块式冷热水机组，其特征在于：它包括压缩机、四通换向阀、换热器、单向阀组、贮液罐，干燥过滤器、膨胀阀、气液分离器、水换热器，上述各组成部分通过管路互相连接，其连接顺序为：压缩机与四通换向阀相连；四通换向阀与换热器相连；换热器通过单向阀组与膨胀阀相连；膨胀阀与干燥过滤器相连；干燥过滤器与贮液罐相连；贮液罐又通过所述单向阀组与水换热器相连；水换热器通过所述四通换向阀与气液分离器相连；气液分离器与所述压缩机相连。

2、根据权利要求1所述的风冷模块式冷热水机组，其特征在于：所述压缩机与所述四通换向阀之间有一单向阀。

3、根据权利要求1所述的风冷模块式冷热水机组，其特征在于：所述换热器与所述单向阀组之间有一分液器；所述单向阀组与所述水换热器之间有一分液器。

4、根据权利要求1所述的风冷模块式冷热水机组，其特征在于：所述膨胀阀与所述干燥过滤器之间有一视镜；所述气液分离器与所述压缩机之间有消音器。

5、根据权利要求1或2或3或4所述的风冷模块式冷热水机组，其特征在于：所述压缩机为高压机壳压缩机。

6、根据权利要求1或2或3或4所述的风冷模块式冷热水机组，其特征在于：所述换热器为双U型换热器。

7、根据权利要求1或2或3或4所述的风冷模块式冷热水机组，其特征在于：所述膨胀阀为带平衡口的膨胀阀。

8、根据权利要求1或2或3所述的风冷模块式冷热水机组，其特征在于：所述水换热器为套筒内外双蛔旋结构。

9、根据权利要求4所述的风冷模块式冷热水机组，其特征在于：所述消音器为吸气消音器。