CN1563855A - 二次冷凝式热泵冷暖装置 - Google Patents

Abstract

二次冷凝式热泵冷暖装置属人们生活类的工业产品，主要用于冷暖两用空调的全套节能设备。是采用二次冷凝方式配置构成，其结构特征是压缩机(1)一端经自动分气回油装置(7)与高温缓释回收器(2)连接，在压缩机(1)与自动分气回油装置(7)之间连接电磁阀f，在压缩机(1)的另一侧与回液缓冲器(6)、四通转换阀组(8)及第二换热器(3)连接，在第二换热器(3)与第一换热器(4)之间安装双向双控截流供液膨胀装置(5)构成。其有益效果是可广泛用于多种用途的高节能热泵冷暖装置，适用各种不同自然环境的流体热源和其它流体废热高效回收利用，达到环保、节能、安全、方便的目标。

Description

二次冷凝式热泵冷暖装置

一、技术领域：

本发明属人们生活类的工业产品，主要用于冷暖两用空调的全套节能设备。

二、背景技术：

目前人们公知的热泵式冷暖两用空调尤其是大型的空调机组，大部分或几乎全部(特别是风冷热泵)都是附加了较大功耗的电加热用以化霜和辅助加热，尽管如此在我国的北方(黄河以北)也还是只能满足于冬季采暖过渡期的采暖需要，无法实现热泵机组在正常制热运行时的及时快速化霜和直接利用热泵机组制热供暖，特别是大型风冷(风气源)热泵空调机组，当外界环境温度较低时(零下7度以下时)制热效果更差，只能辅以大功耗的电加热管(丝)用以补充加热，难以直接利用压缩机(热泵)制热供暖越冬；采用电加热效率低、浪费大、费用较高、安全隐患大；至今为止国内外很少有大容量的全热泵式冷暖机组。

因为目前的大型空调系统大多都采用水为循环携能媒质，所以冬天供暖时需要输出较高温度的循环水，因此导致了冷凝器内压力的升高，而且温度越高压力也越高，能耗越大，较高的冷凝压力也造成了密闭的高压回路中其它不安全隐患。

冷凝器中压力是随温度的升高而升高，这是常规现象，传统的热泵冷暖空调设备及配置技术一直无法解决高温制热运行时节能的问题，有的只能采取提高高压控制保护范围以满足热泵装置冬季强制制热运行的功况设定方式，这是高能耗运行的功况，或者采取降低将输出空调循环水温以确保正常运行的方式，无法真正实现在较高输出高温的状况下的高节能运行。

另外，传统的风气源(风冷)热泵空调无法实现连续式制热供暖运行，尽管附加了较大功率的电热化霜和辅助供热，无法解决及时迅速化霜和除霜。不管上采用电加热化霜还是采用热液反冲除霜，进行化霜时都需要长时间停止制热运行，而且传统的热液反冲化霜时的部分冷量还会直接影响输出热水的温度，浪费了电能，又无法实现连续供暖的效果。

三、发明内容：

根据上述缺陷，本发明的目的是提供二次冷凝式热泵冷暖装置，采用二次冷凝方式配置方法，改进和完善流程配置，使热泵装置在制热运行时循环系统内的高温热能得到及时迅速有效的回收和转换利用，从而改善热泵机组制热时的工况条件，提高制热供暖效果，使热泵装置特别是大型热泵空调装置能达到连续制热运行，即能实现夏天制冷降温又能实现寒冬制热供暖，并能达到高节能。

具体方法和配置结构为：

二次冷凝式热泵冷暖装置主要由压缩机、第一冷凝器、制冷剂流向转换阀组、第二冷凝器、双向双控节流供液装置、蒸发(冷凝)器、回气缓冲器、除霜控制阀、自动回油装置和管路连接组成；

结构特点：压缩机紧靠在第一冷凝器安装，压缩机的排气口近处第一冷凝器的进气口，压缩机的排气口与(或经油气分离器)第一冷凝器的进气口相连，第一冷凝器的制冷剂出口(或经过转换阀组)与第二冷凝器的进口连接，第二冷凝器的制冷剂出口连接节流膨胀装置至蒸发器；第二冷凝器位于第一冷凝器的下部配置安装，蒸发器的回气管经缓冲器与压缩机的吸气口连接；除霜控制阀的一端与压缩机的高温排气管联接，另一端与蒸发器的进液口(节流阀前)连接。

本发明的有益效果是可广泛用于研制或开发各种用途的高节能热泵冷暖装置，该装置可适应于各种不同自然环境的流体热源(水源或风气源)和其它流体废热(如工业废水废气、城市污水余热等)高效回收和转换利用，广泛用于各种建筑物集中供热采暖和降温空调，达到环保、节能、安全、方便的目标。

四、附图说明：

如图是本发明的结构示意图。

图中1、压缩机，2、高温缓释回收器(一次冷凝)，3、第二换热器(二次冷凝)，4、第一换热器，5、双向双控截流供液膨胀装置，6、回液缓冲器，7、自动分气回抽装置，8、四通转换阀组，9、高温除霜器，f、电磁阀，f₁、f₂、f₃、f₄、f₅、f₆均为电磁阀，f₇、f₈、为可控节能膨胀阀，G、集液器，

五、实施方式：

由图可知，压缩机1一端经自动分气回油装置7与高温缓释回收器2连接，同时，在压缩机1与自动分气回油装置7之间连接电磁阀5，以便需要时随时启动电磁阀5进行工作，在压缩机1的另一侧与回液缓冲器6、四通转换阀组8及第二换热器3连接，在第二换热器3与第一换热器4之间安装有双向双控截流供液膨胀装置5。在此双向双控截流供液膨胀装置5内安装电磁阀f₅、f₆与可控节流膨胀阀f₇、f₈，在此供液膨胀装置5的下方安装集液器G，在压缩机1与高温缓释回收器2、第一换热器4及第二换热器3之间安装高温除霜器9，可根据结霜情况自控进行开启迅速化霜。制热时，由压缩机1输出的高温制冷剂(或经油气分离器)进入第一次冷凝(高温回收器)，在第一次冷凝(高温回收器)中大量高温热能迅速被循环水吸收(使水温升高)，然后经过四通转换阀组8再进入第二次冷凝器3，在冷凝第二冷凝器3中制冷剂的大量高温热能再次迅速被空调循环水吸收而降温，此时热量被吸收后的制冷剂凝为液体；然后液态制冷剂再由冷凝器3底部输出经双向双控节流供液膨胀装置4，因为蒸发器内的压力较低，所以制冷剂液体在蒸发器中迅速吸收大量热能后膨胀(蒸发)而成为气态，气态的制冷剂经四通转换阀组8和回气缓冲器6进入压缩机1，在压缩机的作用下，低压气态制冷剂再次经压缩机1成为高压高温气态排出，至此完成一个制热循环。

制冷时：由冷凝器3输出的高压制冷剂液体经膨胀阀5节流降压后进入蒸发器，在低压蒸发器4中制冷剂大量吸热蒸发为气体，被吸收热量后的空调水温度迅速降低，在压缩机1的作用下，吸热蒸发后的制冷剂气体经四通转换阀组8和回液缓冲器6后被压缩机回收并经压缩后排入第一冷凝器2，由第一冷凝经四通转换阀组8进入第二冷凝器3，在冷却水的作用下降温后凝为液体，有冷凝器3的底部输出，经双向双控节流供液膨胀装置5后再次进入蒸发器4吸热降温，至此完成一个制冷循环。

化霜和除霜：受温度测控装置和湿度测控装置的作用，高温除霜器随时根据结霜情况自控进行开启迅速化霜。冬季制热化霜时，由于高温除霜阀的开启，压缩机排除的高温(80℃以上)高压气体可经高温除霜器9直接进入蒸发器4，使蒸发器表面的结霜或解冻迅速受热脱落，在风气流回水流的作用下及时被清除掉，化霜时不影响采暖的运行，而且迅速及时，能耗较少。

该发明成果和技术的主要特点：

1、可以真正实现利用人工技术制热采暖和制冷降温，不需要辅助电加热。

2、可利用热泵装置输出较高的空调用热水或热风(40-65℃以上)，无需辅助加热。

3、可利用各种不同自然环境状况的不同流体热源(水源或风气源)制热采暖或降温空调。

4、冷凝高压可控可调，可在压缩机的正常排气状况下产生较高温度的热水或热风用于空调。

5、最大限度的使压缩机所排除的热量得到技术回收和转换利用，降低排气高压，从而降低功耗。

Claims (4)

1、二次冷凝式热泵冷暖装置主要由压缩机与第一、第二冷凝器、制冷剂流向转换阀组、供液装置蒸发器、回气缓冲器、降霜控制阀及自动回油装置组成，其特征是压缩机(1)一端经自动分气回油装置(7)之间连接电磁阀f，在压缩机(1)的另一侧与回液缓冲器(6)、四通转换阀组(8)及第二换热器(3)连接，在第二换热器(3)与第一换热器(4)之间安装双向双控截流供液膨胀装置(5)构成。

2、根据权利要求1所述的二次冷凝式热泵冷暖装置，其特征是双向双控截流供液膨胀装置(5)内安装电磁阀f₅、f₆与可控节流膨胀阀f₇、f₈。

3、根据权利要求1所述的二次冷凝式热泵冷暖装置，其特征是双向双控截流供液膨胀装置(5)的下方安装集液器G。

4、根据权利要求1所述的二次冷凝式热泵冷暖装置，其特征是在压缩机(1)与高温缓释回收器(2)、第一换热器(4)及第二换热器(3)之间安装高温除霜器(9)。

Images